2董晨(20102039)开题报告“基于光电互补的家用供电系统”

附件一毕业设计（论文）任务书设计（论文）题目基于光电互补的家用供电系统学院名称电气与自动化工程学院专业（班级）自动化11-5班姓名（学号）董晨（20102039）指导教师鲁照权系（教研室）负责人储昭碧—1—一、毕业设计（论文）的主要内容及要求（任务及背景、工具环境、成果形式、着重培养的能力）太阳能光伏发电是目前太阳能的重要应用方式，但由于太阳能光伏电池的输出特性受光照强度和环境温度影响较大，因此，其输出是不稳定、不连续的。为了保证系统的稳定性和运行效率，将市电作为备用电源，同时，多余的能量由蓄电池储存。将太阳能光伏电池和市电相结合，可实现一种光伏市电互补的家用供电系统，该系统包括太阳能光伏电池、市电、蓄电池、/DCDC变换器和/DCAC逆变器。根据太阳能光伏电池的供电能力和负载用电情况，设计一种小型光电互补系统。当太阳能光伏电池的输出功率大于负载所需功率，由太阳能电池为负载进行供电；当太阳能光伏电池的输出功率小于负载所需功率时，太阳能电池和市电联合为负载进行供电；在阴雨天气或夜晚，太阳能光伏电池不工作，由市电单独给负载供电。设计一款功率5KW，带24VDC直流输出、220VAV输出的光伏市电互补供电系统。设计要求如下：1、选择合适功率的光伏电池板、合适容量的储能蓄电池、合适功率的DC/DC变换器和DC/AC逆变器；2、搭建带有自动管理与切换功能的光伏与市电互补的家用供电系统。培养的能力：1、掌握光伏发电、储能、逆变等工作原理与应用方法；2、培养综合分析问题和解决问题的能力；二、应收集的资料及主要参考文献[1]余寅，唐宏德，郭家宝.中国可再生能源发展前景分析[M].华东电力，2009[2]车孝轩.太阳能光伏系统概论[M].武汉：武汉大学出版社，2006[3]AMBarnett.Solarelectricpowerforabettertomorrow.IEEEPVSC，1996[4]肖华锋.光伏发电高效利用的关键技术研究[D].南京：南京航空航天大学，2010[5]李兵.基于UC3906的免维护铅酸蓄电池智能充电器的设计[J].机械工程师，2005[6]陈剑，赵争鸣等.光伏系统最大功率点跟踪技术的比较[J].清华大学学报(自然科学版)，2010[7]吴犇.太阳能光伏/市电联合供电系统，江苏大学，2011.三、毕业设计（论文）进度计划起迄日期工作内容备注第1－2周(3.02-3.14)第3－4周(3.15-3.28)第5－6周(3.29-4.11)第7－10周(4.12-5.02)第11－13周(5.03-5.23)第14－15周(5.24-6.05)布置毕业设计题目，查阅、收集资料；外文翻译,撰写开题报告；了解系统工作原理，进行总体方案设计；硬件系统与软件系统的具体设计；论文撰写与修改；准备答辩提纲,论文答辩.—2—建议填写以下内容：1.简述课题的作用、意义，在国内外的研究现状和发展趋势，尚待研究的问题。2.重点介绍完成任务的可能思路和方案；3.需要的主要仪器和设备等；4.主要参考文献。1、课题的作用和意义:人们对电能的需求在飞速增长，而用于火电发电的煤炭即将枯竭，太阳能作为可再生的绿色能源越来越引起人们的重视。我国拥有丰富的太阳能资源，对光伏发电技术的投入也在逐年增大。基于光电互补的家用供电系统的研究具有重要意义和实用价值。2、设计思路与方案：利用太阳能电池的光生伏特效应通过接收太阳能将其转化成为直流电,太阳能控制器把直流电存储到蓄电池中,当负载需要用电时,蓄电池中存储的电会通过太阳能控制器对负载送电,太阳能光伏组件和蓄电池输出的都是直流电,如果是直流负载可以直接应用，也可以通过逆变器将直流电转化成交流电,供交流负载使用。控制器则是控制电能的来源，白天，当光照强度足够强时，太阳能电池产生足够的电能向负载供电，剩余电能则储存到蓄电池中；当光照强度降低时，太阳能电池组件输出的电能变低，此时由太阳能和市电共同向负载供电；在阴雨天气或夜晚，太阳能光伏电池不工作时，由市电单独给负载供电。3、所需仪器和设备：5个200W/48V的光伏电池板、24V/20A太阳能控制器、4个24V/200A.h的蓄电池、24V/5KWDC/DC变换器、24V/5KWDC/AC逆变器、负载、控制器。设家庭用电量每天5KW，太阳能充一天电够家用2天，当地每天平均日照为10小时，蓄电池功率：whhkwp10001025可选用5个200W/48V输出的太阳能电池并联使用，蓄电池存储的电能可以供连续三天的阴雨天气的话，逆变器转换效率为80%，蓄电池两端的电压为24V,蓄电池的容量：hAhkwI25.781%802435，所以选用4个24V/200A.h的蓄电池并联使用。原理框图：太阳能光伏组件太阳能控制器逆变器市电负载蓄电池控制器4、参考文献：[1]张兴.电力电子技术.科学出版社[2]殷明.太阳能—市电互补LED路灯系统的设计.福建农林大学2014[3]冯垛生.太阳能发电原理与应用.人民邮电出版社[4]王伟,吴犇,金科,阮新波.太阳能光伏/市电联合供电系统.电工技术学报2012[5]彭秀英,师海斌,曹阳.光电互补LED路灯控制器的研究与设计.电源技术2013指导教师评语：（建议填写内容：对学生提出的方案给出评语，明确是否同意开题，提出学生完成上述任务的建议、注意事项等）指导教师签名：20年月日—3—开题报告（该表格由学生独立完成)毕业设计过程记录表（教师填写）序号检查时间检查内容指导教师阶段检查评语（要指出该阶段存在的问题及解决的方法）指导教师签名13月中旬1.资料收集情况2.开题报告完成情况3.外文翻译完成情况年月日24月上旬1.检查学生投入情况2.设计论文进展情况年月日35月中旬1.总体任务完成是否过半2.院系中期检查意见3.存在问题及采取措施年月日46月上旬1.审查论文质量注意英文摘要部分2.答辩前的准备情况年月日备注：指导教师应按要求和时间段及时填写，该表格由学生保管，留在毕业设计（论文）现场随时接受校、院两级督导组检察。