太阳能充电控制器设计

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1、编号毕业设计论文题目：太阳能充电控制器设计单位：专业：作者：学号：指导者：评阅者：22目录前言………………………………………………………3正文………………………………………………………50引言………………………………………………………51太阳能电池的基本原理…………………………………62太阳能电池的输出特性…………………………………73最大功率跟踪原理及算法………………………………81）最大功率原理……………………………………………82）最大功率点的搜索………………………………………84蓄电池充电效率分析……………………………………105太阳能充电系统效率分析…………

2、……………………101)电能系统分析……………………………………………112)太阳能充电系统效率分析………………………………113）最大效率设计原则………………………………………126系统整体结构设计………………………………………127太阳能控制器结构………………………………………138太阳能控制器电路分析…………………………………159系统软件设计………………………………………………19结语…………………………………………………………20致谢…………………………………………………………2222前言据专家介绍，太阳内部进行着剧烈的由氢聚变成氦的核反应，并不断向宇宙空间

3、辐射出巨大的能量。太阳内部的热核反应足以维持６×１０１０年，相对于人类发展历史的有限年代而言，可以说是“取之不尽、用之不竭”的能源。随着能源价格长期居高不下以及环境保护日益受到重视，开发和利用太阳能已成为世界发展迅速的一个产业，平均年增长达到３０％。太阳能发电是一种清洁型能源系统，且几乎适用于任何地方——大型建筑物、工厂、空地和住宅楼。商业和个人用户都能享受到太阳能发电的好处。特别是光伏电源系统解决了许多农村学校、医疗所、家庭照明、电视等用电，对发展边远贫困地区的社会经济和文化发挥了十分重要的作用。在我国西藏地区有多个无水能资源无电县采用光伏电站供电，社会经济效益非常

4、显著。22中国人口众多，相对资源匮乏，但中国的太阳能资源丰富。据中国太阳能学会秘书长孟宪淦介绍，我国有荒漠面积１０８万平方公里，主要分布在光照资源丰富的西北地区。１平方公里面积可安装１００兆瓦光伏阵列，每年可发电１．５亿度，如果开发利用１％的荒漠，就可以发出相当于我国２００３年全年的耗电量。另外，在我国的北方、沿海等很多地区，每年的日照量都在２０００小时以上，海南更是达到了２４００小时以上，中国利用太阳能具有广阔的前景。然而，比发达国家对太阳能的利用，我们做的远远不够，差距主要在产业规模和政策支持上。各国在促进可再生能源发展上重要的一项经验就是，太阳能光伏技术的推广，

5、迫切需要政府的支持和投入。目前，日本和德国是利用太阳能最多的两个国家，两国政府都在斥巨资购买或推广现今最为清洁、安全的能源。诺贝尔环境奖获得者马丁·格林教授说：“政府的力量是决定这一能源能否在该国普及的关键因素。”22太阳能充电控制器设计摘要:近年来再生能源技术广受重视,而太阳能发电由于有先进的电力电子技术辅助,已成为极具潜力的再生能源之一。文章介绍了太阳能电池的基本原理和伏安特性,并且对蓄电池及充电系统进行了分析，得出充电效率的影响因素，采用MPPT(最大功率点跟踪法)技术，从而达到阵列与负载的最佳匹配,以提高系统的效率,。本文提供了一套24V/5A太阳能控制器的电

6、路，该电路采用低功耗的单片机P87LPC767作为控制回路的核心,实时测量蓄电池的端电压,通过脉宽调制控制太阳能电池阵列的充电电压,并通过功率管控制蓄电池与负载的通断,实现对蓄电池的放电保护。关键词:光生伏打效应太阳能电池阵列MPPT最大功率点跟踪法逐步逼近法充电效率太阳能控制器蓄电池P87LPC767DC-DC转换0引言22步入21世纪,随着工业生产的发展,世界能源问题越来越紧迫。能源问题位居世界十大焦点问题之首。据估计,我国的常规能源将在百年之内全部耗尽,开发和利用太阳能等新能源成为一项非常重要而紧迫的任务。光伏发电具有传输方便的特点,在通用性、可存储性等方面具有

7、光热利用和光化学转换利用无法替代的优势。且太阳能电池的原料硅的储量十分丰富、太阳电池转换效率的不断提高、生产成本的不断下降,使光伏电池用于偏远无电地区的中小功率离网用户成为可能。我国西部地区地广人稀,大部分地区远离大电网,用电人口也较为分散,能源问题成为制约这些地区发展的关键问题。为远离大电网的家庭用户提供恒定电压和频率电力的成本很大,典型的做法是使用安装成本较低但运行成本很高的柴油发电机组,这种做法效率低而且维持费用较高,也会带来噪声和大气污染。采用太阳能户用系统能很好地解决上述问题。太阳能发电的主要优点在于：太阳能电池可以设置在房顶等平时不使用的