建筑小区太阳能灭蚊器研究与制备

【摘要】：如今环境变得越来越恶劣，蚊虫繁殖得越来越多，进化变异得越来越快。在发展绿色能源及高效节能技术下，促进了利用物理机制来防治蚊虫的太阳能灭蚊器的诞生。太阳能灭蚊器对环境完全无污染，能够改善人们生活环境，降低蚊虫对人们的生活困扰，还能减少疾病的传播。 本文以太阳能灭蚊器的应用为基础，对灭蚊器工作机理、太阳能光电转换性能、充放电控制器、逆变器、灭蚊器结构的设计与安装等进行了系统研究与开发，主要结论如下： （1）利用天气、环境各项资料设计了独立光伏发电系统容量。根据光伏电池组件功率、环境条件、蓄电池容量等设计出灭蚊器的各项参数。 （2）设计充放电控制器。在设计时用到最大功率点（MPPT）跟踪控制方法，能有效提高系统工作效率。根据光伏电池和铅酸蓄电池自身的特点，并且再结合其充放电特性曲线进行研究与设计。主要核心是单片机ATMEGA16L进行控制，充分利用光伏电池的输出功率，缩短过充的时间，提高充电效率，延长了蓄电池的使用时间。 （3）采用DC/DC、DC/AC两级逆变技术对逆变器进行设计，利用单极性SPWM调制原理实现逆变，得到所需要的、相对理想的正弦波形。 （4）利用AutoCAD软件对太阳能灭蚊器的总体结构进行设计，使得太阳能灭蚊器适于城市小区放置，美观大方，而又具有杀虫灭蚊和观赏的双重价值。 【关键词】：太阳能 灭蚊器 蓄电池 控制器 逆变器
【学位授予单位】：湖北工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TM925.92
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-6
• 目录6-9
• 第1章 引言9-15
• 1.1 课题研究背景与意义9-10
• 1.2 国内外太阳能光伏发展与利用情况10-13
• 1.3 国内外太阳能灭蚊灯发展状况及存在问题13
• 1.4 本课题主要工作13-15
• 第2章 太阳能灭蚊器系统分析与计算15-31
• 2.1 光伏电池的发电原理和特性16-20
• 2.1.1 太阳电池的基本原理16
• 2.1.2 太阳能电池的光伏特性16-20
• 2.2 VRLA 蓄电池20-23
• 2.2.1 蓄电池的分类20-21
• 2.2.2 蓄电池的工作原理21-22
• 2.2.3 蓄电池充放电特性22-23
• 2.3 太阳能灭蚊器各部分计算23-24
• 2.4 方位角与倾角的确定24-26
• 2.4.1 太阳能电池方阵的安装方位角24-25
• 2.4.2 太阳能电池方阵的安装倾角25-26
• 2.5 光伏阵列仿真模型的建立26-29
• 2.5.1 PVsyst 软件仿真设计26-27
• 2.5.2 利用 PSIM 软件搭建光伏阵列物理模型27-29
• 2.6 太阳能灭蚊器整体性能指标29
• 2.7 本章小结29-31
• 第3章 充放电控制器31-57
• 3.1 控制器的基本原理31-32
• 3.2 蓄电池充电控制方式32-33
• 3.3 充放电控制器33-36
• 3.3.1 充放电控制器的功能33-35
• 3.3.2 充放电控制器的类型35-36
• 3.4 充放电控制方式及仿真36-47
• 3.4.1 CVT 方式37-40
• 3.4.2 扰动观察法40-44
• 3.4.3 电导增量法44-47
• 3.5 充放电控制器设计47-50
• 3.5.1 充放电控制设计原则47-48
• 3.5.2 控制器所能控制的电流确定48
• 3.5.3 充放电控制策略48-50
• 3.6 控制器软硬件设计50-56
• 3.6.1 硬件设计51-54
• 3.6.2 软件设计54-56
• 3.7 本章小结56-57
• 第4章 逆变器的设计57-66
• 4.1 逆变器的基本原理58-59
• 4.2 DC/DC 电路59-62
• 4.2.1 控制原理59
• 4.2.2 开关电源电路59-62
• 4.3 DC/AC 控制原理62-64
• 4.3.1 主电路图结构62-63
• 4.3.2 单极性 SPWM 调制原理63-64
• 4.3.3 实验仿真64
• 4.4 逆变电路设计64-65
• 4.5 本章小结65-66
• 第5章 灭蚊器整体设计66-74
• 5.1 灭蚊装置的控制电路66-67
• 5.1.1 控制框图66
• 5.1.2 灭蚊装置电路图及各元件参数66-67
• 5.2 灭蚊器效果模拟仿真67-70
• 5.3 灭蚊器结构图70-73
• 5.3.1 整体结构图70-71
• 5.3.2 灭蚊装置结构图71-72
• 5.3.3 杆柱安装支架的设计72-73
• 5.4 本章小结73-74
• 第6章 太阳能灭蚊器的制备、安装与施工74-79
• 6.1 太阳能灭蚊器的制备工艺74-75
• 6.2 太阳能光伏组件（方阵）支架的安装75
• 6.3 太阳能灭蚊器的安装75-78
• 6.4 本章小结78-79
• 第7章 结论与展望79-81
• 7.1 结论79-80
• 7.2 展望80-81
• 参考文献81-84
• 致谢84-85
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文85-86
• 附录86-91

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