研究目的
通过可改装的智能混合储能插件模块,缓解电流波动和浪涌电流等限制铅酸电池使用寿命的因素,从而提升独立光伏-电池供电系统中铅酸电池的使用寿命。
研究成果
所提出的SHESS插件??橥ü沼泻Φ缌鞑ㄐ斡行Щ航馇λ岬绯赜α?,使电池健康损耗降低高达43.8%,年运行成本降低高达52.7%。实验结果证实其可行性及与现有系统的易集成性,为独立光伏系统延长电池寿命提供了简单经济的解决方案。
研究不足
该研究假设电池生命周期与健康成本呈线性比例关系,在经济分析中忽略了超级电容器的劣化问题,并采用了可能无法涵盖所有现实复杂性的简化模型。原型机为缩小比例版本,可能无法完全代表全尺寸系统。
1:实验设计与方法选择:
本研究采用超级电容器与锂离子电池组成的混合储能系统,通过基于多级低通滤波器的功率分配策略将功率需求分解为频率分量。使用Matlab Simulink进行仿真,并搭建缩比原型机进行实验验证。
2:样本选择与数据来源:
采用马来西亚砂拉越州古晋市的太阳辐照度数据,以及六户农村社区的估算负荷曲线。通过现场调研确定负荷曲线估算依据。
3:实验设备与材料清单:
包括光伏阵列、铅酸电池、超级电容器、锂离子电池、双向DC/DC转换器、微控制器(如ATMEGA328P)、电流传感器(如ACS712)和可编程直流电子负载(BK Precision BK8500)。
4:实验流程与操作步骤:
在Matlab Simulink中进行脉冲负载响应和独立系统运行的仿真。实验涉及激活缩比原型机中的SHESS???,测量电流并验证不同天气条件(晴天和阴天)下的功率分配。
5:数据分析方法:
采用电池健康成本函数定量评估应力缓解效果,通过财务分析估算成本降低。实验数据使用NI USB-6008记录。
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获取完整内容-
ATMEGA328P
ATMEGA328P
Microchip
Microcontroller used for control and data logging in the experimental setup.
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Matlab Simulink
MathWorks
Used for simulation and modeling of the SHESS plug-in module and standalone PV-battery power system.
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BK Precision BK8500
BK8500
BK Precision
Programmable DC electronic load used to emulate pulsed load and load profiles in experiments.
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ACS712
ACS712
Allegro MicroSystems
Current sensor used to measure and record currents of batteries and supercapacitor in experiments.
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NI USB-6008
USB-6008
National Instruments
Data acquisition device used to measure and log currents in experiments.
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