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基于STM32F103的光伏电池组模拟器设计.pdf

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简介:
本文档探讨了以STM32F103微控制器为核心,开发一种用于模拟光伏电池组特性的设备的设计方案。通过该装置可以有效测试和验证太阳能系统中的逆变器及其他组件性能。 全球性的能源危机促使各国加大了对新能源的研究力度,其中光伏发电因其显著优势而备受关注。然而,光伏电池高昂的成本限制了其初期研究的可行性。因此,设计一种低成本且能够替代实际光伏电池阵列进行各种实验的太阳能电池模拟器显得尤为重要。 本段落介绍了一种基于ARM控制技术的数字式光伏电池阵列模拟器的设计方案,该方案采用STM32F103作为主控制器,在固定容量的条件下可以实现对系统数据的采集、分析和处理,并具备实时控制系统功能。通过实验验证表明,此太阳能电池模拟器能够准确再现光伏电池阵列的I-U特性曲线。

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  • STM32F103.pdf
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    本文档探讨了以STM32F103微控制器为核心,开发一种用于模拟光伏电池组特性的设备的设计方案。通过该装置可以有效测试和验证太阳能系统中的逆变器及其他组件性能。 全球性的能源危机促使各国加大了对新能源的研究力度,其中光伏发电因其显著优势而备受关注。然而,光伏电池高昂的成本限制了其初期研究的可行性。因此,设计一种低成本且能够替代实际光伏电池阵列进行各种实验的太阳能电池模拟器显得尤为重要。 本段落介绍了一种基于ARM控制技术的数字式光伏电池阵列模拟器的设计方案,该方案采用STM32F103作为主控制器,在固定容量的条件下可以实现对系统数据的采集、分析和处理,并具备实时控制系统功能。通过实验验证表明,此太阳能电池模拟器能够准确再现光伏电池阵列的I-U特性曲线。
  • STM32F103阵列仿真 (2010年)
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    本文介绍了设计并实现了一个基于STM32F103微控制器的光伏电池阵列仿真器。该系统能够模拟不同条件下光伏电池的行为和性能,为研究与测试提供便利。 全球能源危机促使各国加大对新能源研究的重视,其中光伏发电因其独特优势受到了广泛关注。然而,光伏电池成本高昂的问题限制了其在初期阶段的研究应用。因此,开发一种低成本且能够替代实际光伏电池阵列进行各种实验的太阳能电池模拟器显得尤为重要。 本段落介绍了一种基于ARM控制技术的数字式光伏电池阵列模拟器的设计方法。该设计采用STM32F103作为主控制器,在固定容量的光伏电池阵列条件下,实现对系统数据的有效采集、分析处理以及实时调控功能。实验结果表明,这种太阳能电池模拟器能够准确再现光伏电池阵列的I-U特性曲线。
  • STM32F103微控制.pdf
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    本论文详细介绍了基于STM32F103微控制器的光伏充电系统的设计与实现。通过优化算法提高太阳能利用率及电池充电效率,确保系统的稳定性和可靠性。 本段落主要介绍了一种基于STM32F103微控制器芯片设计的光伏充电控制器,并详细阐述了其硬件电路设计、软件程序设计以及实验验证过程。该控制器主要用于独立光伏发电系统,旨在提高蓄电池的荷电水平并延长使用寿命。 一、最大功率点跟踪(MPPT)技术 MPPT技术广泛应用于太阳能发电系统中,用于最大化太阳能板输出功率。通过实时监测太阳能板的工作状态,并动态调整负载以使太阳能板始终处于最大功率点附近,从而提升能量转换效率和保护设备不受损害。 二、三段式充电控制策略 采用的三段式充电模式将整个充电过程分为恒流充电、恒压充电及浮充三个阶段。这种分步方法不仅能有效延长蓄电池寿命,还能避免过充或过放电现象的发生。 三、数字控制方式 该控制器使用了基于数字信号处理技术进行参数和算法计算的方案。相比传统的模拟控制系统,这种方法提供了更高的灵活性、稳定性和准确性。通过将采集到的模拟信号转换成数字形式,并由微处理器执行进一步处理后再输出回硬件设备上实现闭环反馈。 四、硬件设计 主要包括主电路单元(使用Buck降压变换器)和控制电路单元两大部分。前者负责调整光伏组件产生的电压至适合蓄电池充电的状态;后者则包含电源管理、驱动控制等各类辅助功能,确保实时监测与调控关键参数如电流、电压及温度。 五、软件设计 详细描述了控制器的软件架构及其各个模块的具体实现方法,包括初始化设置、数据采集程序开发以及MPPT算法和三段式充电策略的编程逻辑。此外还涉及用户界面的设计以方便操作人员进行监控与配置调整。 六、实验验证 最后通过一系列模拟不同光照强度、负载变化及蓄电池状态下的测试来评估该控制器的有效性和可靠性,结果显示其能够显著提高系统的能量利用效率以及延长电池寿命。 总结而言,本段落全面介绍了基于STM32F103微控制器的光伏充电控制系统的设计和实现细节,并展示了它在提升独立光伏发电系统性能方面的潜力。
  • MATLAB-guangfudianchi.rar
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    本资源包提供了利用MATLAB进行光伏电池设计的相关资料和代码,包括模型建立、参数优化及性能仿真等内容。适合研究与学习使用。 光伏电池的MATLAB设计-guangfianchi.rar能够实现电池特性的iv pv功能。
  • 糊控制MPPT
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    本研究提出了一种基于模糊控制算法的光伏电池最大功率点跟踪(MPPT)设计方案,有效提升光伏发电效率。 本段落分析了太阳能光伏发电过程中最大功率点的原理,并探讨了几种主要的方法来获取这一关键参数。在此基础上,提出了一种利用模糊控制技术获得光伏系统最大功率点的新方法。这种方法能够有效应对光伏电池非线性和时变特性所带来的挑战,在跟踪速度、响应灵敏度以及计算量方面具有明显优势,同时还能提供高精度的控制,并且对外界环境因素的影响较小。 文中还详细介绍了设计模糊控制器的具体步骤,并通过Matlab仿真验证了该方案的有效性。最终结果表明,采用模糊控制方法可以显著提升光伏系统的性能,进一步证明了这种方法在实际应用中的优越性和潜力。
  • Simulink型——DC-DC变换10W太阳能
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    本作品构建了光伏发电Simulink模型,涵盖光伏电池特性与基于DC-DC变换器的10W太阳能电池系统仿真,适用于可再生能源研究与教学。 1. 光伏发电电池模型 2. 光伏电池模型(附带论文) 3. 基于DC-DC变换器的光伏发电模型 4. 10W功率太阳能电池模型 5. 太阳能光伏电池模型
  • MATLAB/Simulink件和阵列型:...
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    本资源提供详细的MATLAB/Simulink模型用于研究光伏电池、组件及阵列特性,适用于可再生能源领域的教学与科研。 该文件侧重于光伏电池、面板和阵列的 MatlabSIMULINK 模型。 1. 第一个模型基于数学方程。 2. 第二个模型结合了数学方程与光伏电池板的电路原理。 3. 第三个是mathworks PV 面板。 论文链接到这些数据:https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-01351308 更多作品和论文,请访问作者的研究网页面。
  • Battery.rar_Matlab型_与仿真
    优质
    本资源提供了基于Matlab的光伏电池模型文件Battery.rar,适用于进行光伏电池的建模与仿真研究。 光伏电池建模是基于光伏电池的基本公式及光照、温度修正公式来构建的。
  • PV_Array_RAR_PV_Simulink__系统_型_
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    简介:PV_Array_RAR_PV_Simulink是一款用于光伏系统的仿真工具,包含详细的光伏电池模型,适用于研究和教学。 在本主题中,我们将深入探讨如何使用MatlabSimulink来模拟光伏电池板的工作原理。Simulink是MathWorks公司开发的一种图形化仿真和建模工具,特别适合于动态系统的研究,包括电力系统和能源转换系统,如光伏电池。 **光伏电池基本原理** 光伏电池是一种将太阳能转化为电能的设备,其核心是光伏效应。当太阳光照射到半导体材料(如硅)上时,光子与电子相互作用,使电子从价带跃迁到导带,形成电流。这个过程就是光伏效应,也是光伏电池发电的基础。 **Simulink模型** 在Simulink中,我们可以通过构建一个包含光伏电池组件、负载、逆变器等元素的模型来模拟光伏电池板的工作。例如,在`pv_array.mdl`文件中可以找到这样一个模型的源代码。通过设置不同的参数如太阳辐射强度、温度和电池效率等,我们可以研究不同条件下的光伏电池性能。 **光伏电池模块** 在Simulink模型中可能会包含以下关键模块: 1. **光伏电池模型**:根据给定的光照条件和温度计算出电压和电流特性。 2. **负载模型**:代表用电设备,可以是恒定电阻或更复杂的负载模式来消耗电能。 3. **逆变器模型**:将直流电转换为交流电供电网使用。该模块考虑了效率及控制策略的影响。 4. **环境条件模块**:设置光照强度和温度等参数以影响光伏电池性能的模拟结果。 5. **能量管理系统**(如果需要):用于优化电池输出,确保在不稳定光线下仍能稳定供电。 **模型分析** 运行Simulink模型后可以进行以下几种类型的分析: - **性能评估**:观察不同光照和温度条件下光伏电池产生的功率变化情况。 - **稳定性研究**:模拟从日出到日落的周期性环境变化,以了解系统的响应特性及长期稳定性的表现。 - **故障模拟**:测试逆变器或其他设备发生故障时系统的表现能力。 - **优化研究**:调整参数设置来探索最佳配置方案,从而提高能量转换效率。 **应用** 该Simulink模型对于教育、科研和工程设计领域具有重要意义。它不仅可以帮助学生理解光伏电池的工作原理,还可以用于验证新设计方案的有效性或对现有系统的性能进行改进分析。 总结来说,`pv_array.mdl`文件中的模拟程序可以帮助我们学习并研究在各种环境下光伏电池的电能转换过程及其表现情况。通过对模型深入的理解和分析可以增强人们对设计和优化光伏系统的能力。
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    光伏电池模型是指用于描述和分析太阳能电池工作原理及性能特性的理论框架或数学表达式,是研究光电转换效率、优化设计的重要工具。 基于boost电路的光伏电池模型是一种利用工程数学模型来绘制光伏电池输出特性的程序。运行该程序后可以直接获得在相同温度、不同光照强度以及相同光照强度、不同温度下的I-U和P-U特性曲线。