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光伏发电系统的设计与研发毕业克论文第一章 绪论 1 1.1 课题研究的意义和目的 1 1.2 我国太阳能的资源状况 1 1.3 太阳能利用的基本方式 2 1.4 论文的主要工作 3 第二章 独立光伏发电系统 4 2.1 光伏发电系统的简介 4 2.2 光伏发电的应用形式 4 2.3 国内外太阳能光伏发电的现状与发展趋势 5 2.3.1 国外太阳能光伏发电的现状与发展趋势 5 2.3.2 国内太阳能光伏发电的现状与发展趋势 6 2.4 独立光伏发电系统主要部件简介 7 2.4.1 太阳能电池组件 7 2.4.2 蓄电池 8 2.4.3 太阳能控制器 9 2.4.4 逆变器 12 第三章 太阳能电池和蓄电池 15 3.1 太阳能电池基本工作原理 15 3.2 太阳能电池的物理模型及其电性能参数 16 3.3 太阳能电池主要影响因素 19 3.4 太阳能电池的种类 20 3.5 太阳能电池模型的仿真 22 3.6 蓄电池的种类 24 3.7 铅酸蓄电池基本结构及其基本原理 24 3.8 铅酸蓄电池的重要参数和电特性 25 3.9 铅酸蓄电池主要充电方式 27 3.9.1 恒流充电 27 3.9.2 恒压充电 28 3.9.3 快速充电 29 3.9.4 智能充电 30 3.9.5 浮充电 30 3.9.6 均衡充电 30 第四章 太阳能控制器整体设计 31 4.1 太阳能电池组件与蓄电池耦合方式的确定 31 4.2 控制器的结构及功能概述 31 4.3 独立光伏发电系统设计流程和基本原则 33 4.4 用电需求分析和供电类型的确定 34 4.5 容量设计 34 4.5.1 太阳能电池组件的容量计算 34 4.5.2 蓄电池的容量计算 36 4.6 充电控制策略的确定 36 4.7 太阳能控制器技术指标 36 第五章 太阳能控制器硬件设计 39 5.1 主控芯片LPC1343的简介 39 5.2 太阳能控制器具体电路的设计 39 5.2.1 继电器控制电路的设计 40 5.2.2 充放电主电路的设计 41 5.2.3 电流采集电路的设计 44 5.2.4 温度采集电路的设计 45 5.2.5 显示电路和工作设置电路的设计 46 5.2.6 功率MOSFET器件驱动电路的设计 47 5.2.7 主控单元电路的设计 49 5.2.8 UART接口电路 50 5.2.9 辅助电源电路的设计 50 第六章 太阳能控制器软件设计 52 6.1 系统软件的总体设计 52 6.2 软件抗干扰措施 53 6.3 主要模块具体设计 53 6.3.1 初始化模块的设计 53 6.3.2 看门狗模块的设计 54 6.3.3 防脉冲干扰平均值滤波模块的设计 55 6.3.4 状态显示模块设计 56 6.3.5 工作模式选择模块设计 58 6.3.6 掉电保护模块设计 60 6.3.7 A/D转换模块设计 61 6.3.8 定时器与脉宽调制模块设计 64 6.3.9 温度补偿模块设计 67 6.3.10 充电模块设计 70 6.3.11 放电模块设计 74 总结 75 参考文献 76 致谢 77 附录 78 第一章 绪论 1.1 课题研究的意义和目的 当今社会发展速度很快，对以石油，煤炭为主的能源过度利用，造成了极大的环境污染。而石油，煤炭等资源都是不可再生能源，过度利用将造成能源枯竭。能源缺乏将造成物价上涨、经济衰退、能源战争，进而引发一系列的社会问题、环境问题。我国能源利用面临的问题很严峻，环境污染，生态破坏严重，社会经济的发展和人民水平生活的提高对能源的需求日益增长。只有积极发展清洁能源才能解决我国能源利用的不利局面。开发新能源，减轻对传统能源的依赖程度是必然趋势。其实地球上有许多可以利用的清洁可再生能源，只是利用和推广远没有达到传统能源的程度。光伏电池的出现，让人类利用太阳能发电成为现实。 在地球上所能利用的能量的98%最初都来自太阳能，以太阳能为首的清洁可再生能源有着极大的利用价值。许多国家都在做太阳能发电研究和推广光伏技术的使用。高转换效率的光伏电池也在研发之中，光伏技术也在不断地成熟，太阳能发电的成本也在不断地降低。大力推广光伏发电，建立更多的太阳能电站，将缓解目前能源短缺所面临的压力。要做到节能减排还需要在普通家庭中大力推广太阳能使用，而国家也非常支持科研单位和企业研发和太阳能利用相关的设备。如果市场上有价格低、高性能的光伏设备，将有更多的人加入太阳能利用的大军。 为了响应了我国节能减排的号召，我们在很多场合可以减少对传统能源的使用，而更多的使用太阳能。在没有电网覆盖的边远地区可以利用太阳能发电提供基本生活用电，现阶段