“大学生创新性实验计划”项目中期检查报告书2011.5

PAGE项目编号：项目名称：负责人：院系名称：专业班级：联系电话：填表日期：2011辽宁工程技术大学校团委、教务处、科学技术处、学生处制填表须知一、项目中期检查报告书要按照《辽宁工程技术大学大学生创新性实验计划管理办法》和《辽宁工程技术大学大学生创新性实验计划项目中期检查办法》的相关要求，逐项认真填写，填写内容必须实事求是，表达明确严谨。二、报告书填写内容应言简意赅，思路清晰，论证充分，字迹清楚，一律用计算机输入打印，填写中如栏目篇幅不够，可自行加页。表格中正文字体应为小四号宋体，22磅行距，需签字部分由相关人员以黑色钢笔或水笔签名。三、报告书须由项目负责人填写，项目负责人所在单位领导审核，并签署明确意见，再由院（系）评审汇总后统一上报学校大学生创新性实验计划办公室。四、报告书一式两份，均用A4纸双面打印，于左侧装订成册。五、填表如有不明事宜，请与大学生创新性实验计划办公室联系，电话3350064。项目名称负责人姓名所在院系班级联系电话团队成员姓名所在院系班级联系电话指导教师姓名杨桢所在院系电气与控制工程学院联系电话一、其中一项代表性成果简介（基本内容、学术价值、社会效益）（限1000字）太阳能控制器设计的核心是蓄电池的智能充电算法和太阳能电池最大功率跟踪算法的研究。只有高效、快速、准确的充电算法作为保证，安全的蓄电池余量检测和放电算法为基础，才能使控制器具备稳定、准确、快速的工作特性。在目前的MPPT方法中，固定电压、固定电流法虽然控制上比较简单，但是需要额外的光伏器件以获取控制所需的开路电压和短路电流，这样做会增加成本。而且由于采样用器件与受控器件的特性差异，这种方法的控制精度差、光电转换效率低，仅适用于小功率场合。本控制器对电压、电流信号进行处理后，通过Cuk电路占空比控制开关变化，反复进行这个过程直到系统达到最大功率点。从实验结果可知：在外部环境相对稳定的情况下它具有良好的稳定性，能使系统稳定工作在最大功率点。当外部环境突变时它也能快速、准确的跟踪MPPT的变化，具有良好的快速性与扰动观测法相比更是提高了在MPPT附近的平滑性。实验结果表明采用补偿模糊神经网络对光伏电池进行最大功率点跟踪，能达到理想的效果。充电控制器作为光伏电池给蓄电池充电的充电电路，在实现MPPT工作的同时，还需要对蓄电池充电进行控制。主电路拓扑主要有：Buck变换器、Boost变换器、Cuk变换器。而对于太阳能电池来说一般输出电压波动较大，而Buck变换器或Boost变换器只能实现单纯的太阳能电池电压的上升或者下降，通过实验发现采用这两种电路，光伏电池不能在大范围内完全工作于最大功率点，这样就间接地造成系统效率下降。再者，Buck变换器输入电流纹波较大假如输入端不加储能电容就会使系统输出电流在断续状态下，导致光伏电池输出电流断续，从而影响蓄电池的工作寿命；假如采用Boost变换器，者输出电流纹波较大，用此电流对蓄电池进行充电，容易引起电池温度上升，严重影响蓄电池使用寿命。本控制器采用Cuk变换器，它同时具有升压和降压功能，Cuk变换器应用于太阳能路灯的充电控制器中，可以在较大范围内实现最大功率点跟踪，大大提高系统效率。目前生产的控制器多是简易的非智能控制器，严重制约了太阳能相关技术推广应用。太阳能路灯产品的可靠性、成本、智能化以及使用效率不很理想。本控制器可根据太阳能电池、蓄电池、光源等部件的特性和环境光线的变化进行实时智能充放电控制；多组光源时，根据季节的变化、环境光线的变化等因素决定同时点亮、分时点亮以及单独定时等不同智能工作模式；网络监控功能支持区域太阳能路灯的网络化智能管理与控制、远程监控与诊断等。进一步提高太阳能路灯控制器的稳定性、智能性。二、研究工作进展情况，工作方案实施情况，拟开展工作、存在的问题，能否按时完成研究计划，推迟或终止研究工作的原因等（限700字）创新性项目立项之后，智能型太阳能路灯控制器实验研究小组积极查找国内外相关资料，分析太阳能路灯基本原理和绿色照明产业的发展必要性，查阅了大量相关资料，进行了技术可行性研究，最终确定了方案。在随后的一段时间内，小组成员设计硬件电路、编制系统程序，并不断对系统的稳定性及制作方案进行改进。在此期间，撰写论文并向国家核心期刊投稿。目前该项目的设计内容已基本完成，已完成相关的功能测试。在以后的时间里进一步对网络监控功能进行功能完善，并进行现场的测试，努力使该系统产品化。项目设施过程中，由于调研和实验装置的硬件电路制作等费用，使得花费超出预期，以致后期对实验装置的改进遇到资金短缺的情况。如果资金等够充裕，实验装置能够在电路制作等方面做的更好，更完美。小组成员毕竟课外学术实践有限和相关的理论知识没有学习，实验装置的研究水平还十分有限，小组成员经过深入的学习之后，项目将可以得到进一步的完善。阶段性成果论文（篇）研究报告（篇）著作（部）计算机软件（项）1序号成果名称成果形式作者刊物年期、出版社、出版日期及使用单位1《新型注入式有源电力滤波器的研究》学术论文《电力电子技术》杂志注：“阶段成果”成果形式为“研究报告”者填写“使用单位”三、研究报告情况（调研对象、内容和形成报告、报送部门及反映等）。（限500字）四、