可再生能源收集嵌入式系统研究设计
发布时间：2021-11-17 19:44
可再生能源具有分布广和易收集的特性,随着低功耗嵌入式技术、微电子集成技术和新能源电池材料技术的不断发展,可再生能源收集的成本不断降低。但因能量收集效率受现有MPPT技术限制,并且在恶劣气候或环境中可收集和利用的能量贫乏。导致可再生能源收集系统无法持续对电子设备供电,频繁出现电能供应不足的情况。为了克服这些问题,使可再生能源收集系统能够代替传统储能电池作为嵌入式系统的供能单元,现提出风能、太阳能混合能量收集管理系统设计。首先研究了太阳能和风能收集技术,对PV和WT建模,将PV和WT采样数据进行模糊逻辑处理以实现快速MPPT控制。并为提升DC-DC单元能量转换效率,设计了电荷泵与Boost/Buck串联二级调压电路。然后对能量使用和存储控制策略进行了优化,加入基于优先级任务调度策略、避免执行试探检查点策略和动态唤醒策略,提升嵌入式系统能量利用效率以及通过执行检查点算法,防止系统因能量不足断电导致数据丢失。最后,设计了实验系统,实验数据显示本设计MPPT时间较传统P&O法缩短71.5%;能量收集效率提高5.1%;最大能量收集效率为84.5%。嵌入式系统能量利用效率较RRS算法提高84...
【文章来源】：长春理工大学吉林省
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
DC-DC转换器技术应用框图
并着重介绍了超级铅酸电池、新式铅酸电池和锂离子电池等技术。随着电池技术发展，电力存储行业发展迅猛，截至 2016 年 12 月份已经有 1227 个大型电力储能项进行设计施工，储能总量预计将会达到 1930MW[47]。在国内，2016 年储能技术列入了“十三五”规划百大工程项目中。同时进入国家改委、国家能源局发布的《能源技术革命创新行动计划(2016—2030 年)》中，在该件 15 项重点任务之一的“先进储能技术创新”中明确指出：研究面向可再生能源并、分布式及微电网、电动汽车应用的储能技术，掌握储能技术各环节的关键核心技，完成示范验证，整体技术达到国际领先水平，引领国际储能技术与产业发展。同年，家发展改革委、工业和信息化部、国家能源局联合组织编制并印发《中国制造 2025—源装备实施方案》中确定了先进储能技术和设备是 15 个重点装备发展任务之一[48]。.2 储能技术研究现状能量存储系统(ESS)从特性和方式上可以分为物理方式储能、化学方式储能和电磁式储能。ESS 的发展分类如图 1.4 ESS 功率分布图所示，其中飞轮技术、抽水储能、缩空气储能技术属于物理储能；超导和超级电容器是电磁储能技术；铅酸、锂离子、硫、流液电池属于电化学储能技术。2000M
最后这个高能电子作为输出的电能流出到外部电路中。太阳能电池池结构原理框图所示[58]，它由基片电极、P 型层、PN 型层、N 型层护层组成。图 2.5 PV 电池结构原理框图制成后需要为其进行封装处理，封装结构如图 2.6 PV 电池板封装主要包括前板、太阳能电池、密封层、背板、保护框架和接线盒构基片电极P型层N型层PN型层SiO2梳状电极保护层光照
【参考文献】：
期刊论文
[1]晶硅太阳能电池发展状况及趋势分析[J]. 李俊泓. 科技创新与应用. 2017(01)
[2]太阳能光热发电并网运行及优化规划研究综述与展望[J]. 杜尔顺,张宁,康重庆,苗淼. 中国电机工程学报. 2016(21)
硕士论文
[1]锂电池组充放电管理系统[D]. 应泽霖.杭州电子科技大学 2017
[2]电动汽车动力电池管理系统（BMS）设计[D]. 王博.吉林大学 2016
[3]电动汽车电池保护及状态分析电路芯片的设计[D]. 吴广智.贵州大学 2016
本文编号：3501546
【文章来源】：长春理工大学吉林省
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
DC-DC转换器技术应用框图
并着重介绍了超级铅酸电池、新式铅酸电池和锂离子电池等技术。随着电池技术发展，电力存储行业发展迅猛，截至 2016 年 12 月份已经有 1227 个大型电力储能项进行设计施工，储能总量预计将会达到 1930MW[47]。在国内，2016 年储能技术列入了“十三五”规划百大工程项目中。同时进入国家改委、国家能源局发布的《能源技术革命创新行动计划(2016—2030 年)》中，在该件 15 项重点任务之一的“先进储能技术创新”中明确指出：研究面向可再生能源并、分布式及微电网、电动汽车应用的储能技术，掌握储能技术各环节的关键核心技，完成示范验证，整体技术达到国际领先水平，引领国际储能技术与产业发展。同年，家发展改革委、工业和信息化部、国家能源局联合组织编制并印发《中国制造 2025—源装备实施方案》中确定了先进储能技术和设备是 15 个重点装备发展任务之一[48]。.2 储能技术研究现状能量存储系统(ESS)从特性和方式上可以分为物理方式储能、化学方式储能和电磁式储能。ESS 的发展分类如图 1.4 ESS 功率分布图所示，其中飞轮技术、抽水储能、缩空气储能技术属于物理储能；超导和超级电容器是电磁储能技术；铅酸、锂离子、硫、流液电池属于电化学储能技术。2000M
最后这个高能电子作为输出的电能流出到外部电路中。太阳能电池池结构原理框图所示[58]，它由基片电极、P 型层、PN 型层、N 型层护层组成。图 2.5 PV 电池结构原理框图制成后需要为其进行封装处理，封装结构如图 2.6 PV 电池板封装主要包括前板、太阳能电池、密封层、背板、保护框架和接线盒构基片电极P型层N型层PN型层SiO2梳状电极保护层光照
【参考文献】：
期刊论文
[1]晶硅太阳能电池发展状况及趋势分析[J]. 李俊泓. 科技创新与应用. 2017(01)
[2]太阳能光热发电并网运行及优化规划研究综述与展望[J]. 杜尔顺,张宁,康重庆,苗淼. 中国电机工程学报. 2016(21)
硕士论文
[1]锂电池组充放电管理系统[D]. 应泽霖.杭州电子科技大学 2017
[2]电动汽车动力电池管理系统（BMS）设计[D]. 王博.吉林大学 2016
[3]电动汽车电池保护及状态分析电路芯片的设计[D]. 吴广智.贵州大学 2016
本文编号：3501546
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