石化能源有限環境下，電力需求與日遽增，開發低污染的新能源是當務之急，太陽能由於具有不污染環境、生態。應用太陽能作為替代能源已越來越受重視。本文提出應用模糊控制理論於太陽能儲能系統之研製，此一系統係由太陽能電池、充電器、蓄電池組、降壓型轉換器及數位信號處理器所組成。充電器製作是以降壓式電力轉換電路架構為主，控制蓄電池週期性脈衝充電電流，並結合模糊控制理論於充電策略，以提升充電效率，抑制電池不正常溫升，延長蓄電池壽命，減少二次電池廢棄物。

經由實驗結果得知，在相同的起始電壓之下，以四種不同充電方式對電池充電，與本文所提模擬控制理論充電法則，做資料比較後發現，模糊控制充電法則，能有效將溫度控制在攝氏30度左右。測試皆以實測波形與模型分析來驗證電路之正確性與穩定性。

With scarce the energy source and the worsened environment pollution, how to create and use a clean and never exhausted energy is becoming very important day by day. This thesis we proposed the research and development of a solar energy storage system with fuzzy logic control. This solar energy storage system is composed of the solar cell, charger, batteries, buck converter and digital a signal processor.
The solar energy storage charging system charger is based on buck circuit control with battery cycle pulse charging. with the fuzzy control theory combined in the tactics of charging , it’s can improve the efficiency of charging, suppress the abnormally battery temperature rise, lengthen the battery’s life, and reduce the waste used. In the experiment, four different charging methods, with the same starting voltage, are compared in terms of temperature control. Among the four methods, the fuzzy logic control proposed in this thesis is able to control the battery temperature at a good 30 Celsius Degree. Experimental and simulation results demonstrate the effectiveness and validity of the system.

目 錄
摘要 V
Abstract VI
目錄 VII
圖目錄 XI
表目錄 XIV

第一章 緒論 1

1-1 研究背景 1
1-2 研究動機 2
1-3 論文內容大綱 2

第二章 太陽能電池及鉛酸電池簡介 4

2-1 前言 4
2-2 太陽能電池的基本原理 4
2-3 太陽能電池的種類 6
2-3-1 堆積型太陽電池 7
2-3-2 薄膜型太陽電池 7
2-4 太陽能電池輸出特性 8
2-5 最大功率追蹤法則 12
2-5-1 電壓迴授法 12
2-5-2 功率迴授法 12
2-5-3 擾動觀察法 13
2-5-4 增量電導法 13
2-6 鉛酸電池特性及構造原理 15
2-7 極化現象 17
2-8 名詞說明 18

第三章 微處理機架構及週邊偵測電路 19

3-1 簡介 20
3-2 DSP240架構介紹 20
3-2-1 中央處理器 21
3-2-2 記憶體結構 23
3-2-3 事件管理模組 24
3-3 系統軟體規劃 27
3-4 降壓隔離電路 27
3-5 訊號反相及過電壓保護電路 28
3-6 功率晶體驅動電路 29
3-7 電壓偵測電路 30
3-8 電流偵測電路 30
3-9 溫度檢測電路 31

第四章 充電器硬體架構及充電方法介紹 33

4-1 系統架構簡介 33
4-2 降壓型轉換器架構 33
4-3 連續導通模式(C.C.M)之穩態分析 37
4-4 電流型迴授控制模式 39
4-5 定電流充電法 41
4-6 定電壓充電法 41
4-7 多段式充電法 42
4-8 脈衝充電法 43
4-9 充電法 43

第五章 模糊控制理論充電法 45

5-1 前言 45
5-2 模糊集合 47
5-3 歸屬函數 49
5-4 模糊規則庫 51
5-5 模糊推論引擎 52
5-6 解模糊化 53


第六章 實驗結果 55

6-1 功率晶體驅動電路測試 55
6-2 電壓電流偵側電路測試 56
6-3 定電流充電法 59
6-4 脈衝充電法 60
6-5 三段式混合充電充電法 63
6-6 模糊控制充電法 66
6-7 各種充電比較 69

第七章 結論與未來研究方向 72

7-1 結論 72
7-2 未來研究方向 73

參考文獻 74

附錄A 太陽能板照片 78

參考文獻
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