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研究生:蘇柏昭
研究生(外文):Bor-Jau Su
論文名稱:太陽光能快速充電系統之研製
論文名稱(外文):Implementation of a Photovoltaic Energy Fast Charging System
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:2005
畢業學年度:93
語文別:中文
論文頁數:65
中文關鍵詞:太陽能光電系統最大功率追蹤模糊控制脈衝電流充電法
外文關鍵詞:photovoltaic energy systemmaximum power point tracking (MPPT)fuzzy controlpulse current charging method
相關次數:
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摘要

本篇論文提出之太陽能充電系統主要應用在高山、離島及偏遠地區等電力傳輸困難、線路維護及建設發電廠成本過高之區域。以太陽能光電系統提供能源,配合最大功率追蹤,求得太陽能光電板輸出最大功率轉移。同時為了能將太陽能光電系統所輸出的能量快速儲存於鉛蓄電池組內,文中結合快速充電策略,以達成快速充電之目標。本文實驗架構以微處理器為主控制器,使用模糊控制理論進行最大功率追蹤,結合降壓型直流轉換器將太陽能光電板輸出功率有效的轉換為鉛酸電池組之儲能能源,並運用脈衝快速充電策略建構出一太陽能光電系統充電器。透過電腦測試平台及軟體運算、模擬,再經由實驗結果相互驗證後,可得知本文所提出之充電器架構能將太陽能光電系統輸出能源有效的快速儲存於鉛酸電池組,達成綠色充電器之需求。

關鍵字:太陽能光電系統、最大功率追蹤、模糊控制、脈衝電流充電法
ABSTRACT

The goal of this thesis is to implement a fast charger for photovoltaic energy system. This system would be suitable for the location at mountain area, islands, remote districts, and other areas where the power line is difficult to reach. By using the maximum power point tracking (MPPT) method, the photovoltaic energy system could provide the maximum power from the solar panels. In order to charge the battery as fast as possible, a fast charging strategy is utilized to speed up the charging process. To do this, the system is implemented in a microprocessor using the fuzzy control method to realize the maximum power point tracking. In addition, a buck converter and pulse current charging approach are applied to transfer the solar energy to electric energy stored in the battery more efficiently. Via the software simulation by MATLAB, the practical experimental results agreed with the simulation results, proving the feasibility of the proposed charging system.

Keyword: photovoltaic energy system, maximum power point tracking (MPPT), fuzzy control, pulse current charging method.
目錄

中文摘要 Ⅰ
英文摘要 Ⅱ
謝 誌 Ⅲ
目 錄 Ⅳ
圖 次 Ⅵ
表 次 Ⅸ

第一章 緒論
1.1 研究背景與動機 1
1.2 論文大綱 2
第二章 太陽能充電系統探討
2.1 太陽能光電池特性簡介 4
2.2 鉛蓄電池充電特性與方法 12
第三章 最大功率追蹤
3.1 最大功率追蹤方法 18
3.2 最大功率追蹤方法實現 19
3.2.1 降壓型直流轉換器設計 20
3.2.2 模糊控制理論實現最大功率追蹤 26
第四章 充電器系統設計
4.1 系統架構 31
4.2 充電器之軟體設計 33
4.3 充電器之硬體設計 36
第五章 系統模擬與實驗結果
5.1 最大功率追蹤結果分析 39
5.2 充電器效率分析 45
第六章 結論與未來研究方向
6.1 結論 58
6.2 未來研究方向 59
參考文獻 60
個人資料 64
個人發表 65
參考文獻

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