“大學生創(chuàng)新性實驗計劃”項目中期檢查報告書2011.5

PAGE項目編號：項目名稱：負責人：院系名稱：專業(yè)班級：聯(lián)系電話：填表日期：2011遼寧工程技術大學校團委、教務處、科學技術處、學生處制填表須知一、項目中期檢查報告書要按照《遼寧工程技術大學大學生創(chuàng)新性實驗計劃管理辦法》和《遼寧工程技術大學大學生創(chuàng)新性實驗計劃項目中期檢查辦法》的相關要求，逐項認真填寫，填寫內(nèi)容必須實事求是，表達明確嚴謹。二、報告書填寫內(nèi)容應言簡意賅，思路清晰，論證充分，字跡清楚，一律用計算機輸入打印，填寫中如欄目篇幅不夠，可自行加頁。表格中正文字體應為小四號宋體，22磅行距，需簽字部分由相關人員以黑色鋼筆或水筆簽名。三、報告書須由項目負責人填寫，項目負責人所在單位領導審核，并簽署明確意見，再由院（系）評審匯總后統(tǒng)一上報學校大學生創(chuàng)新性實驗計劃辦公室。四、報告書一式兩份，均用A4紙雙面打印，于左側裝訂成冊。五、填表如有不明事宜，請與大學生創(chuàng)新性實驗計劃辦公室聯(lián)系，電話3350064。項目名稱負責人姓名所在院系班級聯(lián)系電話團隊成員姓名所在院系班級聯(lián)系電話指導教師姓名楊楨所在院系電氣與控制工程學院聯(lián)系電話一、其中一項代表性成果簡介（基本內(nèi)容、學術價值、社會效益）（限1000字）太陽能控制器設計的核心是蓄電池的智能充電算法和太陽能電池最大功率跟蹤算法的研究。只有高效、快速、準確的充電算法作為保證，安全的蓄電池余量檢測和放電算法為基礎，才能使控制器具備穩(wěn)定、準確、快速的工作特性。在目前的MPPT方法中，固定電壓、固定電流法雖然控制上比較簡單，但是需要額外的光伏器件以獲取控制所需的開路電壓和短路電流，這樣做會增加成本。而且由于采樣用器件與受控器件的特性差異，這種方法的控制精度差、光電轉換效率低，僅適用于小功率場合。本控制器對電壓、電流信號進行處理后，通過Cuk電路占空比控制開關變化，反復進行這個過程直到系統(tǒng)達到最大功率點。從實驗結果可知：在外部環(huán)境相對穩(wěn)定的情況下它具有良好的穩(wěn)定性，能使系統(tǒng)穩(wěn)定工作在最大功率點。當外部環(huán)境突變時它也能快速、準確的跟蹤MPPT的變化，具有良好的快速性與擾動觀測法相比更是提高了在MPPT附近的平滑性。實驗結果表明采用補償模糊神經(jīng)網(wǎng)絡對光伏電池進行最大功率點跟蹤，能達到理想的效果。充電控制器作為光伏電池給蓄電池充電的充電電路，在實現(xiàn)MPPT工作的同時，還需要對蓄電池充電進行控制。主電路拓撲主要有：Buck變換器、Boost變換器、Cuk變換器。而對于太陽能電池來說一般輸出電壓波動較大，而Buck變換器或Boost變換器只能實現(xiàn)單純的太陽能電池電壓的上升或者下降，通過實驗發(fā)現(xiàn)采用這兩種電路，光伏電池不能在大范圍內(nèi)完全工作于最大功率點，這樣就間接地造成系統(tǒng)效率下降。再者，Buck變換器輸入電流紋波較大假如輸入端不加儲能電容就會使系統(tǒng)輸出電流在斷續(xù)狀態(tài)下，導致光伏電池輸出電流斷續(xù)，從而影響蓄電池的工作壽命；假如采用Boost變換器，者輸出電流紋波較大，用此電流對蓄電池進行充電，容易引起電池溫度上升，嚴重影響蓄電池使用壽命。本控制器采用Cuk變換器，它同時具有升壓和降壓功能，Cuk變換器應用于太陽能路燈的充電控制器中，可以在較大范圍內(nèi)實現(xiàn)最大功率點跟蹤，大大提高系統(tǒng)效率。目前生產(chǎn)的控制器多是簡易的非智能控制器，嚴重制約了太陽能相關技術推廣應用。太陽能路燈產(chǎn)品的可靠性、成本、智能化以及使用效率不很理想。本控制器可根據(jù)太陽能電池、蓄電池、光源等部件的特性和環(huán)境光線的變化進行實時智能充放電控制；多組光源時，根據(jù)季節(jié)的變化、環(huán)境光線的變化等因素決定同時點亮、分時點亮以及單獨定時等不同智能工作模式；網(wǎng)絡監(jiān)控功能支持區(qū)域太陽能路燈的網(wǎng)絡化智能管理與控制、遠程監(jiān)控與診斷等。進一步提高太陽能路燈控制器的穩(wěn)定性、智能性。二、研究工作進展情況，工作方案實施情況，擬開展工作、存在的問題，能否按時完成研究計劃，推遲或終止研究工作的原因等（限700字）創(chuàng)新性項目立項之后，智能型太陽能路燈控制器實驗研究小組積極查找國內(nèi)外相關資料，分析太陽能路燈基本原理和綠色照明產(chǎn)業(yè)的發(fā)展必要性，查閱了大量相關資料，進行了技術可行性研究，最終確定了方案。在隨后的一段時間內(nèi)，小組成員設計硬件電路、編制系統(tǒng)程序，并不斷對系統(tǒng)的穩(wěn)定性及制作方案進行改進。在此期間，撰寫論文并向國家核心期刊投稿。目前該項目的設計內(nèi)容已基本完成，已完成相關的功能測試。在以后的時間里進一步對網(wǎng)絡監(jiān)控功能進行功能完善，并進行現(xiàn)場的測試，努力使該系統(tǒng)產(chǎn)品化。項目設施過程中，由于調研和實驗裝置的硬件電路制作等費用，使得花費超出預期，以致后期對實驗裝置的改進遇到資金短缺的情況。如果資金等夠充裕，實驗裝置能夠在電路制作等方面做的更好，更完美。小組成員畢竟課外學術實踐有限和相關的理論知識沒有學習，實驗裝置的研究水平還十分有限，小組成員經(jīng)過深入的學習之后，項目將可以得到進一步的完善。階段性成果論文（篇）研究報告（篇）著作（部）計算機軟件（項）1序號成果名稱成果形式作者刊物年期、出版社、出版日期及使用單位1《新型注入式有源電力濾波器的研究》學術論文《電力電子技術》雜志注：“階段成果”成果形式為“研究報告”者填寫“使用單位”三、研究報告情況（調研對象、內(nèi)容和形成報告、報送部門及反映等）。（限500字）四、