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基于太阳能的嵌入式路灯控制系统的研究与应用

刘春

   随着地球资源的日益贫乏,太阳能作为一种“取之不尽,用之不竭”的安全、洁净的新能源,正在被更广泛地利用。本文为了开发出一套太阳能发电控制系统,使太阳能电池板自动跟着太阳走,白天利用太阳能电池板存储电能,晚上释放电能为路灯供电照明。 基于以上要求,本文设计出太阳能自动跟踪器,使光伏电池始终跟踪太阳的方向走;利用步进式扰动观察算法,设计出太阳能电池MPPT功率适配器;为输出恒定的电压,满足负载的要求,设计出DC/DC电压变换器,对输出电压进行控制;为提高太阳能电力的使用效率,系统采用蓄电池作为辅助电源,并设计出能自动对一组蓄电池进行充放电的切换装置。整个系统由从机系统和主机系统组成。从机系统是以8位单片机STC12C2052AD为核心对DC/DC、MPPT、蓄电池充放电进行控制的一套软硬件控制系统;主机系统以LM3S8962为主机,对多个从机(STC12C2052AD)通过RS-485通信协议实现分组控制的通信。系统还实现了嵌入式Ethernet到RS-485协议转换的功能,使得PC机能够通过以太网接口与系统进行通信,实现配置系统参数等功能。 实践证明,该系统精确地跟踪了各种情况下的太阳光变化情况,能够根据光线条件自动控制路灯及切换蓄电池组,并将光伏电池的实际转换率提高到20%以上。该系统既可以应用在城市道路建设中,也可应用在沙漠、山区、边防哨卡、海岛、灯塔等照明供电困难的地区。……   
[关键词]:太阳能路灯;嵌入式系统;自动跟踪;MPPT;DC/DC;μC/OS-Ⅱ;RS-485总线;嵌入式TCP/IP
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:南京航空航天大学2010年
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