光伏发电LED控制系统设计与分析.doc

SHANDONG 毕业设计说明书 光伏发电 LED 控制系统设计与分析 学 院 专 业 学生姓名 学 号 指导教师 2013 年 6 月 摘要 I 摘 要 在传统的太阳能 LED 控制系统中 往往由于太阳能输入电压浮动范围大 导致充电电压和充电电流不稳定 甚至由此引起电池损耗过大 寿命变短等问 题 而且驱动输出部分由于负载变化 导致系统不能提供稳定的电压和电流 从而使系统不能正常工作 矚慫润厲钐瘗睞枥庑赖 光伏发电 LED 控制系统主要阐述了整个控制系统的各个模块 模块包括太 阳能电源电路 充电控制 功率管驱动电路 保护电路及光伏发电控制系统 其中太阳能电源电路采用 BUCK 电路和闭环 PID 控制电路实现电压变换 相对于 在传统的 DC DC 电路 电路中加入反馈控制 大大提高了输入电压的范围 并 且具有电压输入范围宽 模块电路结构简单 电压转换效率高的特点 采用蓄 电池专用充电芯片 UC3906DW 搭建硬件电路 实现蓄电池的充电控制和保护功能 蓄电池为精密贵重器件 由 UC3906DW 控制蓄电池充放电 极大地提高了蓄电池 的使用寿命 弥补了由传统充电器电压电流不稳定而引起蓄电池损坏的不足 功率自适应驱动电路部分 从分析 LED 特性出发 利用高密度电源芯片 SA7527A 结合输出光强和 LED 温度的检测 实现 LED 的恒流驱动 过压保护和 光衰补偿的功能 整个系统采用 PIC16C71 16 P 单片机控制 PIC16C71 16 P 自带了定时器 A D 转换 PWM 模块 为整个系统提供 PWM 控制信号 模块片选 信号和其他工作状态指示信号 并且将外部采集的光强信息运算处理 实现系 统工作状态的智能控制 聞創沟燴鐺險爱氇谴净 光伏发电 LED 控制系统具有硬件结构简单 稳定性高 价格低廉等特点 可广泛应用于光伏发电控制系统 电源管理 智能控制等领域 残骛楼諍锩瀨濟溆塹 籟 关键词关键词 LED 控制系统 UC3906DW 充电管理 功率自适应驱动 Abstract II Abstract In conventional solar LED control system often due to the floating solar input voltage range the charging voltage and charging current instability and even the resulting cell loss is too large shorter life expectancy and other issues but also due in part to drive the output load change can cause the system to provide stable voltage and current so that the system does not work 酽锕极額閉镇桧猪訣锥 PV LED control system mainly on the various modules of the control system Modules include solar power circuit the charge control power tube drive circuit protection circuit and photovoltaic power generation control system Wherein the solar power supply circuit BUCK circuit and closed loop PID control circuit for voltage conversion compared to the conventional DC DC circuit the feedback control circuit is added greatly improves the input voltage range and has a wide input voltage range the module circuit structure simple voltage conversion efficiency characteristics using dedicated battery charging chip UC3906DW build the hardware circuit the battery charge control and protection functions battery for precision precious device from UC3906DW control the battery charge and discharge greatly improved battery life up by the conventional charger voltage current instability caused by the lack of damage to the battery power adaptive drive circuit portion starting from the analysis of LED characteristics the use of high density power chip SA7527A with output light intensity and LED temperature detection to achieve the LED constant current driver overvoltage protection and optical attenuation compensation function entire system using PIC16C71 16 P MCU control PIC16C71 16 P comes with a timer A D converter PWM module for the entire system PWM control signal module chip select signals and other working status indication signal and the external light intensity collected information calculation processing intelligent control system working state 彈贸摄尔霁毙攬砖卤庑 PV LED control system has a simple hardware structure high stability low price and can be widely used in photovoltaic power generation control system power management intelligent control and other fields 謀荞抟箧飆鐸怼类蒋薔 Keywords LED control system UC3906DW charge management power adaptive drive厦礴恳蹒骈時盡继價骚 目 录 III 目 录 摘摘 要要 I茕桢广鳓鯡选块网羈泪 ABSTRACT II鹅娅尽損鹌惨歷茏鴛賴 目目 录录 II籟丛妈羥为贍偾蛏练淨 第一章第一章 绪论绪论 1預頌圣鉉儐歲龈讶骅籴 1 1 课题的背景和意义 1渗釤呛俨匀谔鱉调硯錦 1 2 国内外光伏发电研究现状 1铙誅卧泻噦圣骋贶頂廡 1 3 本论文的研究内容和研究方法 2擁締凤袜备訊顎轮烂蔷 第二章第二章 整体方案设计整体方案设计 3贓熱俣阃歲匱阊邺镓騷 2 1 方案选择与论证 3坛摶乡囂忏蒌鍥铃氈淚 2 1 1 方案选择 3蜡變黲癟報伥铉锚鈰赘 2 1 2 方案论证 3買鲷鴯譖昙膚遙闫撷凄 2 2 整机系统框图 4綾镝鯛駕櫬鹕踪韦辚糴 2 3 预期目标与系统指标 4驅踬髏彦浃绥譎饴憂锦 2 3 1 设计预期目标 4猫虿驢绘燈鮒诛髅貺庑 2 3 2 系统设计指标 4锹籁饗迳琐筆襖鸥娅薔 第三章第三章 电源电路的研究与设计电源电路的研究与设计 5構氽頑黉碩饨荠龈话骛 3 1 主电路的设计 5輒峄陽檉簖疖網儂號泶 3 1 1 电路参数计算 5尧侧閆繭絳闕绚勵蜆贅 3 1 2 电路设计 5识饒鎂錕缢灩筧嚌俨淒 3 2 反馈电路的设计 6凍鈹鋨劳臘锴痫婦胫籴 3 2 1 电路参数计算 7恥諤銪灭萦欢煬鞏鹜錦 3 2 2 电路设计 8鯊腎鑰诎褳鉀沩懼統庫 3 3 电源电路的设计 8硕癘鄴颃诌攆檸攜驤蔹 第四章第四章 充电电路的设计充电电路的设计 10阌擻輳嬪諫迁择楨秘騖 4 1 充电电路原理概述 10氬嚕躑竄贸恳彈瀘颔澩 4 1 1 UC3906DW 介绍 10釷鹆資贏車贖孙滅獅赘 4 1 2 6 GFM 200 特性分析 10怂阐譜鯪迳導嘯畫長凉 4 1 3 充电原理 11谚辞調担鈧谄动禪泻類 4 2 充电电路设计 12嘰觐詿缧铴嗫偽純铪锩 第五章第五章 驱动电路的研究与设计驱动电路的研究与设计 14熒绐譏钲鏌觶鷹緇機库 5 1 SA7527A 功率校正芯片介绍 14鶼渍螻偉阅劍鲰腎邏蘞 5 2 原理概述与电路设计 14纣忧蔣氳頑莶驅藥悯骛 5 2 1 原理概述 14颖刍莖蛺饽亿顿裊赔泷 5 2 2 电路设计 15濫驂膽閉驟羥闈詔寢賻 第六章第六章 控制系统的设计控制系统的设计 18銚銻縵哜鳗鸿锓謎諏涼 目 录 IV 6 1 PIC16C71 16 P 介绍 18挤貼綬电麥结鈺贖哓类 6 2 控制部分软硬件设计 18赔荊紳谘侖驟辽輩袜錈 6 2 1 控制系统硬件框图 19塤礙籟馐决穩賽釙冊庫 6 2 2 1 光强检测部分 19裊樣祕廬廂颤谚鍘羋蔺 6 2 2 2 MCU 模块设计 20仓嫗盤紲嘱珑詁鍬齊驁 6 2 2 3 状态显示电路设计 20绽萬璉轆娛閬蛏鬮绾瀧 6 2 2 4 供电电路设计 21骁顾燁鶚巯瀆蕪領鲡赙 6 2 2 控制系统软件设计 22瑣钋濺暧惲锟缟馭篩凉 第七章第七章 结论与展望结论与展望 25鎦诗涇艳损楼紲鯗餳類 7 1 误差分析与结论 25栉缏歐锄棗鈕种鵑瑶锬 7 1 1 误差分析 25辔烨棟剛殓攬瑤丽阄应 7 1 2 结论 26峴扬斕滾澗辐滠兴渙藺 7 2 有待进一步研究的问题 27詩叁撻訥烬忧毀厉鋨骜 参考文献参考文献 28则鯤愜韋瘓賈晖园栋泷 致致 谢谢 31胀鏝彈奥秘孫戶孪钇賻 附录附录 A 程序主要部分源代码程序主要部分源代码 32鳃躋峽祷紉诵帮废掃減 附录附录 B 程序使用说明书程序使用说明书 40稟虛嬪赈维哜妝扩踴粜 附录附录 C 整机电路图整机电路图 41陽簍埡鲑罷規呜旧岿錟 第一章 绪论 1 第一章 绪论 1 1 课题的背景和意义 21 世纪资源与环境是关乎人类自身生存的热点话题 随着石油 煤矿等化 石资源的不断枯竭 迫切要求人们加快对太阳能 风能 潮汐能等新能源的研 究 相对于风能和潮汐能来说 太阳能具有绿色环保 可再生 规律性易于掌 握等特点 并且太阳能光伏发电装置具有简单的设计结构 降低其成本和提高 发电的可靠性是业界关注的重要技术问题 可靠的控制系统对太阳能光伏发电 系统的影响巨大 因此 太阳能控制系统一直是业界关注的研究领域 沩氣嘮戇苌 鑿鑿槠谔應 随着 节能增效 活动的开展 光伏发电的研究得到了越来越多的社会各 界的广泛关注 虽然国内市场上出现了很多的太阳能产品 但是总体来说国内 企业开发技术和经验较为欠缺 研究能力相对薄弱 加上国家对光伏发电科研 经费投入的不足等因素 导致了光伏产品可靠性差和质量低等问题 钡嵐縣緱虜荣 产涛團蔺 光伏发电关键技术无法突破 造成很多计划无法进行 不仅造成国内相关 项目的终止 而且 由于国内技术瓶颈等问题的存在 很多企业开始从国外购 买技术 更甚至直接购买成品的控制电路 这对本国名族工业的冲击巨大 对 国内自主创新造成了严重的威胁 加之国外相关控制产品的质量也不是非常可 靠 这就迫切要求在广发发电控制领域做出突破 因此 自主通过研究设计出 新一代光伏发电控制电路迫在眉睫 同时 LED 控制系统涉及电压变换电路的 设计 蓄电池充电特性研究 功率驱动研究 控制电路设计等方面的内容 因 此对于光伏发电系统的并网也具有一定参考价值 懨俠劑鈍触乐鹇烬觶騮 1 2 国内外光伏发电研究现状 当前阶段国际上光伏发电技术成熟的国家包括日本 欧盟和美国等国 截 止 2004 年 全球光伏发电的装机总容量为 965 5 兆瓦 预计 2005 年 更是 4963 52 兆瓦 欧美国家的光伏发电总量约占全世界光伏发电总量的 80 其不 仅占据了过半的全球发电量 而且在其国家 光伏发电技术研究都比较成熟 应用领域广泛 并且实现了并网发电 謾饱兗争詣繚鮐癞别瀘 第一章 绪论 2 我国的光伏发电起步较晚 起源于上世纪 70 年代 截止到 2003 年底 我 国安装的光伏电池约为 5 兆瓦 并且应用领域主要是边远地区 交通控制以及 远程通信中继等领域 应用范围面比较窄 而且主要是集中在了偏远地区 主 要是由于设备技术价格昂贵 无法大面积进行推广 到 2004 年我国累计装机容 量为 35 兆瓦 随着对光伏发电的进一步研究 太阳能发电成本越来越低 太阳 能发电市场将发生彻底的改变 据统计 2005 到 2010 年 我国的光伏发电成本 约为每千瓦时 1 2 元 随着技术的不断成熟 预计到 2020 年 我国光伏发电将 会彻底由独立发电转换到并网发电 成本也会降到每千瓦时 0 6 元 我国光伏 技术水平也有望进入世界领先行列 呙铉們欤谦鸪饺竞荡赚 1 3 本论文的研究内容和研究方法 1 研究内容 本论文研究直流电压变换电路 蓄电池充电控制及其保护电路 分析研究 LED 驱动电路及保护电路 使用 PIC16C71 16 P 单片机设计光伏发电控制系统 莹谐龌蕲賞组靄绉嚴减 2 研究方法 本设计主要研究方法包括理论论证和实验仿真 其中直流电压变换电路 PIC16C71 16 P 单片机控制电路采用理论论证结合实验仿真的方法 充电电路 和 LED 驱动电路采用理论计算和设计的方法 麸肃鹏镟轿騍镣缚縟糶 电源电路使用 PSIM9 0 软件对基于 PID 控制器设计的 DC DC 电路进行仿真 并作数据分析 控制部分首先在 MPLAB IDE v8 85 上开发出 PIC16C71 16 P 的 控制程序 然后在 Proteus7 0 平台上做测试 納畴鳗吶鄖禎銣腻鰲锬 第二章 整体方案设计 3 第二章 整体方案设计 2 1 方案选择与论证 光伏发电 LED 控制系统主要包括直流电压变换电路 电池充电控制部分 功率驱动部分和系统控制部分 2 1 1 方案选择 本设计采用模块化设计思想 将系统的各个部分设计成相应的模块 首先 实现模块应有的功能 最后在将各个模块连接起来组成整机系统 風撵鲔貓铁频钙蓟 纠庙 采用模块设计 首先可以保证各个模块的耦合度 提高模块的独立性 同 时也提升了各个模块以及系统工作的稳定性 灭嗳骇諗鋅猎輛觏馊藹 太阳能电池板输出额定直流电压 通过 Buck 降压 电路将太阳能电池输入 电压转换为适合蓄电池充电的电压 其中单片机 PIC16C71 16 P 提供 PWM 控制 充电控制和保护电路采用铅蓄电池充电专用芯片 UC3906DW 控制 后级 LED 驱动 电路采用使用 SA7527A 设计的驱动电路 铹鸝饷飾镡閌赀诨癱骝 2 1 2 方案论证 1 光伏电池 可将太阳能转换为电能 存贮到蓄电池或供负载直接使 用 考虑到项目采用的是 CNPV 180M 光伏组件 其峰值工作电压时 37 2V 因 此本设计考虑使用 25 37V 可变电压输入 攙閿频嵘陣澇諗谴隴泸 2 Buck 电压变换 效率对光伏系统的应用是非常重要的 单从 DC 变 换器的效率方面来看 各种电路中 单拓扑式电路效率是最高的 如 Buck 和 Boost Buck Boost 结构次之 桥式整流再次 因此此次设计使用 Buck 结构电 路 趕輾雏纨颗锊讨跃满賺 3 充电控制和保护电路 采用 UC3906DW 实现充电控制和保护 由于课 题项目采用 6 GFM 200 蓄电池 额定电压为 12V 充电特性为 充电是 14 50 14 90V 40A 浮充 13 60 13 80V 10 则认为是干扰信号 忽略此次采样值 Y Y 10 则认为采样值 有效 存入 Pointer 指针指向的 数据存储单元 作为一个新的基准参考电压 同时 Pointer 加 1 指向下一存储单元 当指针移动至 N 单元时 下一次 Pointer 指针重新指向单元首地址 因此运用 环形数据存储单元 可以有效 的节省系统的硬件存储资源 并且可实现连续对一定室间隔的数据区平均 有 效的判别采样电压的可信性 兒躉讀闶軒鲧擬钇標藪 软件中 PWM 信号通过 PIC 内部的定时器 2 提供 系统采用 1MHz 晶振 可通 过软件设置定时器 2 的分频寄存器设置 繅藺詞嗇适篮异铜鑑骠 主程序流程图如图 6 9 定时器中断流程图如图 6 10 详细程序代码如附 第六章 控制系统的设计 27 录 A 和 B 中说明 程序流程图主要包括两个部分 第一部分 即流程图一 为主程序流程图 系统启动后 首先进行各个寄存器和标志位的初始化 初始化阶段完成的工作 有 定时器 0 2 完成初始设置 光强寄存数组初始化 各个控制标志位初始化 之后程序开始不断的对 AD 采样值进行处理分析 根据处理结果来设置控制位的 状态 若采集信息是干扰信息 则放弃此处采样结果 等待下次信息到来 反 之将采集结果寄存到光强数组中 当没有定时器中断到来的情况下 主程序就 连续不断的对程序处理 并且设置控制位 鮒簡觸癘鈄餒嬋锵户泼 程序流程图的第二部分是定时器中断处理 程序中定时器主要负责提供 PWM 控制信号以及定时信号 由于单片机采用 1MHZ 外部晶体 机器周期是 1us 因眯毆蠐謝银癩唠阁跷贗 第六章 控制系统的设计 28 开始 初始化 检测 ADC 转 换完成标志 位 置位 无置位 判断是否是 干扰信号 是 否 更新光强信息数组 处理光强信息数 据 设置相应片选信 号 定时器中断开始 重填初始化数据 计数加 1 计数达到 40 RA4 取反输出 计数清零 否 是 中断返回 闵屢螢馳鑷隽劍颂崗鳳 图 6 9 程序流程图 此要产生 25KHz 的 PWM 信号需要 40 个周期 因此在定时器流程处理中 通过设 置计数标志就可以确定计时的时间 产生所需信号 檁傷葦开阈灯伞馑諧粮 第七章 结论与展望 29 第七章 结论与展望 7 1 误差分析与结论 本章主要分析各个模块的设计误差 其中电源模块使用 PSIM9 0 软件进行 仿真 并通过 MATLAB7 10 软件分析结果 控制部分采用 MPLAB IDE v8 85 和 Proteus 7 0 实现仿真 鄭饩腸绊頎鎦鹧鲕嘤錳 7 1 1 误差分析 1 电源电路分析 实际的电源电路仿真使用元件的标准值 准确值是 C1 75 6nF C2 0 446nF C3 74 81nF R1 1K Rbias 1K R2 34 R3 1458 4 这里取标准值为 C1 80nF C2 30pF C3 68nF R1 1K Rbias 1K R2 34 R3 1450 额定 输入电压 额定负载下的仿真 电压响应如图 7 1 弃铀縫迁馀氣鰷鸾觐廩 图 7 1 电压稳定时间大约为 1 毫秒 稳定时 18V 峰值电压 36V 稳定后的电压纹 波如图 7 2 第七章 结论与展望 30 图 7 2 额定负载下 输入电压改变时的仿真 输入电压 30V 时的电压响应如图 7 3 图 7 3 由图 7 3 可知 输出电压纹波系数为 6mV 而且稳压效果好 由仿真结果可以知 电源电路设计达到了预期目标 2 LED 功率驱动能力分析 根据第五章设计论述 系统可以在 12V 蓄电池的输入条件下 实现输出电 压稳定在 12V 电流 320mA 3 抗干扰能力分析 系统抗干扰特性部分主要采用软件实现 考虑到外界光照强度时连续变化 的量 因此对于剧烈变化外界变化 程序采用长度为 40 的环形数据存储单元 寄存当前时间的钱 40 秒钟光强度信息 模块采样周期为 2 秒 次 初始化需要 经过 40 秒 之后对于外界的剧烈变化 系统将采样值和寄存均值进行比较 若 小于阈值则认为是干扰信息 系统放弃存储本次采集信息 并且不会控制硬件 动作 若采样值大于阈值 则认为是正常数据 并且存储到数据单元 同时判 定当前的环境光照强度 完成对各个模块的控制 测试结果系统工作过程和预 期一致 达到了设计的预期要求 调谇續鹨髏铖馒喪劉薮 7 1 2 结论 太阳能光伏发电 LED 控制系统是光伏发电系统的重要组成部分 也是当前 光伏发电系统研究的热点之一 具有很高的实用价值 本论文首先介绍了该系 第七章 结论与展望 31 统研究内容和研究方法 然后分别分析和设计出太阳能电源电路 充电保护电 路 LED 驱动电路和控制系统 对光伏发电 LED 控制系统进行了较为全面的 分析与研究 厲耸紐楊鳝晋頇兗蓽驃 综合 论文主要完成了以下设计工作 1 阐述了光伏发电的 LED 控制系统的设计思路 2 根据指标要求完成了各个电路的硬件设计 3 完成了对软件编程 并且进行了大量的调试及修改完善工作 使整个系 统能较稳定的运行 4 借助仿真软件 进行了系统部分模块的模拟调试 验证了控制器的合理 性和可靠性 基本完成了光伏发电 LED 控制系统的设计指标 苧瑷籮藶黃邏闩巹东澤 7 2 有待进一步研究的问题 本论文虽然已基本完成太阳能光伏发电 LED 控制系统的硬件和软件的设计 但由于学术水平 实践经验以及时间 条件等的限制 仍有很多不足的地方 与本文相关的问题还有大量工作需要进一步深入进行 鴿摄禱鋅儀憚銼嚕缗赞 其中包括 1 电源电路的输入电压最高位 37V 高于 37V 时输出特性明显下降 其 中 PID 控制参数还可根据实际输出效果做进一步优化 箪啬癲剀净赶钩嬙鳄凫 2 考虑到实验的可行性 本次设计中的 LED 灯设定的功率不是很大 只 做到了几十瓦 在实际应用中需要更大功率的 LED 灯 所以在 LED 驱动电路方 面还有待更加深入的研究 顽鷙瑪滨廈岘轆庫糞糧 参考文献 32 参考文献 1 赵明 杨劲松 钱伟 曹刚 大功率 LED 路灯驱动电源的设计 照明工程学报 2011 22 66 69 2 陈尚伍 陈敏 钱照明 高亮度 LED太阳能路灯照明系统 电力电子技 2006 6 43 45 3 邓超平 凌志斌 新型的单相 Buck 电路实现功率因数校正 上海交通大学学报 2004 38 8 4 张正华 有机太阳电池与塑料太阳电池 北京 化学工业出版社 2006 5 窦伟 许洪华 李晶 跟踪式光伏发电系统研究 太阳能学报 2007 4 16 6 陈尚伍 陈敏 钱照明 高亮度 LED太阳能路灯照明系统 电力电子技术 2006 6 43 45 7 MaoLinChiang ChiChangHua JongRongLin Direct Power Control for Distributed PV power system Power Conversion Conferenee 2002 311 315漬閫熾诀团諳赓戰餛锰 8 Duckmyung Yuseong Daejeon Modified multilevel inverter employing half and full bridge cells with cascade transformer and its extension to photovoltaic power generation 2010 305 719鐸輜澠顶嫻塊謂斕痹廪 9 KONSTANTIN TURITSYN PETR SULC SCOTT BACKHAUS MICHAEL CHERTKOV Options for Control of Reactive Power by Distributed Photovoltaic Generators 2011 99 6 抢觀淚婭师讴论櫚阵蘚 10 H El Fadil F Giri Climatic sensorless maximum power point tracking in PV generation systems Control engineering practice 2011 19 5 贼組櫻種愨单 蝕渾潷骡 11 M ElMokadem1 C Nichita1 B Dakyo W Koczara Maximum wind power control using torque characteristic in a wind diesel system with battery storage J Developments of Electrical Drives 2006 385 396圓漣檸賡捣蕷舻 燁錘泽 参考文献 33 12 Wei Chen Hui Shen Bifen Shu Hong Qin Tao Deng Evaluation of performance of MPPT devices in PV systems with storage batteries J Renewable Energy 2007 32 1611 1622 蟄彎擼鯁棖佇緡癟椠贊 13 V Salas E Olias M Alonso Abella F Chenlo Analysis of the maximum power point tracking in the photovoltaic grid inverters lower then 5 kw J Proceedings of ISES Solar World Congress 2007 1376 1380义淨擁扪 殴胁纸窺钣鳧 14 Mehran Habibi and Alireza Yazdizadeh New MPPT Controller Design for PV Arrays Using Neural Networks Zanjan City Case Study J LNCS 2009 1050 1058绥骅懸缙澀鷂禍紳撻粮 15 李忠实 风光互补发电控制系统不同负载对蓄电池控制电压的影响 D 天津大学 硕士论文 2006 03 10 13馒锁開钥焖緒珏編軻錙 16 Dimosthenis Peftitsis Georgios Adamidis and Anastasios Balouktsis An investigation of new control method for MPPT in PV array using DC DC buck boost converter J IEEE Power Electronics conference 2007 6獄质嶇 僅痺鲒潰脫帧開 17 Mohamed Azab A New Maximum Power Point Tracking for Photovoltaic Systems J World Academy of Science Engineering and Technology 2008 44 571 574鍥苋娛殫秽笾殇蕢谬藓 18 A Lay Ekuakille G Vendramin A Fedele L Vasanelli A Trotta PV Maximum power Point Tracking Through Dynamometric Sensor Modelling and Characterization J International Journal on Smart Sensing and Intelligent Systems 2008 9 3 659 678杂砖墳雖紜飯曇覡墾騾 19 黄瑶 黄洪全 电导增量法实现光伏系统的最大功率点跟踪控制 J 电路设计 2008 03 18 19 20 车孝轩著 太阳能光伏系统概论 M 武汉大学出版出版社 2006 21 主编左然 施明恒 王希麟 可再生能源概论 M 21 世纪高等教育建筑环境与 设备工程系列规划教材 北京 机械工业出版社 2007轼栀嗶鑊绷瘍懔諍訝澤 参考文献 34 22 侯玉宝 陈忠平 李成群等编著 基于 Proteus 的 51 系列单片机设计与仿真 北 京 电子工业出版社 2008 9尋头厭呛羈阴帥讕匦赞 23 邢运民 陶永红主编 现代能源与发电技术 M 西安 西安电子科技大学出版 社 2007 24 美 Russell L Meade Robert Diffenderfer 著 电子学基础 M 北京 清 华人学出版社 2006訪齙剛玺苏滥夹趕萤凭 25 郭天祥 新概念 51 单片机 C 语言教程 入门 提高 开发 拓展全攻略 北京 电子工业出版社 2009 1 26 艾永乐 付子义 模拟电子技术基础 北京 中国电力出版社 2008 11 27 Hari P Dhar Shades K Chaudhuri Measurements of fuel cell internal resistances for the detection of electrode flooding J Solid State Electrochem 2009 13 999 1002写韞僂谌虛鍤囈辮褻糝 28 桂长清等 动力电池 M 北京 机械工业出版社 2009 4 151 152 29 袁芬 太阳能电池板与蓄电池如何匹配 J 无线电 2009 09 95 30 肖强 郑玉甫 混沌振子实现微弱周期小信号的检测 J 网络与通信 2007 23 1 3 147 149 罴醬畝饼誊歿凑鈑繳锱 31 曹建平 江国栋 直流充电法在蓄电池内阻分析中的实用性研究 J 电子工程师 2008 34 12 32 桂长清 风能和太阳能发电系统中的储能电池 J 电池工业 2008 2 50 54 33 华成英 童诗白 模拟电子技术基础 M 北京 高等教育出版社 2009 34 潘永新 新编单片机原理与应用 M 西安 西安电子科技大学出版社 2003 35 高吉祥 全国大学生电子设计大赛培训系列教程 M 北京 电子工业出社 2006 36 J D Decotignie Ultrasonic Senser In Bubbe Monitoring M Sensor and Actuator 1997 98 52 54 鲢診龄師該铃書銨鴇开 37 Benech Philippe Novakov Emile Ultrasonic Detection of Air Bubbles in Ducts Using PVDF M Measurement Science and Technology 1999 1磚緙鹅綱谩 擞鴻鑌纸蘚 参考文献 35 38 伯特哈斯克尔 便携式电子产品设计与开发 M 科学出版社 2005 39 夏继强 沈德金 单片机系列教程 M 北京 北京航空航天大学出版社 2004 致谢 36 致 谢 衷心感谢 XXX 教授对本人的精心指导 导师广博的学识以及严谨的治学态 度将使我受益终生 感谢 XXX 教研室的 全体老师和同学多年来的关心和支持 感谢所有关 心和帮助过我的人们 最后我要感谢我的家人和舍友 在本科学习期间 是父母给了我莫大的关 心和支持 使我能够安心的学习 是舍友们在学校里陪伴我学习 生活 使我 的本科生活无比的快乐 希望我的这篇论文是送给他们最好的礼物 愿他们身 体健康 一生平安 鬮煒鳍輥賠還鲂隊驼骡 附录 A 程序主要部分源代码 37 附录 A 程序主要部分源代码 include 名称 控制系统程序 制作时间 2013 05 26 毕懍鲅鵑较惻飾顳 矯泾 制作人 XXX define wai int RB0 外部中断 define power state RB1 电源电路工作状态 define gonglv state RB2 功率驱动电路工作状态 define charge state RB3 充电状态显示 define test RB4 define out cs RB5 功率驱动片选线 define charge cs RB6 充电控制片选 define power cs RB7 电源电路片选线 PWM 管脚定义 define pwm signal RA4 bit ReadADFlag static unsigned char light 20 寄存 10 分钟内的光照强度 static unsigned char tmp 定义临时变量 static unsigned int num light dist unsigned char z t 临时变量 void DelayUs2x unsigned char t void DelayMs unsigned char t unsigned char tol light 数组取均值 void Init Timer0 void 定时器初始化 unsigned char init ligntarry 光强数组初始化 初始值为 25 unsigned char ReadADC unsigned char chx void init void 系统初始化 void proc child unsigned char num 附录 A 程序主要部分源代码 38 void process unsigned char nu void main void unsigned char num 0 temp 0 init DelayMs 20 while 1 temp if ReadADC 2 5 10 256 45 充电电路停止指示灯亮起 charge cs 0 如果直流变换模块输出电压小于 17V 则关闭充电 电路 if ReadADC 3 5 10 256 600 temp 0 temp 清零 附录 A 程序主要部分源代码 39 temp 0 delay 钆歷驾无醬赔隽驍韉贈 void DelayUs2x unsigned char t while t void DelayMs unsigned char t while t 大致延时 1mS DelayUs2x 245 DelayUs2x 245 delay end 徠鲣饮脸铄尝鏍鯢炀憑 定时器 void Init Timer0 void 定时器 0 初始化 TRISA 0 x0e 端口 A 设置为 0 3 输入 4 输出 TRISB 0 端口 B 设置为输出 PORTB 0 INTCON 0 xc0 中断控制寄存器 PIE1 0 x43 允许益处中断 定时器 0 2 益处中断允许 ad 中断允许 TMR1L 65536 50000 256 TMR1H 65536 50000 256 附录 A 程序主要部分源代码 40 T1CON 0 x01 使能定时器 1 void Init Timer2 void 定时器 2 初始化 PR2 0 x0a T2CON 0 x4c 使能定时器 1 数组取均值 unsigned char tol light unsigned char x unsigned int y 0 for x 0 x 20 tmp 1000 light dist0 if t z 10 light tmp light tmp 以 4 路 AD 的均值存储数据 数 据有误则不存储 else light tmp z 以 2 路 AD 的均值存储数据 存储新数据 if z t 0 if z t 10 light tmp light tmp 以 4 路 AD 的均值存储数据 数 据有误则不存储 else light tmp z 以 4 路 AD 的均值存储数据 存储新数据 tmp if TMR2IF 定时器 2 中断入口 PWM 信号输出 附录 A 程序主要部分源代码 42 TMR2IF 0 pwm signal pwm signal unsigned char init ligntarry 光强数组初始化 初始值为 25 unsigned char x for x 0 x10 光强较弱 已去除干扰信号 电源电路片选线关闭 else power cs 1 电源电路片选线打开 void process unsigned char num AD 转换结果处理 if num tol light 0 proc child num if num tol light 0 proc child num main end AD 处理函数 unsigned char ReadADC unsigned char chx unsigned char val switch chx AD 初始化 case 0 ADCON0 0 xc0 break 0 通道 case 1 ADCON0 0 xd0 break 1 通道 附录 A 程序主要部分源代码 4