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内广义街5号广益大厦
大赛作品详情

作品名称:智能太阳能充电系统
学校名称:西京学院
参赛队伍:璞玉
参赛学生:程赛 师照 马家骅  
指导老师:张婷 王祖良  

详细说明

 通过本项目我们完成了充电电路设计与制作,实现了最大功率点跟踪(MPPT)算法和实现了太阳能充电功能。

首先基于ARM的太阳能供电系统基本原理。将太阳能电池板、开关电容和Boost变换器相结合,采用ARM处理器作为控制平台,编程实现最大功率点跟踪算法,实现对变换器开关管的智能控制,既实现太阳能电池最大功率点跟踪,又可对超级电容器进行快速充电。实时采样太阳能电池的输出电流和输出电压,然后算出此时的输出功率,和前一次输出功率进行比较,通过改变控制电路的占空比d,进而改变光伏电池的输出电压,实现MPPT。

系统主要由太阳能电池、充电电路Boost变换器、超级电容器、稳压器和控制电路组成。技术上采用基于ARMMPPT(最大功率点跟踪)控制,提高系统对于太阳能的利用率。在此设计中我们选用的是变步长干扰观测法。

  本项目存在的传统问题首先是充电效率问题,没有达到预期的充电效率。改进的措施是继续优化程序,即干扰观测实现部分。其次处理器的使用。解决办法是使用纯硬件电路实现,因为MPPT方法的实现是通过干扰观测法实现的,主要是比较判断,从而改变变换器占空比的大小。因此,我们采用TL494脉冲宽度调制电路和LM358实现MPPT,满足设计要求。


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