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研究生:劉景富
研究生(外文):Jing-Fu Liu
論文名稱:太陽能光電系統電池組充電器之研製
論文名稱(外文):Implementation of a Battery Charger for Photovoltaic Power Systems
指導教授:陳財榮陳財榮引用關係
指導教授(外文):Tsair-Rong Chen
學位類別:碩士
校院名稱:國立彰化師範大學
系所名稱:電機工程學系
學門:工程學門
學類:電資工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2004
畢業學年度:92
語文別:中文
論文頁數:82
中文關鍵詞:太陽能光電系統電池組充電器最大功率追蹤微處理器
外文關鍵詞:photovoltaic power systemsbattery chargermaximum power point trackingmicroprocessor
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本論文之目的在於研製一太陽能光電系統之電池組充電器,其功用為調節太陽能板輸出的直流電力,並對電池組進行充電控制。由於太陽能光電板之輸出功率受大氣環境的變動所影響,充電器必須對太陽能光電板進行最大功率追蹤,以獲得太陽能光電板的最大功率輸出。在充電的過程中,充電器亦須判斷太陽能光電板的輸出功率大小與電池組的充電狀態來變換充電模式,以防止電池發生過度充電之情況。本文首先探討與分析各種太陽能板之最大功率追蹤方法與鉛酸電池之充電方法,根據分析的結果建立適合本系統之充電策略,並設計出以微處理器為控制核心,結合升壓式與返馳式轉換器為主電路架構的電池組充電器。經由電腦模擬與實作結果之相互驗證,可知本文所研製的充電器能依據太陽能光電板輸出功率與電池組的充電狀態,對電池組進行最大功率、ReflexTM與定電壓三種充電模式之控制。



The goal of this thesis is to implement a battery charger for photovoltaic power systems. In order to obtain the maximum output power of photovoltaic (PV) array and protect the battery from overcharge, a charger associated with boost and flyback converters controlled by a microprocessor is proposed. The charger can automatically switch to an appropriate charge mode according to the output power of the PV array and the charge state of the battery bank. In this thesis, the maximum power point tracking (MPPT) and the charge methods are explored. Further, a strategy to charge the battery bank is designed from the analyses and comparison results. The prototype of this microprocessor-based charger performs a good control on the switching modes among MPPT, ReflexTM and constant voltage (CV) charge mode. The measurement of practical experiment agrees with the simulation results that proves the feasibility of the proposed charger.



中文摘要 i
英文摘要 ii
謝 誌 iii
目 錄 iv
圖 次 vi
表 次 x

第一章 緒論 1
1.1 前言 1
1.2 論文大綱 3
第二章 文獻探討 5
2.1 太陽能光電板特性簡介 5
2.2 太陽能板最大功率點追踨方法 11
2.3 鉛酸電池特性探討 16
第三章 充電器之硬體電路設計與分析 23
3.1 充電器之系統架構 23
3.2 正脈衝充電之電路架構 28
3.3 負脈衝充電之電路架構 .32
3.4 充電器電路設計 36
第四章 充電器程式設計 47
4.1最大功率追蹤控制 47
4.2充電控制程式 50
第五章 系統模擬與實驗結果 56
5.1最大功率點追蹤的模擬與實測 56
5.2充電器模擬與波形實測 65
第六章 結論 76
參考文獻 78
個人資料 81
個人發表 82

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