家用小型光伏发电系统的设计与实现开题报告

 2022-12-04 10:23:40

1. 研究目的与意义

1、课题研究的背景

目前,煤炭,石油和天然气等传统能源在不断的减少,且是不可再生的,人们向往清洁,无害的新能源可以代替传统能源。太阳能作为清洁,无害,廉价的新能源,其发展对我国能源的可持续发展具有促进作用,且太阳能有着很好的发展前景。所以开发太阳能是社会发展,科学进步的必然趋势。光伏发电是利用太阳能电池板的光生伏特效应产生光生电压,是太阳能主要的利用方向之一。光伏控制器作为光伏发电系统的重要组成部分,控制整个光伏发电系统的运行,所以对光伏控制器的研究和设计具有重要意义。为了克服市场上常见的充电控制器对蓄电池保护不够充分的缺点,设计以STC89C52单片机作为主要控制芯片的光伏控制器。ADC0832作为模数转换芯片,铅酸蓄电池为储能元件,LCD1602负责显示数据。确定了光伏充电控制器的方案,通过对恒流充电、恒压充电和浮充充电进行控制达到电路保护作用,通过设计系统硬件电路和编程软件,科学有效的管理蓄电池,光伏控制器应用于负载,实现控制功能。光伏控制器设计采用STC89C52单片机和ADC0832组合采样获取数据,实时监控蓄电池的充电过程。本次设计以充放电最大电流10安,额定电压48伏的控制器系统,通过设计使其能够自动检测光伏电池板输出电压,当光伏电池板的输出电压高于蓄电池电压时,光伏电池板对蓄电池充电;当光伏电池板输出的电压低于蓄电池电压时,光伏电池板停止充电,若继续进行充电,则蓄电池中电流会反向流向太阳能电池板,对太阳能电池板造成损耗。当蓄电池电压低于40.8伏时,系统控制负载关断,停止充电,蜂鸣器发出警报;当蓄电池电压高于57.6伏,控制系统控制负载关断,太阳能电池板对蓄电池停止充电,蜂鸣器发出警报;控制系统控制蓄电池进行浮充充电时,电压值应保持在48伏左右。本设计要解决的主要问题是光伏发电系统蓄电池充放电的控制问题,且对蓄电池的保护有着重要的作用,对光伏发电系统的发展有着积极作用,使人们更有效地利用清洁能源,早日摆脱能源危机。

2、课题研究的目的、意义

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2. 研究内容与预期目标

本课题研究内容:

1.学习了解锂电池的特性,设计锂电池充放电电路及其保护电路的方案。

2.完成锂电池充电电路的硬件设计和实现,并且对其实现测试。

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3. 研究方法与步骤

为了保障研究的准确性、科学性、规范性、可行性,本课题需要收集大量的文献资料。课题研究的内容与项目密切相关,所采用的。锂电池是可用的,锂电池充电电路也是经过了实验和验证的,采用的方法是理论设计和实验相结合。并能通过锂电池充电电路的硬件可行性的验证。系统主要框图如下所示:

上图中锂电池充电电路,主要实现实现将光电池产生的电能储存到锂电池内部;

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4. 参考文献

1. 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[M].北京:电子工业出版社,2009.

2. 褚振勇,翁木云. FPGA设计及应用[M].西安:西安电子科技大学出版社,2012.

3. 彭杰华.电子技术指导[M].北京:高等教育出版社,2011.

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5. 工作计划

1)第01-03周:收集资料,知识准备并完成开题报告;

2)第04-05周:系统方案设计及可行性研究;

3)第06-08周:系统硬件设计及绘图;

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