【正文】 陽能電池主要 用于獨立光伏發(fā)電系統(tǒng)，發(fā)電成本到 20xx年將約為 1． 20元／ (kw 光伏路燈控制器技術(shù)的現(xiàn)狀 光伏電源 路燈 控制器是光伏發(fā)電系統(tǒng)進行控制和管理的設(shè)備。 在獨立光伏發(fā)電系統(tǒng)中，電源控制器是整個系統(tǒng)的核心組成部分，負責對儲 能設(shè)設(shè)備的充電和對負載的放電任務(wù)。獨立光伏系統(tǒng)的慮川環(huán)境一般比較惡劣，如何提高系統(tǒng)穩(wěn)定性也是當前所有光伏電源控制器研究者最急需解決的問題之一。 設(shè)計指標 本設(shè)計的設(shè)計要求指標如下 : 鋰蓄電池電壓的檢測 太陽能 電池電流的檢測 充放電控制電路的檢測 自動報警電路 設(shè)計思路 本文設(shè)計了一種基于單片機的太陽能路燈控制器。 為了保護電路本產(chǎn)品還利用二極管和蜂鳴器設(shè)計了報警電路。 第 2 章 方案選擇及單元電路的設(shè)計 方案選擇及方框圖 方案選擇 由單片機根據(jù)采集到的控制器的充放電電壓電流參數(shù)，發(fā)出各種控制信號。 方框圖 太陽能路燈充放電控制器的 電路框圖 21所示 。它的尺寸約4 平方 厘米 到 100 平方厘米。太陽能電池再經(jīng)過串聯(lián)，并聯(lián)并裝在支架上，就構(gòu)成了大陽能電池方陣。 單晶硅太陽電池是當前開發(fā)最快的一種太陽電池，它的結(jié)構(gòu) 和生產(chǎn)工藝已定型，產(chǎn)品已廣泛用于空間和地面。目前多晶硅太陽電池使用的多晶硅材料，多半是含有大量單晶顆粒的集合體，或用廢次單晶硅材料和冶金級硅材 太 陽 能 電 池 板 STC12c5408AD DC/DC 變換 顯示電路 手 機 電 池 電壓檢測 按 鍵 料熔化澆鑄而成，然后注入石墨鑄模中，待慢慢凝固冷卻后，即得多晶硅錠。這種保護分為兩類機械化學(xué)方面的保護和電方面的保護。為 了防止太陽能電池組件由于熱斑效應(yīng)而受到破壞，需要在太陽能電池組件的正負極間并聯(lián)一個旁路二極管。 單片機電路介紹 單片機控制電路圖 本次設(shè)計本人采用了 STC12C5408AD單片機 .該單片機是宏晶科技生產(chǎn)的單時鐘機器周期的單片機，是高速低功耗超強抗干擾是新一代 8051 單片機，指令代碼完全兼容傳統(tǒng) 8051，但速度快 812 倍，內(nèi)部集成 MAX810 專用復(fù)位電路，四路 PWM， 8 位高速 10 位 A/D 轉(zhuǎn)換，針對電機控制，超強抗干擾。此 外，鋰電池似乎沒有記憶效應(yīng)以及不含有毒物質(zhì)等優(yōu)點。在天氣晴朗的夏日，蓄電池放電深度小 。當蓄電池放電到一定程度時，應(yīng)停止放電，防止過放電減少蓄電池壽命 。 （ 2）當電池電壓大于 5V可以開始大電流充電，恒流充電。 圖 23 控制器充放電電路圖 單片機 的 PWM控制充，放電驅(qū)動 Q1和 Q2。 第 5 腳： RW為讀寫信號線，高電平 (1)時進行讀操作，低電平 (0)時進行寫操作。 15 腳背光正極， 16 腳背光負極。與 PADS Layout 完全的集成提高了原理圖設(shè)計到 PCB 設(shè)計的轉(zhuǎn)化效率， PADS Logic 允許您快速地識別相應(yīng)的元件和放置和精確度。 3）對雙面板或是多面板，元件放置的位置應(yīng)與相鄰印制導(dǎo)線交叉，特別是電感器件，以防止電磁干擾。 變壓器或是類似的大電感器件，應(yīng)定向放置或用屏蔽罩，以減少對臨近元件的干擾。為了使設(shè)計者設(shè)計出質(zhì)量好，造價低，加工周期短的印制板，特別提出下列原則和要求，供大家參考。 4）印制板上每級電路的地線，在許多情況下應(yīng)自成封閉回路，這樣會減小級間的低電流耦合。 2）作為電路的輸入和輸出兩端用的印制導(dǎo)線應(yīng)盡量避免相鄰平行，以免發(fā)生電流反饋，在這些導(dǎo)線之間最好加接地線。 6）對高、低電平懸殊很大的信號線應(yīng)盡可能短，并且加大間距。 仔細分析方案。電路如 圖 41 圖 41 Vi=R2/(R1+R2) Vd，取 R2=10 KΩ， R1=10 KΩ， 代入數(shù)值則由 Vi=1/2Vd 故蓄電池電壓： Vd=Vi*2； A／ D轉(zhuǎn)換數(shù)字波動范圍為177。 本章小結(jié) 主要介紹的課題檢測的指標的各種方法，在檢測蓄電池電壓的檢測用到STC12C5408AD 單片機的 10位 A／ D轉(zhuǎn)換器。具體為，當 蓄電池兩端電壓大于 5V時，滿足 5的系統(tǒng)，否則為 5V系統(tǒng)，判別系統(tǒng)后轉(zhuǎn)到相應(yīng)的程序處繼續(xù)執(zhí)行。通過查詢端口的信號來判斷轉(zhuǎn)換是否結(jié)束； 10位的轉(zhuǎn)換只需一次讀取，就可得到結(jié)果。 本章小結(jié) 通過前面幾章對系統(tǒng)硬件的分析，本章仔細分析了系統(tǒng)的另一大模塊，軟件部分。本論文就太陽能充 放 電控制器對蓄電池的充 放 電方式、控制器的功能要求和實際應(yīng)用方面做了分析，完成了硬件電路設(shè)計和軟件編制，實現(xiàn)了對蓄電池的科學(xué)管理，并將其應(yīng)用到太陽能 家庭用電系統(tǒng)中。 在硬件設(shè)計的基礎(chǔ)上，對太陽能充電控制器進行了軟件編程，實現(xiàn)對蓄電池的保護以及過 載檢測等。 延長蓄電池壽命目前還沒有一個最好的方式，如何進一步保護蓄電池，采用更優(yōu)的控制方法需要更進一步的研究。同時我也大膽地將我的產(chǎn)品上傳到這里給大家一起分享。 在此，我還要感謝 我們組員王娜同學(xué)和黃宇同學(xué) ，正是由于你們的幫助和支持，我才能克服一個 一個的困難和疑惑，直至本文的順利完成。 在論文即將完成之際，我的心情無法平靜，從開始進入可提到論文的順利完成，有多少可敬的師長、同學(xué)、朋友給了我無言的幫助，在這里請接受我誠 摯的謝意！最后 我再次感謝指導(dǎo)老師的關(guān)心和幫助以及在本次 實訓(xùn) 中幫助我的所有以前幫助過我的老師和同學(xué)，是你們的幫助和支持，讓我完成了本次 實訓(xùn) ，祝你們身體健康萬事如意！ 參考文獻 [1] 葉俊明 .單片機實驗指導(dǎo)書 [2]鄧長生 太陽能原來應(yīng)用 [3]王連英 ,張永生，模擬電子技術(shù) ． [4]楊金煥，等．一種獨立光伏系統(tǒng)設(shè)計的新方法．太陽能學(xué)報， l995． [5]馮垛生．太陽能發(fā)電原理與應(yīng)用 [M]．人民郵電出版社， 20xx 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在該系統(tǒng)中，每個路燈節(jié)點采用全數(shù)字化電子鎮(zhèn)流器，可以隨時發(fā)送路燈的電流、電壓信息，并具有開路、斷路和路燈老化報警功能。 2 路燈控制器的分類及特點 路燈控制方法（技術(shù)）的分類： 目前，市場上普遍采用的路燈控制方法主要有以下幾 類： 1) 人工干預(yù)控制； 2) 時鐘控制； 3) DDS 獨立控制技術(shù) ； 。 缺點：管理難度大、安全系數(shù)低、工作量 大，不能檢測整個線路 的工作狀況。并可實現(xiàn)預(yù)設(shè)的工作模式（如隔一亮一等），以及對路燈故障精確偵測并報告。 且較詳細介紹了基于鎮(zhèn)流器的全數(shù)字公共照明系統(tǒng)， 該系統(tǒng)在國 內(nèi)首次實現(xiàn)了遠程單個路燈節(jié)點的任意監(jiān)控，并重點介紹了系統(tǒng)的核心設(shè)備 —— 組群控制器的作用、組成、工作原理 以及主要軟件結(jié)構(gòu)框圖。必要時可加一個手動開關(guān)，以增強電路的實用性。G1654amp。 2） 光控電路 : 該電路主要由 R4 和光敏電阻 GR 組成，白天因光敏電阻 GR 受光線照射，電阻變小， IC的 1腳呈低電位， IC的輸出端 為低電平， VS 阻斷，燈路關(guān)閉，這時，無論有多大聲響，燈都不會亮。 如圖 ，白天，因為光控電路阻斷，所以 無論多大聲，燈都不會亮。當夜晚人走動時，燈路導(dǎo)通，門 G2 輸出高電平，通過二極管 D1 向 C2迅速充電；人過聲息，門 G2輸出電平變低，由 C2 電壓 維持門 G3 輸入的高電平，門 G4 輸出狀態(tài)不變，燈不熄。 C10 .1 uR122KR22 .2 MR333KVT993BWV cc圖 聲控電路 5） 其他電路： (1)負載電路 負載電路上接上一定功率的燈泡。 原理分析 工作原理： 電路中集成電路 IC 的門 G1 和門 G2 接成“與”輸入，用以鑒別輸入動態(tài)。 元件參數(shù)選擇 二極管 D1 選用 1N4007 硅整流二極管； DW 為 ； VS 選用雙向晶閘管，光敏電阻 GR 選用 MG45 型；話筒 MIC 選用小型駐極體話筒；熔絲應(yīng)根據(jù)被控制路燈總功率而定，一般 額定電流應(yīng)小于或稍大于路燈總 電流。每一個路燈節(jié)點內(nèi)包含一個電力載波通信（ PLC）模塊，利用電力載波模塊實現(xiàn)路燈節(jié)點之間以及路燈節(jié)點與組群控制器之間信息通信。照明 管理 計算機采用地理信息系統(tǒng)（ GIS）技術(shù)，實現(xiàn)圖形化動態(tài)實時監(jiān)控 管理 。由于電感式鎮(zhèn)流器工作在市電頻率，體積大、笨重，還 需消耗大量銅和硅鋼等金屬材料，散熱困難、效率低、有頻閃，所以 現(xiàn)在一些電光源界的科技工作者紛紛尋找新的鎮(zhèn)流方法，而高頻交流電子鎮(zhèn)流器就是一種有效方法。事實上，照明的質(zhì)量和水平已成為衡量社會現(xiàn)代化的一個重要標志，成為人類社會可持續(xù)發(fā)展的一項重要標志。這種燈與照度相同的管型熒光燈相比約節(jié)電 27%，與白熾燈相比，可節(jié)電 70%。同時，如何測量高頻交流電子鎮(zhèn)流器的技術(shù)參數(shù)，如功率、高頻諧波成分、效率、電磁輻射干擾（ EMI），也是高頻交流電子鎮(zhèn)流器的研究熱點。 這是一個典型的、自激振蕩、自啟動的 LC 串聯(lián)諧振半橋逆變的高頻交流電子鎮(zhèn)流器電路，諧振主要由 L、 C C4 完成，利用諧振時 C4上的高頻電壓點亮燈負載 ， 當燈負載電流發(fā)生變化時，會影響諧振回路 Q 值，從而影響諧振電容 C4上的諧振電 壓，來實現(xiàn)穩(wěn)定燈負載電流的作用。它主要在普通 的單級諧振高頻交流電子鎮(zhèn)流器的基礎(chǔ)上，加了一級有源功率因數(shù)校正（ APFC）電路，用以進行交流市電輸入整流濾波的功率因數(shù)校正，并限制高次諧波成分，從而達到減小電磁幅射干擾，提高輸入側(cè)功率因數(shù)的目的。 按功率因數(shù)校正電路中電感電流的工作方式又可分為：電流連續(xù)型（ CCM）、電流不連續(xù)型（ DCM）。 3） 常用高頻交流電子鎮(zhèn)流器調(diào)光 由于高頻交流電子鎮(zhèn)流器具有節(jié)能的優(yōu)點，特別是在不需電子鎮(zhèn)流器滿功率進行的場合下，采用調(diào)光控制節(jié)能效果會更加明顯。 這種調(diào)光方法存在的問題是：如果電感電流連續(xù)并滯后于半橋電壓 Uxy，則開關(guān)可能導(dǎo)通時工作在零電壓狀態(tài)，關(guān)斷瞬間需采用吸收電容達到 ZCS 工作條件，這樣可進入 ZVS 工作方式，這是優(yōu)點， EMI 和開關(guān)管應(yīng)力可明顯