太阳能照明系统蓄电池充电电源设计-论文.pdf

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1、科技创新2014年7月(下)太阳能照明系统蓄电池充电电源设计程晓勇1江瑞2(1国网濮阳供电公司。河南濮阳457000；2南乐县电业管理局，河南濮阳457000)摘要：太阳能是一种清洁、高效和永不衰竭的新能源，光佚发电具有安全可靠、无噪声、无污染、制约少、故障率低、维护简便等优点。本文对其中的最大功率点跟踪和蓄电池充电电源进行了深入研究，并给出了比较完整的蕾电池充电方案和实验结果。蓄电池充电电源的设计是本文的重点，本文设计了以BOOST电路为核心的MPPT系统，验证了本文所设计的充电电源进行最大功率点跟踪的可行性。关键词：光伏电

2、池；最大功率点跟踪；BOOST；蓄电池充电引言：性质，在最大功率点的右边，光伏电池有近所以可以根据此等效电路，可得到光伏光伏照明系统主要应用于无电地区城似恒压源的性质。Voe、Isc、Vm、Im是一电池的数学模型，即：镇道路照明，尤其适用于日照强度高、太阳般光伏电池组件厂家会提供的参数，除此之一卟p[(2．】)能资源丰富、无电网或远离电网及环保节能外，有的厂家还会提供Pm和填充因子FF，地区的路灯工程照明。能有效利用自然能它们的表达式分别如式(1．1)和(1．式(2．1)中，Iph为光伏电池光生电源，通过安全的清洁发电来照明的

3、系统，是2)所示：流(A)，Isat为电池单元的二极管反向饱和电流(A)，A为无量纲的任意曲线的拟合常供电困难环境下的最佳照明系统。整个过程P崩’L(1．1)数，其取值范围为1s2，一般当光伏电池自动控制，无需人为操作。FF：，L输出高电压时A=I；当光伏电池输出低电压目前照明消耗约占整个电力消耗的20％，‘，虻(1大幅降低照明用电是节约能源的重要途径。太．2)时A=2，k为波尔兹曼常数(1．38~10．23J／K)，Pm是在标准条件下，即日照强度T为光伏电池的绝对温度(K)，q为电子电阳能照明系统相对传统照明具有独特的优势：

4、太阳能照明安全无隐患、节能无消耗、绿色环1000w／加2和温度25℃，光伏电池所能输出荷1．6×1O．19(C)，Rs为串联等效电阻(Q)，的最大功率，也就是最大功率点所对应的功Rsh为并联等效电阻(Q)，IPV为光伏电池保、安装简便、自动控制免维护，不需要铺设供电线路，安装便捷，有无公共电网均可，安率。通常提及的光伏电池的功率的一般都指输出电流(A)，vPv为光伏电池输出电压的是Pm。(V)。装时不仅毋需挖掘破坏路面或绿地埋设电缆，而且可以方便的变更安装位置。随着环保理念填充因子FF，又称曲线因子，即光伏电由式(2．1)还可

5、以看出知，在外部环的深入以及奥运会场馆采用了很多太阳能照池最大功率与开路电压Voc和短路电流Isc境一定时，即光照强度和温度一定时，式中乘积的比值，填充因子是评价光伏电池性能的Iph光生电流和温度T一定，式中只有两明系统，绿色环保的太阳能照明装置已经成为太阳能开发利用的新亮点之一。合理充分地利优劣的一个重要参数。影响填充因子的因素个变量IPV和VPv，两者具有确定的关系。是多方面的，它既和电池材料的P-N结曲线当外部环境改变时，即光照强度或者温度改用太阳能发电技术实现照明，必将为人类的可持续发展做出重要贡献。因子常数、光伏电池

6、的等效串联电阻和等效变时，IDh和温度T也随之改变，但是IPV并联电阻等内部参数有关，还与光伏电池工和VPV依然保持着以Iph和T为参变量的一一、太阳能电池的工作原理和输出特作温度、光照强度等外部条件有关。一般种函数关系。性FF

7、后，其内部能传导光伏电池受光的照射便产生电流。这个式(2．1)中，令IPV=0，则有：电流的载流子分布状态和浓度发生变化，由电流随着光强的增加而增大，当接受的光强此产生出电流和电动势的效应。在气体、液=度一定时，可以将光伏电池的光生电流Iph{exp[矧斗惫2体和固体中均可产生出这种效应，然而半导看作电流源。光伏电池两端接上负载后，光式(2．2)表明开路电压Voe不受串联电体光伏效应的效率最高。当太阳光照射到半生电流经过负载，并在负载两端建立起电阻Rs影响，但与并联电阻Rsh有关，可以导体的P-N结上，就会在其两端产生光生电压

8、，负载两端的电压又反作用在光伏电池的看出Rsh减小时，Voe会随之减小。压，若外部将P-N结短路，就会产生光生电P．N上，产生一股与光生电流方向相反的电当光伏电池两端短路，即负载阻抗为零流。太阳能电池正是利用了半导体材料的这流Id。所以在P-N结为理想状态的情况下，时，光伏电