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太阳能光伏照明系统充放电性能检测装置设计

作　者: 郝春成
导　师: 王永春
学　校: 河北大学
专　业: 检测技术与自动化装置
关键词: 太阳能电池光伏照明系统充放电性能霍尔电流传感器 LabVIEW
分类号: TM923.4
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 354次
引　用: 1次
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内容摘要

当前能源危机日趋严重,世界各国均从寻找可再生能源和提高能源利用效率两方面化解这一危机,而太阳能半导体照明系统是其中具体措施的典型代表。由于其独有的节能、环保等特点,近年来世界光伏产业和半导体照明产业飞速发展,我国的太阳能半导体照明产业也发展迅速,各种型号的太阳能半导体照明系统也相继研发,并己投入市场。相对于蓬勃发展的太阳能光伏照明市场,其相应的检测技术却发展缓慢。到目前为止,国内还没有推出成型的太阳能光伏照明系统能效测试设备。本文基于虚拟仪器技术,利用USB数据采集卡、霍尔电流传感器、太阳能电池、铅酸蓄电池等设备搭建了太阳能照明系统充放电性能检测装置,对太阳能电池端电压、太阳能电池输出电流、蓄电池端电压、蓄电池充电电流、蓄电池放电电流等参数进行了测试。通过Lab VIEW程序控制数据采集卡实现对电压、电流数据的采集、显示及存储等功能,对测得的电压和电流进行编辑分别得到太阳能电池发电安时数、蓄电池充电安时数、蓄电池放电安时数、太阳能电池发电能量累计值、蓄电池充电能量累计值以及蓄电池放电能量累计值等参数。设计了太阳能LED路灯自动控制电路作为实验平台。电路包括蓄电池充放电保护电路、光控电路、延时电路、功率调节电路、LED驱动电路等。LED路灯能够在光控、延时照明、延时+功率调节三个工作模式下工作。测试了充电时太阳能电池端电压、太阳能电池输出电流、蓄电池充电电流、蓄电池端电压等参数的实时数据,绘制了变化曲线图；测试了放电时蓄电池端电压、蓄电池放电电流的实时数据,绘制了变化曲线图。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-9
第1章绪论  9-14
  1.1 引言  9-10
    1.1.1 太阳能能源利用的背景  9
    1.1.2 课题背景  9-10
  1.2 太阳能光伏发电技术的应用现状  10-11
    1.2.1 国外光伏产业现状  10
    1.2.2 国内光伏产业现状  10-11
  1.3 半导体照明技术的发展  11-12
  1.4 虚拟仪器技术的发展  12
  1.5 课题研究内容及意义  12-14
    1.5.1 课题研究内容  12-13
    1.5.2 课题研究意义  13-14
第2章太阳能光伏照明系统原理分析  14-21
  2.1 太阳能电池的工作原理和特性  14-17
    2.1.1 太阳能电池的工作原理  14
    2.1.2 太阳能电池的等效电路  14-15
    2.1.3 太阳能电池的输出特性  15-17
  2.2 铅酸蓄电池的基本特性  17-19
    2.2.1 铅酸蓄电池的基本化学特性  17
    2.2.2 铅酸蓄电池的充放电特性  17-19
  2.3 白光LED的特性  19-21
    2.3.1 白光LED与传统太阳能照明灯的比较  19-20
    2.3.2 白光LED作为太阳能照明系统的照明灯具的优势  20-21
第3章光伏照明系统充放电性能检测装置硬件设计  21-29
  3.1 充放电性能检测装置总体设计原理  21
  3.2 霍尔电流传感器  21-26
    3.2.1 霍尔效应  21-22
    3.2.2 霍尔电流传感器的特点  22-23
    3.2.3 霍尔电流传感器的分类  23-24
    3.2.4 本设计所用霍尔电流传感器  24-26
  3.3 数据采集卡  26-29
    3.3.1 数据采集卡的功能和分类  26-27
    3.3.2 本设计所用数据采集卡  27-29
第4章光伏照明系统充放电性能检测装置软件设计  29-37
  4.1 LabVIEW软件  29
  4.2 测试原理框图  29-31
  4.3 前面板设计  31-32
  4.4 程序框图设计  32-37
    4.4.1 数据采集模块  32-33
    4.4.2 数据分析、显示、存储模块  33-35
    4.4.3 数据采集结束模块  35-37
第5章测试数据及分析  37-50
  5.1 太阳能LED路灯自动控制电路  37-42
    5.1.1 总体设计  37
    5.1.2 蓄电池充放电保护电路  37-39
    5.1.3 光控电路  39
    5.1.4 延时电路  39-40
    5.1.5 功率调节电路  40-41
    5.1.6 LED灯驱动电路  41-42
  5.2 测试结果及分析  42-50
第6章结论与展望  50-51
  6.1 结论  50
  6.2 展望  50-51
参考文献  51-53
致谢  53-54
攻读学位期间取得的科研成果  54

太阳能光伏照明系统充放电性能检测装置设计

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