智能太陽能電動自行車充電控制器的研究.pdf

1、隨著環(huán)保呼聲的日益高漲、傳統(tǒng)化石能源危機(jī)的不斷深化以及城市交通擁堵問題的日益突顯，作為日常出行首選的交通工具之一，電動自行車的使用已經(jīng)普及全世界。然而，為眾多的電動自行車蓄電池充電卻消耗了大量的國家電網(wǎng)能源，因此充電耗能問題成為限制其發(fā)展的巨大阻礙。一種能將來源無限的太陽能轉(zhuǎn)換為電能并為電動自行車蓄電池充電的智能充電控制器不僅能夠有效緩解能源壓力，而且能提高充電效率并延長蓄電池的使用壽命。
　　智能太陽能電動自行車充電控制器包括兩

2、大部分：太陽能光伏發(fā)電部分和蓄電池充電部分。前者主要包括硬件上的DC/DC升壓電路模塊和軟件上的MPPT控制算法模塊，只有合理地將軟硬件結(jié)合設(shè)計(jì)才能滿足后續(xù)的充電要求以及最優(yōu)控制；后者主要包括硬件上的輔助功能模塊和蓄電池充放電管理策略模塊，只有合理的充電策略才能提高充電效率并延長蓄電池的使用壽命。本文正是基于以上考慮，設(shè)計(jì)了一種高效、簡單、實(shí)用的智能太陽能電動自行車充電控制器。本文主要研究內(nèi)容如下：
　　首先，DC/DC升壓電路模

3、塊：對三種升壓電路進(jìn)行對比分析，選定本文升壓模塊使用Boost升壓電路；對Boost電路各個(gè)元器件參數(shù)進(jìn)行計(jì)算并選型，進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證；針對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的不足之處，設(shè)計(jì)PI閉環(huán)控制補(bǔ)償器，最終實(shí)驗(yàn)證明了設(shè)計(jì)的升壓模塊理論正確、電路可行、系統(tǒng)穩(wěn)定。
　　其次，MPPT算法模塊：在研究了光伏系統(tǒng)輸出特性以及常用的MPPT算法基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了一種智能置位變步長擾動觀察算法；設(shè)計(jì)了仿真實(shí)驗(yàn)與實(shí)物驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)，結(jié)果證明了設(shè)計(jì)的MPPT算法能有效地跟蹤