太阳能割草机及其能源控制系统的研究与设计
| 摘要 | 第7-9页 |
| ABSTRACT | 第9-10页 |
| 第一章 绪论 | 第11-16页 |
| 1.1 前言 | 第11页 |
| 1.2 太阳能割草机的发展现状 | 第11-13页 |
| 1.2.1 国外太阳能割草机的发展现状 | 第11-13页 |
| 1.2.2 太阳能割草机国内研究现状 | 第13页 |
| 1.3 研究的目的与意义 | 第13-14页 |
| 1.4 研究内容和技术路线 | 第14-15页 |
| 1.4.1 研究内容 | 第14-15页 |
| 1.4.2 技术路线 | 第15页 |
| 1.5 本章小结 | 第15-16页 |
| 第二章 太阳能割草机光伏发电系统研究 | 第16-32页 |
| 2.1 光伏发电系统基本结构研究 | 第16-17页 |
| 2.2 光伏电池阵列 | 第17-22页 |
| 2.2.1 工作原理 | 第17-18页 |
| 2.2.2 数学模型 | 第18-20页 |
| 2.2.2.1 基于物理概念的数学模型的建立 | 第18-19页 |
| 2.2.2.2 基于实用型的数学模型的建立 | 第19-20页 |
| 2.2.3 环境对光伏电池特性曲线的影响 | 第20-22页 |
| 2.3 最大功率点追踪技术 | 第22-26页 |
| 2.3.1 最大功率点追踪控制原理 | 第22-23页 |
| 2.3.2 几种常用MPPT技术及比较 | 第23-26页 |
| 2.3.2.1 恒定电压跟踪法 | 第23-24页 |
| 2.3.2.2 扰动观察法 | 第24页 |
| 2.3.2.3 电导增量法 | 第24-26页 |
| 2.4 蓄电池 | 第26-29页 |
| 2.4.1 蓄电池的类型和性能比较 | 第26-27页 |
| 2.4.1.1 铅酸蓄电池 | 第26页 |
| 2.4.1.2 镍金属蓄电池 | 第26-27页 |
| 2.4.1.3 锂离子电池 | 第27页 |
| 2.4.1.4 锌-空气蓄电池 | 第27页 |
| 2.4.2 锂离子电池工作原理及特性 | 第27-28页 |
| 2.4.3 锂离子电池充放电特性 | 第28-29页 |
| 2.5 电机 | 第29-31页 |
| 2.5.1 直流电机 | 第29-30页 |
| 2.5.2 感应电机 | 第30页 |
| 2.5.3 永磁无刷电机 | 第30页 |
| 2.5.4 开关磁阻电机 | 第30-31页 |
| 2.6 本章小结 | 第31-32页 |
| 第三章 太阳能割草机总体设计 | 第32-45页 |
| 3.1 总体设计 | 第32-36页 |
| 3.1.1 电机驱动系统 | 第32-33页 |
| 3.1.2 蓄电池布局设计 | 第33-34页 |
| 3.1.3 悬架布局设计 | 第34页 |
| 3.1.4 光伏电池阵列布局设计 | 第34页 |
| 3.1.5 割草系统位置设计 | 第34页 |
| 3.1.6 车架设计 | 第34-36页 |
| 3.2 车身结构尺寸设计 | 第36-37页 |
| 3.2.1 轴距设计 | 第36页 |
| 3.2.2 轮距设计 | 第36页 |
| 3.2.3 前后悬设计 | 第36-37页 |
| 3.2.4 整车轮廓设计 | 第37页 |
| 3.2.5 离地间隙设计 | 第37页 |
| 3.2.6 整机总质量确定 | 第37页 |
| 3.3 割草系统动力元件选择 | 第37-43页 |
| 3.3.1 驱动电机参数匹配 | 第37-39页 |
| 3.3.1.1 行走电机 | 第38页 |
| 3.3.1.2 割草电机参数确定 | 第38-39页 |
| 3.3.1.3 传动比的确定 | 第39页 |
| 3.3.2 太阳能割草机能源系统参数匹配 | 第39-41页 |
| 3.3.2.1 负载日耗电量 | 第39页 |
| 3.3.2.2 太阳能电池组件容量设计 | 第39-40页 |
| 3.3.2.3 蓄电池容量的计算 | 第40页 |
| 3.3.2.4 校核太阳能电池组件的工作电流 | 第40页 |
| 3.3.2.5 校核蓄电池放电深度 | 第40-41页 |
| 3.3.3 割草系统研究 | 第41-43页 |
| 3.3.3.1 割刀运动分析 | 第41页 |
| 3.3.3.2 刀片转速的确定 | 第41-42页 |
| 3.3.3.3 刀片数m的确定 | 第42-43页 |
| 3.3.3.4 不漏割的条件 | 第43页 |
| 3.4 太阳能割草机实体建模 | 第43-44页 |
| 3.5 本章小结 | 第44-45页 |
| 第四章 太阳能割草机光伏发电系统控制器设计 | 第45-65页 |
| 4.1 光伏发电控制系统总体方案 | 第45-46页 |
| 4.1.1 总体方案 | 第45页 |
| 4.1.2 功能与原理 | 第45-46页 |
| 4.1.2.1 功能 | 第45-46页 |
| 4.1.2.2 工作原理 | 第46页 |
| 4.2 光伏发电系统硬件设计 | 第46-58页 |
| 4.2.1 主电路 | 第47-49页 |
| 4.2.1.1 MCU | 第47-48页 |
| 4.2.1.2 时钟电路 | 第48-49页 |
| 4.2.1.3 复位电路 | 第49页 |
| 4.2.2 DC/DC电路 | 第49-52页 |
| 4.2.2.1 Buck电路 | 第49-50页 |
| 4.2.2.2 电感的选择计算 | 第50-51页 |
| 4.2.2.3 电容的选择计算 | 第51页 |
| 4.2.2.4 功率开关管的选择计算 | 第51-52页 |
| 4.2.3 信号检测电路 | 第52-56页 |
| 4.2.3.1 电压检测电路 | 第53-54页 |
| 4.2.3.2 电流检测电路 | 第54-55页 |
| 4.2.3.3 温度检测电路 | 第55-56页 |
| 4.2.4 辅助电路 | 第56-58页 |
| 4.2.4.1 驱动电路 | 第56-57页 |
| 4.2.4.2 电源电路 | 第57-58页 |
| 4.2.5 人机交互系统 | 第58页 |
| 4.3 光伏发电系统软件设计 | 第58-64页 |
| 4.3.1 总体方案 | 第58-59页 |
| 4.3.2 MPPT程序设计 | 第59-61页 |
| 4.3.3 人机交互系统程序设计 | 第61-62页 |
| 4.3.4 PWM程序设计 | 第62-63页 |
| 4.3.5 ADC程序设计 | 第63-64页 |
| 4.4 本章小结 | 第64-65页 |
| 第五章 试验测试平台搭建与试验结果分析 | 第65-71页 |
| 5.1 试验测试系统搭建 | 第65-67页 |
| 5.1.1 LabVIEW平台简介 | 第65页 |
| 5.1.2 测试软件编程 | 第65-66页 |
| 5.1.3 试验台搭建 | 第66-67页 |
| 5.2 实验结果分析 | 第67-70页 |
| 5.3 本章小结 | 第70-71页 |
| 第六章 总结与展望 | 第71-73页 |
| 参考文献 | 第73-75页 |
| 致谢 | 第75-77页 |
| 硕士研究生期间发表的论文 | 第77页 |
