【正文】 摘 要 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 太陽(yáng)能光伏儲(chǔ)存技術(shù)研究 學(xué) 院 ： 電氣與電子工程學(xué)院 專 業(yè) ： 電子信息科學(xué)與技術(shù) 摘 要 摘 要 目前，太陽(yáng)能能源在生活中的利用越來(lái)越頻繁，如何更好 儲(chǔ)存 太陽(yáng) 能 就成為利用太陽(yáng)能的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，而蓄電池 正是太陽(yáng)能儲(chǔ)存的重要器件 。面 對(duì)目前許多蓄電池 充放電控制不合理和保護(hù)不夠充分等情況 ，本文設(shè)計(jì)了一套 太陽(yáng)能充電控制器 ， 控制蓄電池的充放電，從而達(dá)到更有效的存儲(chǔ)太陽(yáng)能。 在總體方案的指導(dǎo)下， 本設(shè)計(jì)使用低功耗、高性能 、 超強(qiáng)抗干擾的 STC89C52單片機(jī)作為核心器件進(jìn)行控制。 系統(tǒng) 硬件電路由太陽(yáng)能電池充放電電路，電壓采集和顯示電路，單片機(jī)控制電路和 RS232串口通信電路組成，主要實(shí)現(xiàn)對(duì)蓄電池電壓的采集和顯示。軟件部分依據(jù) PWM（ Pulse Width Modulation）脈寬調(diào)制控制策略，編制程序使單片機(jī)輸出 PWM控制信號(hào)，通過(guò)控制光電耦合器通斷進(jìn)而控制 MOSFET管開(kāi)啟和關(guān)閉，達(dá)到控制蓄電池充放電的目的，同時(shí)按照功能要求實(shí)現(xiàn)了對(duì)蓄電池過(guò)充、 過(guò)放 保護(hù)和短路保護(hù)。 實(shí)驗(yàn)表明，該控制器性能優(yōu)良，可靠性高，可以時(shí)刻監(jiān)視太陽(yáng)能電池板和蓄電池狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)控制蓄電池最優(yōu)充放電， 既能 達(dá)到延長(zhǎng)蓄電池 使用壽命，也能夠更好的對(duì)太陽(yáng)能進(jìn)行存儲(chǔ) 。 關(guān)鍵 詞 ： 充電控制器； 太陽(yáng)能 儲(chǔ)存 ； PWM 脈寬調(diào)制；Abstract Abstract At present, the solar energy utilization in the life of people more and more frequent, how to store solar energy has bee an important part of that, and the storage battery is an important ponent of solar energy storage. In the face of many of the current battery charge and discharge control unreasonable and inadequate protection, this paper designs a solar charge controller, battery charge and discharge control, so as to achieve the storage of solar energy more effectively. Under the guidance of the overall program, the design of low power consumption, high performance, strong antiinterference of STC89C52 microcontroller as the core device control. The system hardware circuit by the circuit of charging and discharging solar battery, voltage acquisition and display circuit, SCM control circuit and RS232 serial munication circuit, mainly realizes the acquisition and display of the battery voltage. The software part based on PWM (Pulse Width Modulation) pulse width modulation control strategy, programming the microcontroller output PWM control signal, through the control of photoelectric coupler onoff and control of MOSFET opening and closing, to control the battery charging and discharging of the objective, at the same time, according to the functional requirements of the realization of the battery overcharge, overdischarge protection and short circuit protection. Experiments show that, the controller has excellent performance, high reliability, can constantly monitor the solar panels and the state of the battery, battery charge and discharge control optimal, to prolong the service life of storage battery at the same time, also can better for storage of solar energy. Key words: solar charge controller。 storage。 PWM pulse width modulation。目 錄 目 錄 摘 要 .............................................................. I Abstract ..........................................................Ⅱ 目 錄 .............................................................Ⅲ 第一章 緒論 ........................................................1 太陽(yáng)能儲(chǔ)存現(xiàn)狀 ............................................. 1 課題研究背景和意義 ......................................... 1 主要 設(shè)計(jì) 內(nèi)容 ............................................... 3 第二章 太陽(yáng)能 儲(chǔ)存 的總體設(shè)計(jì)方案 ................................... 4 太陽(yáng)能儲(chǔ)存 的控制策略 ....................................... 4 太陽(yáng)能電池 .............................................4 蓄電池 .................................................4 控制策略 .............................................. 7 總體 設(shè)計(jì)方案 .............................................. .7 第三章 系統(tǒng) 硬件電路設(shè)計(jì) ........................................... 9 單片機(jī)最小系統(tǒng) ............................................. 9 STC89C52 的簡(jiǎn)介 ...................................... 9 單片機(jī)的最小系統(tǒng)及擴(kuò)展電路 .......................... 11 充放電 電路 ................................................ 13 光耦驅(qū)動(dòng)電路 .............................................. 14 A/D 轉(zhuǎn)換電路 .............................................. 15 ADC0804 的簡(jiǎn)介 ...................................... 15 ADC0804 外圍接線電路 ............................... 17 LCD 顯示 電路 .............................................. 18 E2PROM 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)電路 ....................................... 20 串口通信電路 .............................................. 21 系統(tǒng) 總機(jī) 電路圖 ............................................ 24 第四章 系統(tǒng) 軟件設(shè)計(jì) .............................................. 24 系統(tǒng)主程序設(shè)計(jì) ............................................ 24 電壓采集轉(zhuǎn)換模塊 .......................................... 25 ADC804 時(shí)序圖 ....................................... 25 A/D 轉(zhuǎn)換子程序 ...................................... 25 顯示模塊 .................................................. 26 1602 液晶寫操作時(shí)序圖 ............................... 26 電壓顯示流程圖 ...................................... 27 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊 .............................................. 28 目 錄 CI2 總線模擬時(shí)序圖 ................................. 28 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)流程圖 ...................................... 30 軟件調(diào)試和仿真 ............................................ 30 結(jié) 論 ........................................................... 33 參考文獻(xiàn) ......................................................... 34 致 謝 ........................................................... 36 附錄Ⅰ 系統(tǒng) 程序 .................................................. 37 附錄 Ⅱ 總機(jī) 電路圖 ................................................ 51 第一章 緒論 第一章 緒論 太陽(yáng)能儲(chǔ)存現(xiàn)況 太陽(yáng)能作 為新能源有著巨大的優(yōu)勢(shì)，所以世界各國(guó)都在努力研發(fā)新技術(shù)，比較成熟的是太陽(yáng)能光伏發(fā)電技術(shù)。太陽(yáng)能光伏發(fā)電現(xiàn)已成為新能源和可再生能源的重要組成部分，也被認(rèn)為是當(dāng)前世界最有發(fā)展前景的新能源技術(shù)。目前太陽(yáng)能光伏發(fā)電裝置已廣泛應(yīng)用于通訊，交通，電力等各個(gè)方面。 在進(jìn)行太陽(yáng)能光伏發(fā)電時(shí)，由于一般太陽(yáng)能極板輸出電壓不穩(wěn)定，不能直接將太陽(yáng)能極板應(yīng)用于負(fù)載，需要將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔芎蟠鎯?chǔ)到一定的 儲(chǔ)能設(shè)備中，如鉛酸蓄電池。但只有當(dāng)太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)工作過(guò)程中保持蓄電池沒(méi)有過(guò)充電，也沒(méi)有過(guò)放電，才能使蓄電池的使用壽命延長(zhǎng)，效率也得以提高，因此必須對(duì)工作過(guò)程加以研究分析而予以控制，這種情況下太陽(yáng)能充電控制器應(yīng)運(yùn)而生。 課題研究背景和意義 能源資源是國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要基礎(chǔ)之一，隨著人民生活水平的不斷提高和科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，能源的缺口增大，能源問(wèn)題作為困擾人類長(zhǎng)期穩(wěn)定發(fā)展的一大因素?cái)[在了人們面前。伴隨著世界能源危機(jī)的日益嚴(yán)重，石油價(jià)格不斷上漲，利用常規(guī)能源已經(jīng)不能適應(yīng)世界經(jīng)濟(jì)快速增長(zhǎng)的需要，如何解決 能源問(wèn)題，是每個(gè)國(guó)家都必須面臨的問(wèn)題。同時(shí)，以煤、石油作為燃料在燃燒過(guò)程中產(chǎn)生的有害物質(zhì)已經(jīng)開(kāi)始造成全球變暖，即“溫室效應(yīng) ，人類的生活將會(huì)由此受到很大的威脅。這些難題迫使政府和社會(huì)在發(fā)展常規(guī)能源的同時(shí)必須加大對(duì)新能源的開(kāi)發(fā)和利用。 新能源包括水能、風(fēng)能、太陽(yáng)能等。雖然風(fēng)能或水能等更加便宜，但是大多數(shù)的自家用戶卻都不可能找到適當(dāng)場(chǎng)合進(jìn)行架設(shè)，架設(shè)成本較高。而太陽(yáng)能則不同，任何自家用戶只要找到一個(gè)有陽(yáng)光照射到的窗戶都可以裝置太陽(yáng)能極板作輔助能源，幾百元投資便可以架設(shè)。所以綜合考慮，太陽(yáng)能無(wú)疑是符合我第一章 緒論 國(guó)可持續(xù)發(fā) 展戰(zhàn)略