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論文基本資料
摘要
外文摘要
目次
參考文獻
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研究生:
李龍輝
研究生(外文):
LI,LONG-HUI
論文名稱:
嵌入式太陽能自給自足魚菜共生系統
論文名稱(外文):
Autonomous Aquaponics System with Embedded Solar Power
指導教授:
黃勤鎰
指導教授(外文):
Huang,Chin-I
口試委員:
鄭竣安
、
李青旻
、
許銘全
口試委員(外文):
Cheng,Chun-An
、
Lee,Ching-Min
、
Shiu,Ming-Chiuan
口試日期:
2017-07-10
學位類別:
碩士
校院名稱:
國立高雄第一科技大學
系所名稱:
電機工程研究所碩士在職專班
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:
2017
畢業學年度:
105
語文別:
中文
論文頁數:
70
中文關鍵詞:
太陽能電池
、
魚菜共生
、
Arduino
、
光譜與光波
、
SEPIC
外文關鍵詞:
solar cell, Aquaponics System
、
Arduino
、
spectrum and light wave
、
SEPIC
相關次數:
被引用:0
點閱:522
評分:
下載:31
書目收藏:0
自從人類生存在地球上邁入了第二十一個世紀已來,環境汙染、能源問題、食安問題…等,這些問題一直影響著整著世界,身為世界一分子的台灣也無法置身事外。如何改善、解決這些議題這將是人類未來面臨生存的極大議題。為解決這些問題太陽能電池和魚菜共生系統的應用與整合或許是解決這問題的其中一個方案。在本研究中,整合太陽能電能轉換系統之電池電力回充之嵌入式控制器系統以實現自給自足魚菜共生系統為目標。並分析驗證LED(LED白燈、LED紅燈、LED藍燈、LED綠燈、LED混和植物燈)對植物的生長影響,藉此來改善傳統農業、魚菜共生系統之缺點。
In the twenty-first century, some problems have been affecting the whole world such as environmental pollution, energy problems etc issues. How to improve and solve these problems are important in the future. The integration of solar cells and Aquaponics is one of the solutions for these problems. In this study, an embedded controller system that integrates the battery power back-up of the solar energy conversion system is designed to achieve the Aquaponics. And to verify the shortcomings of the traditional agricultural and fish dish symbiosis system by analyzing the effects of LED (LED white light, LED red light, LED blue light, LED green light, LED mixed plant lamp) on plant growth.
摘要 I
ABSTRACT II
誌謝 III
目錄 IV
圖目錄 VII
表目錄 X
第一章 緒論 1
1.1研究背景與研究目的 1
1.2研究方法 2
第二章 太陽能電池介紹與最大功率追蹤演算法 3
2.1太陽能電池原理 3
2.2太陽能電池材料分類 4
2.3太陽能電池等效電路 6
2.4太陽能電池產業結構與現狀 10
2.5最大功率追蹤演算法(MPPT) 12
2.5.1電壓回授演算法[12] 13
2.5.2實際量測回授演算法[12] 13
2.5.3功率回授演算法[12] 14
2.5.4增量電導回授演算法[12][14] 15
2.5.5擾動觀察回授演算法[12][14] 16
2.5.6類神經網路回授演算法[7][14] 16
2.5.7後級擾動觀察回授演算法[6] 16
第三章 SEPIC 升降壓電路特性與設計介紹 18
3.1 SEPIC 原理介紹 18
3.2 SEPIC電路元件設計 21
3.3 SEPIC 電路模擬 24
第四章 光譜與光波與LED介紹 25
4.1 光譜與光波介紹 25
4.2 發光二極體簡介 26
4.3 LED 原理介紹 27
4.4 LED之驅動方式 28
4.4.1 LED常用之驅動方法 28
4.5光波對植物生理的影響 29
第五章 魚菜共生系統介紹 32
5.1 魚菜共生原理 32
5.1.1 虹吸鐘原理介紹 32
5.2 農業種植技術之比較 33
第六章 系統架構與程式 37
6.1太陽能電池 37
6.2鉛酸蓄電池 38
6.3硬體電路 38
6.3.1 SEPIC轉換電路 39
6.3.2 MOS驅動電路 39
6.3.3電壓電流回授電路 40
6.3.4照光偵測電路 40
6.3.5 LED植物燈 41
6.3.6抽水馬達 42
6.4微控制器 42
6.5 魚菜共生系統 43
6.6. 充電策略與程式 44
6.6.1 MPPT最大功率回授演算法程式 45
第七章 實驗結果 47
7.1驗證各類型LED燈光譜與光波關係 47
7.2測試SEPIC 電路運轉狀況 49
7.3魚菜共生系統整合測試 51
第八章 結論與未來展望 55
第九章 參考文獻 56
[1] 梁適安,交換式電源供應器之理論與實務設計,全華圖書股份有限公司,1994
[2] 陳耀榮,幾種光耦合器類型與故障分析,天津九榮鑫電源技術有限公司,2012
[3] 柯文博,Arduino 課程教學,2012
[4] 陳加忠,光線光譜與植物光合作用的關係,中興大學生物系統工程研究室,2005
[5] 何金滿、曾創煒,採阻抗匹配法之太陽光伏系統最大功率點追踪技術探討,先進工程學刊 第一卷 第一期 July 2006
[6] 古必廣,數位式高性能太陽能路燈系統之研製,雲林科技大學電機工程研究所,碩士論文,June 2006
[7] 林哲男,太陽能電池模組數位式充電系統之研製,崑山科技大學電機工程系,碩士論文,July 2011
[8] 王順忠,電力電子學,東華書局,2011
[9] 趙英傑,超圖解Arduino2 互動設計入門,旗標出版股份有限公司,2014
[10] 車孝宣,太陽能光伏系統概論,武漢大學出版社,2007
[11] 王獻堂,魚菜共生水培趣打造可食的綠色風景,尖端出版社,2015
[12] 張健偉,太陽能電池最大功率點追蹤之研究,國立成功大學航空太空工程學系,碩士論文,July 2009
[13] 陳家宏,太陽能電池最大功率點追蹤之研究,淡江大學電機工程系控制組,碩士論文,July 2001
[14] 李思賢,數位式單相低功率太陽光電能轉換系統,國立中山大學電機工程學系,碩士論文,July 2003
[15] 薄膜太陽能電池,http://www.kson.com.tw/chinese/study_23-8.htm.
[16] 太陽能產業產業鏈簡介,http://ic.tpex.org.tw/introduce.php?ic=A100.
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