太陽能手機(jī)電池充電器英文翻譯

1、 外文文獻(xiàn)翻譯 2014屆 譯文:關(guān)于通過壓力控制方法實(shí)現(xiàn)的太陽能光伏系統(tǒng) 充電特性的實(shí)驗(yàn)研究學(xué)生姓名 蔡芳榮學(xué) 號(hào) 10104201院 系 數(shù)理信息學(xué)院專 業(yè) 電子信息工程指導(dǎo)教師 余亞東完成日期 2013年 11月 25日原文出處:experimental reseach on charging characteresticts of a solar photovoltaic system by pressure-control method.zhejiang univ-sci A(appl phys&Eng 2011.12(6:470-474中國浙江大學(xué)學(xué)報(bào) A (應(yīng)用物理科學(xué)與工程IS

2、SN 1673-565X(打印, ISSN 1862年至 1775年(在線 / jzus; 電子郵箱:jzus關(guān)于通過壓力控制方法實(shí)現(xiàn)的太陽能光伏系 統(tǒng)充電特性的實(shí)驗(yàn)研究朱樺,徐張路,曹梓娟中國熱科學(xué)與動(dòng)力系統(tǒng)研究所,浙江大學(xué),杭州 310027電子郵箱:zhuhua2010年 7月 13日, 2010年 12月 27日修訂, 2011年 4月 11日交叉檢查摘要 :本文通過壓力控制方法對(duì)由太陽能驅(qū)動(dòng)的閥控鉛酸(VRLA 電池的充電特性進(jìn)行了 實(shí)驗(yàn)研究。 本研究的目的是,提高充電效率,并提高充電質(zhì)量以延長電池的壽命。 在充 電過程中一 12 V 12A小時(shí) VRLA 電池已經(jīng)在一個(gè)獨(dú)立的光伏(

3、PV 系統(tǒng)模式下經(jīng)過了測(cè) 試。 結(jié)果表明,壓力控制方法可以有效地控制光伏閥控式密封鉛酸蓄電池的充電,通過 光伏電池最大功率點(diǎn)跟蹤(MPPT 做出最好的光伏電池。通過內(nèi)部壓力控制的閥控式密封 鉛酸蓄電池可避免過量氧積累造成的閥控式密封鉛酸蓄電池的損傷。 太陽輻射強(qiáng)度,充 電電源,電池的內(nèi)壓,并在充電過程中充電電流和電壓的參數(shù)都有被測(cè)量和分析。關(guān)鍵詞:太陽能光伏(PV 系統(tǒng),充電特性,壓力控制方法DOI :10.1631/jzus.A1000335 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 中圖分類號(hào):TK1; TK021引言能源需求不斷增加,迫使我們開發(fā)可再生清潔能源的新技術(shù)如太陽能。因?yàn)樘柟饩€ 的間歇性和不穩(wěn)定性,能

4、量存儲(chǔ)對(duì)獨(dú)立的太陽能光伏(PV 系統(tǒng)是很必要的。這樣的系統(tǒng) 中獲益主要取決于充電的方法以及電池的壽命。最近,對(duì)電池充電控制器的研究主要專注 于電控制方法和壓力控制方法。兩種不同類型的關(guān)于對(duì)于光伏開發(fā)系統(tǒng)或風(fēng)力渦輪發(fā)電機(jī)的閥控鉛酸(VRLA 電池的 電池充電控制器正在被研究(山崎村本, 1998年,費(fèi)爾南德斯 等人。 2001 。通過使用 電路模擬器的電路模擬蕩器的 PSPICE ,羅斯和 Markvart (2000提出了關(guān)于研究充電控 制器對(duì)獨(dú)立光伏系統(tǒng)表現(xiàn)的影響的電池模型。高(2008介紹了一種在最佳狀態(tài)下能使太 陽能電池的輸出電壓穩(wěn)定并穩(wěn)步保持充電電流的開關(guān)電路。米什拉 等人 (1995

5、提出了 一種光伏系統(tǒng)的理論模型并分析溫度, 電池電壓, 電壓降對(duì)光伏電池上的充電電流的影響。 馬哈茂德 (2006通過用光伏電池進(jìn)行電容充電的等效電路的瞬態(tài)分析研究了電流與電 壓特性。 Sun 等人(2009和 Zheng 等人(2008通過對(duì)最大功率點(diǎn)跟蹤(MPPT 使用擾 動(dòng)觀察法和通過軟件實(shí)施充電策略設(shè)計(jì)出效率很高的太陽能電池充電器。侯賽因等人(2009提出了一種新的有效的關(guān)于鎳鎘電池,鎳氫電池,鉛酸電池和鋰離子電池在戶外 條件下功率可變的電流模式和電壓模式的太陽能電池充電算法。 Zhou 等人(2009開發(fā) 和模擬一個(gè)簡單的關(guān)于電池充電和放電的太陽能光伏系統(tǒng)的保護(hù)方案。 Huang 等

6、(2009 提出了一個(gè)用模糊邏輯控制方法的智能型充電系統(tǒng),提高了充電的效率,抑制不正常的電 池溫度上升, 延長電池的壽命, 并降低使用的浪費(fèi)。 Huang 等 (2010 在比例加積分 (PI 算法的基礎(chǔ)上使用脈沖調(diào)制(PWM 的充電技術(shù)開發(fā)了充電控制系統(tǒng),它可以抑制 0.1 V以內(nèi)電池電壓過沖,并且能夠增加 78%的充電的能量。吉布森和 Kelly (2010為磷酸鐵 型鋰離子電池在自我調(diào)節(jié)的設(shè)計(jì)和 MPPT 的太陽能充電系統(tǒng)做了測(cè)試 。 在電池充電效率 接近 100%時(shí)整個(gè)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換效率達(dá)到 14.5%?；陔娍胤椒ǖ墓夥到y(tǒng)充電控制器,已被廣泛研究和改進(jìn)。 電動(dòng)充電的方法,一 種在電池充

7、電和放電過程中調(diào)節(jié)和限制電流和電壓的方法,確實(shí)有許多優(yōu)點(diǎn),如成本低, 體積小, 效率高。然而,它不能完全解決在過度充電過程中的電池引起過多的氣體產(chǎn)生 的擴(kuò)張問題,并且熱故障在電池充電過程中仍然存在。朱 等人。 (2009年和譚(2010 研究如閥控式密封鉛酸蓄電池的電池,這些電池在壓力控制方法下廣泛在電信業(yè),電氣領(lǐng) 域和交通系統(tǒng)使用。提出的壓力控制方法的徐 等人(1999通過監(jiān)測(cè)內(nèi)壓的變化控制在 氧循環(huán)理論基礎(chǔ)上的充電過程可以有效解決散熱故障。在閥控式密封鉛酸蓄電池的充電過 程中,內(nèi)部氧循環(huán)反應(yīng)可能會(huì)提高電解液溫度,減少的內(nèi)電阻,并提高充電電流。如此惡 性循環(huán)會(huì)導(dǎo)致熱失控,并最終破壞電池,尤其

8、是在高溫環(huán)境下。本文有對(duì)由基于壓力控制方法的光伏發(fā)電系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)的電池充電特性進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究。幾 個(gè)在充電過程中的參數(shù)包括太陽能輻射強(qiáng)度,充電電流,電壓和功率都有被研究。本研究 主要針對(duì)兩個(gè)方面:增加充電效率以使大部分太陽能得到利用,提高充電質(zhì)量以延長電池 的壽命。2實(shí)驗(yàn)如圖所示的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。 1。該系統(tǒng)由太陽能接收器,控制器,充電系統(tǒng),以及數(shù) 據(jù)采集和處理系統(tǒng)。該裝置對(duì)各種參數(shù),如溫度,電壓,電流,和輻射強(qiáng)度進(jìn)行了測(cè)定。 在四個(gè)溫度測(cè)量點(diǎn)中, 3個(gè) T 型熱電偶被安置在對(duì)角線上的太陽能模塊上,而另一個(gè)是在 電池側(cè)面。環(huán)境溫度也同時(shí)被測(cè)量?；魻栯妷簜鞲衅骱碗娏鱾鞲衅鞅挥糜跍y(cè)量電池的充電 電壓和電流。

9、所有的測(cè)量數(shù)據(jù)傳送到電腦上 ADAM5000系列數(shù)據(jù)采集模塊。 一 12 V 12 A H 閥控式密封鉛酸蓄電池由模塊型號(hào)為 CHSM-050M 的太陽能光伏受體驅(qū)動(dòng),工作在環(huán)境溫度 為 15-25。 T0 , T1 , T2 , T3 :溫度控制開關(guān) ; V:電壓控制開關(guān) ; A:電流控制開關(guān) ; P:壓 力 控制開關(guān)壓力控制器由一個(gè)信號(hào)關(guān)口和一個(gè)帶有可調(diào)節(jié)的電連接點(diǎn)的腔室金屬膜片組成。 該壓力控制開關(guān) P 通過一個(gè)短管被鏈接到閥控鉛酸電池的頂部。當(dāng)由于未被吸收的氧氣的 積累 , VRLA 電池的內(nèi)壓增加,并且充電過程結(jié)束時(shí)達(dá)到一個(gè)閾值,壓力控制開關(guān) P 將被激 活。一收到控制開關(guān) P 信號(hào)

10、,控制模塊就使充電電流和電壓降低 ,并且電池隨后轉(zhuǎn)向 一 個(gè)浮動(dòng)的充電過程。電池壓力也緩慢下降到一個(gè)安全范圍,避免熱失控和破壞電池。3結(jié)果與討論3.1在充電過程中的電池的內(nèi)壓壓力控制單元的閾值根據(jù)電池內(nèi)在的耐受程度設(shè)定在 0.02 MPa ,這數(shù)值將由于在充 電或過充電過程中未吸收的氧積累而增加。充電過程結(jié)束時(shí)的 3個(gè)電池內(nèi)壓曲線都顯示在 圖 2,對(duì)應(yīng)于環(huán)境溫度的 15C , 20C ,和 25C 。 可以觀察到內(nèi)在壓力在充電期間的 很長一段時(shí)間保持在 0.005兆帕 。 當(dāng)充電過程結(jié)束時(shí)電池的內(nèi)壓力在 25分鐘內(nèi)明顯增 加,這意味著充電已接近完成,壓力控制器將在閾值 0.02兆帕?xí)r響應(yīng)。內(nèi)在

11、壓力越來越 大的原因是:由在陽極產(chǎn)生的內(nèi)部氧氣積累在充電完成時(shí)不能被陰極完全吸收以及電流超 過電池的最大承受。壓力控制開關(guān)的動(dòng)作后,充電電流和電壓的電池迅速減少并且充電電 流因?yàn)槌潆姷母?dòng)保持在一個(gè)小值。 3.2充電電流和電壓太陽輻射強(qiáng)度,充電電流,電壓和閥控式密封鉛酸蓄電池的功率都在 圖 3 顯示。使 用真實(shí)陽光 610分鐘對(duì)電池進(jìn)行連續(xù)充電,從起點(diǎn) A 到結(jié)束點(diǎn) E ,充電期間,壓力控制開 關(guān) P 在點(diǎn) B 和 D 被激活兩次。 AB 階段顯示了主要充電過程,包含 74.9%的充電容量。 BE 階段是在浮動(dòng)充電過程。在 P 開關(guān)的第一個(gè)動(dòng)作(在圖 3的 B 點(diǎn)后,充電電流從 1.3降 低到

12、 0.57 A , 而充電電壓從 15.6變到 13.6 V 。 第二個(gè)動(dòng)作后 (圖中 D 點(diǎn) , 充電電流從 0.38降到 0.24 A,充電電壓從 16 至 15.65 V 。浮動(dòng)充電過程中充電功率低至大約為 5 W(如 圖 4所示 。充電量迅速增加至容量的 88.6%,但到 B 點(diǎn)后增量在 79分鐘里只增長了 4.59%。 (a 充電功率(P 和太陽輻射強(qiáng)度(G ; (b 充電電壓(U 和電流(I 由此可以推斷，在浮動(dòng)充電過程中，當(dāng)電池的充電電力隨著充電電流改變時(shí)，電池受 到了壓力控制開關(guān)良好的保護(hù)，并且不受太陽輻射強(qiáng)度的影響。 3.3 最大功率點(diǎn)跟蹤和充電效率 有許多帶有簡單結(jié)構(gòu)和高性

13、能的 MPPT 方法，如擾動(dòng)，觀察或電導(dǎo)增量。本文中使用的 MPPT 方法也并不復(fù)雜。在實(shí)驗(yàn)中，MPPT 的核心部件只是一個(gè)壓力傳感器和兩個(gè)電流和電 壓傳感器。當(dāng)電池的內(nèi)壓傳入壓力傳感器并達(dá)到預(yù)設(shè)值時(shí)，壓力控制開關(guān)就將開始工作， 同時(shí)控制模塊將實(shí)現(xiàn)最大功率點(diǎn)跟蹤。根據(jù)太陽能電池模塊的制造商提供的峰值參數(shù)，如 電壓 V mp.stc 和電流 I mp.stc 在輻射強(qiáng)度 Gstc 為 1KW/m2 和電池溫度為 25標(biāo)準(zhǔn)條 件下 ， 在任何光強(qiáng)度 G 和太陽能電池的溫度下的電流和電壓的特性參數(shù)， 如 Vmp 和 ImpV 可通過由 Singer 等人 （1984 年）所提出的相關(guān)性計(jì)算得出，如下

14、： Imp=Imp.stc(1+a TG/Gstc, Vmp=Vmp.stc(1-c Tln(e+b G, Pmp=ImpVmp, 其中 a = 0.0025 /C； B = 0.5， C = 0.00288 /C； e 是的自然對(duì)數(shù)的底， e = 2.7183； G 是標(biāo)準(zhǔn)輻射強(qiáng)度（1KW/m2 ） 和實(shí)際的光強(qiáng)度之間的差值； T 是標(biāo)準(zhǔn)溫度（25） 與實(shí)際太陽能電池溫度的差值，Pmp 是太陽能模塊的輸出。圖 5a 中的曲線 ABCDE 是在實(shí)驗(yàn) 中的電池的充電過程。光伏組件的峰值功率與太陽輻射強(qiáng)度變化的理論曲線，可從上面的 方程式得到（圖 5b）。AB 是主要的充電階段，占了約 74.9的

15、充電狀態(tài)（SOC）, 在所有 充電時(shí)間中其充電功率接近最大功率。經(jīng)過 BC 階段一段時(shí)間的慢速充電，91.1SOC 被維 持。在 BC 階段的充電速率放緩的原因是在最后的充電過程中電池的充電能力的下降。壓 力控制器在點(diǎn) C 處被激活并且充電功率下降到 D 點(diǎn)之后。所以，在 DE 階段充電功率很低， 大約只有約 5 瓦，電池處于浮動(dòng)充電過程。 在圖 5b 中可以看出，理論曲線與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)相 對(duì)誤差約為 4，這表明壓力控制器在 90的充電時(shí)間里可以跟好地蹤最大功率點(diǎn)并使太 陽能電池得到有效利用。實(shí)驗(yàn)中，對(duì)在不同的太陽能電池溫度下（20 至 34C），壓力控 制方法和電控控制方法在控制器被激活之前實(shí)現(xiàn)的電池的充電電量進(jìn)行了比較。如表 1 中 所示， 利用壓力控制方法實(shí)現(xiàn)的充電功率是電控的方法的約 3.5-25以上，達(dá)到最佳 的充電效果時(shí)的太陽