光伏照明系统中智能照明策略研究和工程应用

摘要

为了研究光伏照明系统的智能照明策略，需要研究储能设备(铅酸蓄电池)荷电状态(SOC)的预测方法以及照明器具(LED)的照明驱动电路。本论文重点对铅酸蓄电池荷电状态的预测方法和LED灯的照明驱动电路进行了应用研究。
　　 首先介绍了铅酸蓄电池的基本特性，重点讲述了它的放电特性。分析了几种常用的铅酸蓄电池荷电状态(SOC)的预测方法，比较了它们各自的优缺点。采用了一种智能控制方法-模糊控制来对铅酸蓄电池的剩余容量进行预测并进行了Matlab仿真。根据同一情况下的实验数据对模糊预测模型的参数进行了调整。证明了模糊预测模型的合理性和精确性。依据预测出的SOC，研究得出了光伏照明系统的智能照明策略，可供实际产品开发使用。
　　 然后介绍了LED灯的基本特性和发光原理，分析了对LED进行恒流驱动的必要性。本论文采用了PWM调制模式的BUCK型开关电源实现LED恒流驱动，设计了驱动电路。

目录

文摘

英文文摘

第一章 绪论

1.1 选题的背景和意义

1.2 国内外技术现状

1.3 论文研究的主要内容

第二章 光伏照明系统的基本构成和特性

2.1 光伏照明系统的基本组成

2.2 蓄电池的术语和性能指标

2.3 蓄电池的选用

2.4 铅酸蓄电池的工作原理

2.4.1 铅酸蓄电池电动势的产生

2.4.2 铅酸蓄电池的充放电过程

2.4.3 铅酸蓄电池的主要特性参数

2.5 铅酸蓄电池的寿命影响因素

2.5.1 内部因素

2.5.2 外部因素

2.6 铅酸蓄电池的放电特性

2.7 本章小结

第三章 铅酸蓄电池SOC的预测方法研究

3.1 几种常用的SOC预测方法

3.2 模糊预测模型

3.2.1 模糊预测模型的理论基础

3.2.2 模糊预测系统的具体实现

3.3 模糊预测的MATLAB仿真

3.3.1 基于Mamdani推理的模糊预测器

3.3.2 通过实验来计算铅酸蓄电池的SOC

3.3.3 根据实验数据调整仿真模型

3.4 SOC的实际应用

3.4.1 智能照明策略时间段的划分

3.4.2 各个时间段的功率分配规则

3.4.3 智能放电策略软件开发

3.5 本章小结

第四章 LED灯恒流驱动电路的设计

4.1 LED简介

4.1.1 LED的发光原理

4.1.2 LED的优点

4.1.3 LED的特性

4.2 LED驱动电源的类型

4.2.1 恒流源类

4.2.2 电荷泵类

4.2.3 开关电源类

4.3 BUCK型开关电源

4.3.1 Buck型开关电源的原理

4.3.2 开关电源的调制方式

4.3.3 开关电源的控制方式

4.4 LED驱动电路的设计

4.4.1 数据采集/转换功能

4.4.2 电压驱动型脉宽调制集成电路

4.4.3 BUCK型变换电路

4.4.4 反馈功能

4.5 结合SOC实现LED智能调光

4.6 本章小结

第五章 总结与展望

致谢

参考文献