太阳能光伏转换控制系统设计【说明书论文开题报告外文翻译】
收藏
资源目录
压缩包内文档预览：(预览前20页/共44页)
编号：10276645
类型：共享资源
大小：29.05MB
格式：ZIP
上传时间：2018-07-09
上传人：小***
认证信息
个人认证
林**（实名认证）
福建
IP属地：福建
50
积分
- 关 键 词：
-
太阳能
转换
控制系统
设计
说明书
仿单
论文
开题
报告
讲演
呈文
外文
翻译
- 资源描述：
-
太阳能光伏转换控制系统设计【说明书论文开题报告外文翻译】,太阳能,转换,控制系统,设计,说明书,仿单,论文,开题,报告,讲演,呈文,外文,翻译
- 内容简介：
-
目 录摘 要 .IIIAbstract .IV第一章 绪论 .11.1 课题背景 .11.2 设计内容 .2第二章 系统硬件部分设计 .32.1 系统总体设计方案 .32.2 电压转换电路设计 .42.3 采样电路设计 .52.4 AD 转换电路设计 .62.4.1 AD0809 简介 .62.4.2 AD 转换电路设计 .72.5 单片机电路设计 .82.5.1 单片机最小系统 .82.5.2 单片机与上位机通信 .92.6 太阳能板模拟电路设计 .92.6.1 模拟太阳能板模块 .92.6.2 模拟太阳能板控制器 .102.6.3 模拟蓄电池模块 .112.7 系统原理图 .11第三章 系统软件部分设计 .133.1 模拟太阳能板主控程序 .133.2 下位机程序设计 .143.3 上位机程序设计 .15第四章 实物制作过程与功能验证 .154.1 实物制作 .164.1.1 模拟太阳能板主控电路制作 .164.1.2 数据处理传输电路制作 .17I4.1.3 单片机最小系统 .174.1.4 太阳能电池板 .174.1.5 开关电源 .194.2 功能验证 .194.2.1 开机初始化状态 .204.2.2 模拟太阳能控制系统工作 .214.2.3 数据处理并通讯 .224.2.4 不使用控制电路直接用太阳能电池板连接的效率 .224.2.5 使用控制电路及模拟太阳能电池板连接的效率 .234.2.6 使用控制电路直接用太阳能电池板连接的效率 .244.2.7 加入上位机的整机情况 .24第五章 总结 .26参考文献 .27附录 I 模拟太阳能板主控元件表 .29附录 数据处理传输元件表 .31附录 模拟太阳能板主控电路原理图 .32附录数据处理传输电路原理图 .33附录模拟太阳能板主控 PCB 设计 .34附录模拟太阳能板主控电路 C 言程序源代码 .35附录 数据处理传输 C 言程序源代码 .38致谢 .40II太阳能光伏转换控制系统设计摘 要在 当 今 社 会 ， 太 阳 能 是 最 环 保 的 能 源 之 一 。 现 在 人 们 主 要 使 用 的 能 源 依 旧 是 石 油 、天 然 气 和 煤 炭 这 枚 化 石 燃 料 。 在 当 下 随 着 人 们 不 不 断 开 发 ， 此 类 原 料 已 经 越 来 越 少 ，在 不 久 的 将 来 我 们 将 面 对 能 源 的 危 机 。 特 别 是 在 21 世 纪 的 今 天 ， 环 境 的 污 染 及 能 源的 不 断 消 耗 ， 问 题 已 经 出 现 ， 然 而 解 决 问 题 已 经 成 了 一 大 困 难 。本 设 计 使 用 太 阳 能 板 ， 经 过 我 们 的 太 阳 能 控 制 电 路 调 节 ， 在 给 蓄 电 池 充 电 ， 保 证充 电 器 效 率 最 优 化 。 再 记 录 转 换 前 后 的 电 流 值 经 AD 转 换 器 得 到 数 据 传 输 至 上 位 机 记录 ， 在 直 观 的 反 应 在 我 们 的 眼 前 ， 方 便 我 们 的 分 析 研 究 。 太 阳 能 控 制 电 路 主 要 由DC-DC 转 换 器 组 成 。 当 输 入 电 压 降 低 时 ， 差 分 放 大 器 输 出 也 降 低 ， 导 致 DC-DC 转 换器 反 馈 端 （ FB） 也 导 致 相 应 的 降 低 来 调 节 DC-DC 转 换 器 输 出 电 压 增 大 ， 从 而 使 蓄 电 池的 充 电 电 流 增 大 。文 章 我 们 先 给 出 了 系 统 的 总 体 设 计 框 图 ， 之 后 再 进 行 了 系 统 硬 件 部 分 的 设 计 ， 绘制 了 系 统 电 路 原 理 图 并 制 作 了 PCB 板 ， 做 出 了 实 物 。 根 据 要 求 ， 绘 制 了 系 统 软 件 流 程图 ， 并 编 写 了 系 统 源 程 序 。 最 后 进 行 了 实 物 的 调 试 ， 调 试 结 果 表 明 ， 系 统 能 满 足 控 制要 求 。 所 设 计 的 系 统 能 通 过 太 阳 能 板 输 出 的 功 率 ， 控 制 器 跟 踪 最 大 功 率 点 ， 使 整 个 系统 效 率 最 优 化 ， 成 本 低 ， 性 能 稳 定 。关键词：太 阳 能 ； 光 伏 转 换 ； DC-DC;AD 转 换 器IIIDesign of solar photovoltaic conversion control systemAbstractIn todays society, the solar energy is one of the most environmentally friendly energy. Now people mainly use the energy of oil, gas and coal of this fossil fuel. In the present, as people continue to develop more and more, this kind of material is less and less and we will face the energy crisis in the future. Today, especially in the 21st century, the problem of environmental pollution and energy consumption has emerged. However, it has become a big difficulty to solve the problem.The design uses solar panels to ensure the charger efficiency optimization by adjusting our solar control circuit and recharging the battery. To record the current value of the AD converter, then, the transformation get first place machine records of data transmission, the intuitive response in front of us which is convenient for us to analysis and research. Solar control circuit is mainly composed of DC - DC converter. When the input voltage is decreasing, the output of differential amplifier is reducing as well, resulting in DC - DC converter-side feedback(FB) and a corresponding reduction in DC - DC converter to regulate the output voltage increases, so that the battery charging current increased. At first, the article shows a block diagram of the overall design of the system. Then, it carried on hardware design of the system, drew the system circuit schematic diagram and produced PCB board to make a kind. According to the requirement, the software flow chart of the system is drawn and the source program system is written. Finally, it carried on the real debugging which shows the system can meet the requirement of control. The whole system could optimize efficiency, low cost and stable performance through solar panels of the output power, the maximum power point tracking controller.Keywords: Solar energy; photovoltaic conversion; DC-DC; AD converter0第一章 绪论1.1 课题背景随着时代的迁移经济飞速发展，人们对能源的消耗逐渐增多。现今，许多化学燃料的使用，使得能选的极具消耗及环境的破坏十分明显。最近几年时间里大家对能源、环境的问题非常存眷，人们对太阳能这类新型能源的意识增强。所以，太阳能成了日后发展趋势的新能源。经过科学家研究表明，太阳能就是太阳中的氢发生核聚产生的能源。它产生的电能大约为 3.81019MW，其中 30%被发射回宇宙，70%被地球所接收。打个比方说，太阳一天照射产生能能量能供给全世界几十年的电能消耗。此外，太阳能绝对没有害物，除二氧化碳以外，纵然域差别也不会呈现不均称性。可见太阳能的优点如此之多，成为未来的新能源是一种特别理想适合的清洁能源。要是能合理地把持太阳能，可以给人类供应充沛的新能源。太阳能相比较其他能源在未来占据庞大的上风，因此到处全在竭尽全力的开发新技术，现今相对可行的是太阳能光伏发电技术。太阳能光伏发电如今成为新能源和可再生能源极其重要构成部分。 而在实行太阳能的光伏发电过程中，因为大多数太阳能极板输出电压有跳变，无法直接连接太阳能极板和负载，因此我们要把太阳能进行转换成另一种形式进行存储，比如电能存储到蓄电池。在太阳能发电的过程中，我们只有保持蓄电池不过充，才可以增加蓄电池的使用时间，这样电能的利用率也大大提高， 如果要实现上文的功能，那我们必须对整个工作过程控制，在这样的想法上我们的产品才有希望被生产出现。太阳能充电控制器具有充电控制、过充保护等一系列功能，解决了这一问题，使得控制器在整个过程中起到关键的作用，它控制太阳能极板对蓄电池的充电的过程，再此过程中提高对蓄电池的充电效率，大大提高了蓄电池的寿命。同时蓄电池存储电量控制给负载供电，这样的措施保护了负载电路和蓄电池，阻止蓄电池发生意外情况，从以上文字可见，控制器的作用如此之大。现今的市场上有着种类繁多的太阳能充电控制器，这些设备到底存在多少的合格产品不得而知。不合适的充电电流对电池的损耗是很大的，这样同样一个蓄电池的使用寿命就降低了。一般的太阳能充电控制器，在供电给负载的时候往往都没有时时对电池电压的检测，极易发生过放电现象，使用寿命降低。所以，需要完善控制器的工作方式，提高它在现实生活中的使用价值，提高能源利用效率。太阳能是最环保的可利用能源，但是由于天气的原因，太阳能电池的功率变化不定，为了最大限度地利用蓄电池，必然要对它工作情况加以规定和控制，才能让蓄电池在相对比较稳定的环境下工作，我们可以使用控制器来对蓄电池有效的充电，放置过充损坏1蓄电池。本设计利用单片机来模拟太阳能电池板，太阳能控制电路和数据采集及监控设计。所设计的系统能调节模拟太阳能电池板的输出功率，并用数码管显示；采集相关数据通过串口传输给 PC。我们可以通过上位机的数据来分析此产品的输入电压电流；输出电压电流；输入输出功率和整机的效率，实时采集数据并保存其变化过程等等。我们利用检测电路太阳能电池的电压并及时调整蓄电池的充电电流。将输出电流经过 AD 转换器将数据送到单片机，由串口发送到上位机来计算出输入输出功率。这样能帮助我们了解充电器效率多少，后期对电路做出相应的改动，减少对太阳能利用率的损耗，为大家的美好生活更进一步。1.2 设计内容（1）模拟太阳能电池板（恒流源）的工作状态，工作电流可调；（2）用 PWM 信号控制太阳能电池板电流，我们可以通过 K1K2 来设置输出的PWM，数码显示为相对系数的占空比；（3）模拟蓄电池负载，负载电流可调；（4）通过测量太阳能电池板的电压，控制蓄电池充电电流使充电功率最大化；（5）每按一次键蜂鸣器响一次，同时 PWM 输出的信号的波形也根据设置的参数随之改变。2第二章 系统硬件部分设计2.1 系统总体设计方案太阳能板转换器输入电流电压采样蓄电池输出电流电压采样A D 转换模块下位机串口上位机软件基准信号源模块图 2-1 系统框图如图 2-1 系统框图所示，系统数据传输主要是由 10 个工作模块组成。它是由转换器为主要核心，其他模块来监控测量数据，再传输给 AD 进行模数转换，数据传输到下位机，最后发送到 PC 机上显示。工作原理：太阳能板根据环境的情况，输出相应的功率经过 DC-DC 转换为蓄电池充电。在此过程中将输入功率和输出功率采集，经过 AD 转换将模拟量转换成数字量至下位机进行效率计算，并把数据经过串口传输到 PC 机，上位机将数据统计显示。32.2 电压转换电路设计 12J5个C70uF84VDLH/A9R6.kNUM+-BSIWGOPE图 2-2 电压转换电路如图 2-2 电压转换电路所示。MP2307 是一个不用续流二极管的开关稳压电源芯片，其使用内部的 MOS 开关实现能量的转换。本设计中将 MP2307 做成了一个降压电路，周围元器件的参数选择。输出电感 L1 的选择，电感量的选择根据式 2-1 算出 L 的参数。（2-1）inoutoutVL1I0.3fs式中 Vout 为输出电压，V in 为输入电压，I out 为输出电流，根据 MP2307 的技术文件fs 为 340kHz。输出电容 C9C11 的选择，电容量的选择根据式 2-2 算出 C 的参数。（2-2）fIVUSESRinout811Lf s0式中 U 0 大约为 100mv，C11 瓷片电容 IESR=0，C9 点解电容 IESR 计算为式 2-3。（2-3）46.sinoutoESR4本设计 MP2307 的输出电压为式 2-4 所示，并在其反馈端加了由 U2B 组成的差分放大器用来微调输出电，使得效率最优化。（2-4）1620RVUFB如图 2-2 所示。U2B 是差分放大器，用于测量太阳能电池的电压 VDC，当 VDC 电压降低，U2B 的输出电压增加， DC-DC 变换器的 FB 反馈电压就增加，它的输出电压就会减少，这样蓄电池的充电电流就减少，保证了蓄电池充电功率的最优化，相反如果VDC 电压增加，U2B 的输出电压降低，DC-DC 变换器的 FB 反馈电压就降低，它的输出电压就会增加，这样蓄电池的充电电流就增加。U8 是一个稳压器，为 U2B 的 5 脚提供一个 2.5V 的稳定电压基准，来比较 VDC 电压的变化。由此可见当输入电压变化时，输出电压也随之变化，来提高效率。2.3 采
- 温馨提示:
1: 本站所有资源如无特殊说明，都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
2: 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等，如果需要附件，请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
3.本站RAR压缩包中若带图纸，网页内容里面会有图纸预览，若没有图纸预览就没有图纸。
4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
5. 人人文库网仅提供信息存储空间，仅对用户上传内容的表现方式做保护处理，对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑，并不能对任何下载内容负责。
6. 下载文件中如有侵权或不适当内容，请与我们联系，我们立即纠正。
7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
人人文库网所有资源均是用户自行上传分享，仅供网友学习交流，未经上传用户书面授权，请勿作他用。
川公网安备: 51019002004831号