模拟光伏照明装置设计.docVIP

江西科技师范学院 毕业论文（设计） 题目（外文）： 模拟光伏照明装置设计 Simulation of photovoltaic lighting system design 系（院）： 通信与电子学院 专 业： 电子信息工程 学生姓名： 刘婷婷 指导教师： 2011 年 月 日 目 录 1 3 1.1课题研究的意义 3 1.2国内外研究状况及发展前景 4 1.3 本人所做工作 5 2．光伏照明装置的组成及方案 6 2.1 光伏照明装置的结构 6 2.2太阳能电池及其特性 7 2.2.1太阳能电池的工作原理 7 2.2.2太阳能电池的等效电路 8 2.2.3太阳能电池阵列 9 2.3蓄电池工作原理及充电方法 9 2.3.1 铅酸蓄电池工作原理 9 2.3.2 铅酸蓄电池充电方法 10 2.4模拟光伏照明装置方案论证 11 2.4.1 DC-DC变换电路方案 11 2.4.2 DC-AC逆变主电路方案 14 2.4.3 正弦逆电路变控制方案 14 2.4.4主控芯片选型方案 15 3．单元电路设计 16 3.1 充放电控制电路 16 3.2 DC-DC升压电路 17 3.2.1 SG3525控制芯片简介 17 3.2.2 DC-DC变换功率电路 18 3.2.3 DC-DC变换驱动电路 19 3.3 DC-AC逆变电路 20 3.3.1 DC-AC逆变功率电路 20 3.3.2 逆变波形产生电路 21 3.5保护电路 22 3.5.1电压保护电路 22 3.5.2电流保护电路 23 3.5.3温度保护电路 23 4．电路的安装与调试 24 4.1 PCB板的绘制 24 4.1.1 制图要点 24 4.1.2 PCB正反面图 25 4.2元件安装与调试 27 4.2.1安装要点及注意问题 27 4.2.3 调试步骤 27 4.3 主要性能指标测量 28 4.4 输出波形与实物照片 28 5．结束语 30 模拟光伏照明装置设计 摘 要：太阳能作为一种高效无污染的新能源，一种未来世纪常规能源的替代品。目前，太阳能光伏照明是太阳能光伏的重要应用之一。在光伏照明装置中，逆变器是整个系统的关键设备之一，它作为连接光伏电池与负载之间的纽带，其控制方案的选择对提高光伏发电效率、降低成本具有重要的意义。文中采用了一种高性能EG8010单片机控制实现了光伏并网发电模拟装置的系统设计, 产生高质量的电压输出波形，减少输出电压的谐波含量，同时减小了产品的体积，正弦逆变系统作为并网发电系统的核心部分，实现将光伏直流电逆变成工频交流电，送入电网，实现并网目的。 关键词：光伏发电 逆变器 SG3525 SPWM EG8010 1．引言 1.1课题研究的意义 能源是经济、社会发展和提高人民生活水平的重要物质基础能源问题是一个国家至关重要的问题。就我国来说，自上世纪90年代以来，能源供应和需求之间的矛盾不断加大，能源短缺的问题随之产生。据官方统计，仅去年一年，中国就进口原油约1.5亿吨，按目前的消耗速度，中国的现有能源储量至多可以使用50年。现在的能源结构里主要的能源还是化石能源如煤、石油、天然气，随着科技的发展和人口的增长，人类对能源的需求也不断增长。与此同时，人们对环境保护的重要性也有了越来越明确的认识。当前，由于燃烧石化燃料，每年有数十万吨硫等有害物质抛向空中，严重破坏了臭氧层，全世界每年约产生1亿吨温室效应气体，加剧了温室效应，局部地区形成酸雨，使大气环境遭到严重污染。如不加以控制，温室效应将使南北两极冰山融化，这可能会使海平面上升几米，四分之一的人类生活空间受到极大威胁。此外，环境恶化造成的“黑洞”已经使人类即将面临太阳紫外线的直接辐射。因此，无论是从确保长期的能源供应，还是从保护环境的角度出发，开发取之不尽而又无污染的新能源已是势在必行。 太阳能是资源丰富的可再生能源，具有独特的优势和巨大的开发利用潜力，充分利用太阳能有利于保持人与自然的和谐及能源与环境的协调发展。人类对太阳能的早期利用主要是光和热。光伏发电技术的出现为太阳能利用开辟了广阔的领域，上世纪90年代以来，太阳能光伏发电的发展很快，以广泛应用于航天、通讯、交通，以及偏远地区居民生活等领域。 太阳能光伏系统包括光伏照明装置、光伏水泵系统、光伏扬水和照明综合系统和光伏并网系统等。其中光伏照明装置被认为是人类最理想的照明供电解决方案。 光伏照明装置主要应用于无电地区城镇道路照明，尤其适用于日照强度高、太阳能资源丰富、无电网