【正文】 [16]姚金生、劉小利 :《元器件》 [M]，北京電子工業(yè)出版社。 參考文獻(xiàn) [1]張耀明 .《人類理想能源太陽能發(fā)電》 [J].北京：中國建設(shè)動態(tài)：陽光能源， 2020. [2]黃亞平 .《太陽能光伏發(fā)電研究現(xiàn)狀與發(fā)展前景探討》 [M]. 北京：人民郵電出版社， 2020. [3]王秀玲 .《太陽能與市電互補(bǔ)的 LED照明控制系統(tǒng)研究》 [D].北京：電子工業(yè)出版社， 2020. [4]牛丹鳳 .《光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的最大功率跟蹤研究》 [D].新疆：電子工業(yè)出版社， 2020 [5]馬洪莉 .《戶用獨立光伏發(fā)電系統(tǒng)控制電路的設(shè)計與研究》 [D].山東：北京電子工業(yè)出版社， 2020. [6]劉偉 .《獨立光伏系統(tǒng)中超級電容儲能的研究》 [D].北京：北京航空航天大學(xué)出版社， 2020. [7]閔江威 .《光伏發(fā)電系統(tǒng)的最大功率點跟蹤控制技術(shù)研究》 [D].北京：人民郵電出版社 2020. [8]沈培宏 .《 白光 LED技術(shù)及進(jìn)展》 [J]. 北京：科學(xué)出版社， 2020年 2期 [9]馮垛生 .《太陽能發(fā)電原理與應(yīng)用》 .北京：人民郵電出版社， . [10]郭曼 .《愛護(hù)地球從綠色光源開始 — 記國家半導(dǎo)體照明工程研發(fā)及產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟》 [J].北京： 2020年 7期。從種種數(shù)字可以看出，光伏發(fā)電市場的發(fā)展前景以及它在能源領(lǐng)域重要的戰(zhàn)略地位 [4]。程序設(shè)計時可通過改變 EOC 信號來決定單片機(jī)是否讀入已轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)，抑或是在開啟AD0809 后，設(shè)定適當(dāng)?shù)难訒r，單片機(jī)方可讀入被 AD 轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)。本設(shè)計設(shè)計了由 AT89S1 和 SUN7474 連接為AD0809 提供工作時鐘。 （ 5）轉(zhuǎn)換完畢與否取決于 EOC 的信號情況。 ADC0809 應(yīng)用說明 （ 1） ADC0809 內(nèi)部內(nèi)置輸出鎖存器，能和 AT89S51 單片機(jī)直接連接。本設(shè)計轉(zhuǎn)換電路原理圖如圖 47 繼電器繼電器L E D 燈光伏發(fā)電放電電路市電線路P2.1P 2 .0 圖 47 切換電路 采樣電路設(shè)計 由于 AD 轉(zhuǎn)換器測量最大設(shè)定范圍為 5 V，因此要把蓄電池電壓成比例的縮小在 5V內(nèi)，才能利用 AD轉(zhuǎn)換功能進(jìn)行轉(zhuǎn)換，然后再接入單片機(jī)，該系統(tǒng)電壓采樣電路由 50K、10K 的精密電阻構(gòu)成，電路圖如圖 48 所示。該器件需要驅(qū)動電路才能正常作用，本設(shè)計采用 HCNW3120 芯片實現(xiàn)驅(qū)動功能?？紤]到 BUCK 轉(zhuǎn)換器的特征，若電感恰好在臨界工作，則需滿足如下關(guān)系 02 LL II ?? T△ ITLI L0onIt 圖 45 電感電流波形 臨界電感就是此時電路的電感值，其值為 )1(2 2 DfPUL sooc ?? 式中， LC 為臨界電感量； UO 為輸出電壓； fs為開關(guān)工作頻率； P0 為變換器輸出功率； D為開關(guān)管占空比。 通常情況下， BUCK 變換器的效率根據(jù)取值為η =80%，則計算流過電感的電流 548 300%80 ????? oinoL UPII ? )(A 若此時電感上的紋波電流設(shè)定在 %10% ??? LL II )(A 則功率開關(guān)管所要承受的電流峰值計算如下 ?????? LLP III )(A 因此，系統(tǒng)設(shè)計選用 IRF840：額定電壓 500V，額定電流 8A，通態(tài)電阻 . ②輸出濾波電路的設(shè)計 在 BUCK 轉(zhuǎn)換電路中，如何選擇好一個電感元件是很重要的，若是取值過大，平波效果較好，輸出電流紋波小，但系統(tǒng)的動態(tài)響應(yīng)較慢，同時增大電感體積，增加成本；若是取值過小，雖然系統(tǒng)動態(tài)響應(yīng)較快，但是流過電感的電流不連續(xù)，輸出電流的紋波很大。故本系統(tǒng)選用 MOSFET 作為開關(guān)器件。 E A /V P31X119X218R E S E T9RD17WR16IN T 012IN T 113T014T115P 101P 112P 123P 134P 145P 156P 167P 178P 0039P 0138P 0237P 0336P 0435P 0534P 0633P 0732P 2021P 2122P 2223P 2324P 2425P 2526P 2627P 2728P S E N29A L E /P30T X D11R X D10U18 0 5 1R11 0 KT21 1 .0 5 9 2 MC13 0 PC23 0 PX1X2X1X2S1 C31 0 uF+ 5VP 10P 11P 12P 13P 14P 15P 16P 17P 00P 01P 02P 03P 04P 05P 06P 07P 20P 21P 22P 23P 24P 25P 26P 27R X DT X DA L E /PP S E NRDWRE A /V PT0T1IN T 0IN T 1R E S E TR E S E T12345678J112345678J012345678J212345678J4P 00P 01P 02P 03P 04P 05P 06P 07P 20P 21P 22P 23P 24P 25P 26P 27P 10P 11P 12P 13P 14P 15P 16P 17R X DT X DIN T 0IN T 1T0T1WRRD 圖 43 單片機(jī)最小系統(tǒng)及外圍電路 第 4 章 系統(tǒng)硬件設(shè)計 DCDC 控制電路設(shè)計 (充電電路 ) 本設(shè)計 DCDC 變換器選用開關(guān)電源中的 BUCK 電路，它主要完成兩方面的功能，一方面要實現(xiàn)最大功率點跟蹤，一方面又要實現(xiàn)充電控制。單片機(jī)的 18腳（ X2）、 19 腳（ X1）分別代表單片機(jī)內(nèi)反向放大器兩個端口即輸出端和輸入端，如果要組成單片機(jī)所需的時鐘電路，必須在單片機(jī) 18 腳（ X2）和19腳（ X1）之間連接一個特定值的晶振，然后附帶 2個 30PF 的瓷片電容。 吉林大學(xué)遠(yuǎn)程教育 2020屆 本科生畢業(yè)論文（設(shè)計） 第四章 系統(tǒng)硬件設(shè)計 系統(tǒng)設(shè)計總體框圖 光 伏 電 池D C / D CM P P TA T 8 9 S 5 1充 放 電 控 制 電 路 L E D 燈蓄 電 池采 樣 電 路切 換 電 路市 電 供 電 電 路圖 41 系統(tǒng)設(shè)計總體框圖 控制模塊的電路設(shè)計 電源電路的設(shè)計 由于單片機(jī) AT89S5 AD 轉(zhuǎn)換器 ADC0809 需要 +5 電壓供電，本設(shè)計電源電路采用LM7805 集成 穩(wěn)壓 器作為穩(wěn)壓器件， 220V 電源整流 濾波 后送入 LM7805 穩(wěn)壓，在輸出端接一個 470μ F和 F 電容 作進(jìn)一步濾除紋波，便可以獲得 5V電壓，而且電路結(jié)構(gòu)簡單。 燈具的選擇 一般的，燈具的實際效率可以用光源光效（ lm/W）與電源效率（ %）與、光照效率（ %）、燈具效率（ %）的乘積表示。在不同的時間內(nèi)，光伏方陣發(fā)電量有很大差別，方陣的發(fā)電量不能滿足用電需要的時候，蓄電池釋放電能以便及時補(bǔ)足；在用電量的時候不足時，需用蓄電池把多余的電能儲存起來以備使用，所以要確定蓄電池容量需要參考方陣的發(fā)電量不足和過剩值。然而由于普通鉛酸蓄電池需要很好的管理，而且容易對環(huán)境造成嚴(yán)重污染，因此，其在要求維護(hù)能力低和一般環(huán)境下才會得到使用。 此外，太陽能蓄電池應(yīng)該適用于不同的環(huán)境要求，如高溫，高海拔，低溫等不同環(huán)境下都能正常使用 。 和太陽能電池方陣組合的蓄電池一般工作在浮充下，蓄電池的端電壓隨著光伏組件的光電轉(zhuǎn)換效率以及負(fù)載用電量的變化而變化。蓄 電池的特征直接影 響太陽能發(fā)電系統(tǒng)的工作效率、可靠性和成本。 表 31 我國部分地區(qū)的輻射參數(shù)表 地區(qū) 緯度Φ 日輻射量 Ht 最佳傾角Φ op 斜面日輻射量 修正系數(shù) Kop 哈爾濱市 Φ＋ 長春市 Φ＋ 沈陽市 Φ＋ 北京市 Φ＋ 天津市 Φ＋ 呼和浩特市 Φ＋ 太原市 Φ＋ 烏魯木齊市 Φ＋ 西寧市 Φ＋ 蘭州市 Φ＋ 銀川市 Φ＋ 西安市 Φ＋ 上海市 Φ＋ 南京市 Φ＋ 合肥市 Φ＋ 杭州市 Φ＋ 南昌市 Φ＋ 福州市 Φ＋ 濟(jì)南市 Φ＋ 鄭州市 Φ＋ 武漢市 Φ＋ 長沙市 Φ＋ 廣州市 Φ－ 海口市 Φ＋ 南寧市 Φ＋ 成都市 Φ＋ 貴陽市 Φ＋ ②太陽能電池方陣日發(fā)電量 QP ZOPOCP CHKIQ ? 其中， IOC 是太陽能電池方陣最佳工作電流； KOP 代表斜面修正系數(shù)（參考表 31）；CZ是修正系數(shù)，通常取用 [13]. ③最長連續(xù)陰雨天之間的最短間隔天數(shù) 本設(shè)計的特殊之處就在于此，是因為設(shè)計時將此段時間內(nèi)損耗的蓄電池量補(bǔ)充考慮進(jìn)來，蓄電池容量補(bǔ)充計算方法如下 NKQB Lcb? NVPQ LL ?? / 太陽能電池組件并在一起的選擇可按下式計算： )/()( WPLWcbP NNBN ?? 根據(jù)太陽能電池方陣的串并聯(lián)數(shù)，便能夠計算出所選取的 組件的功率 [13] PSo NNPP ??? )(W 其中， P0 代表光伏電池方陣的額定功率。 計算方法如下： DCCDfDCRs UUUUUUN /)(/ ???? 參數(shù)介紹如下： UR 代表方陣的最小輸出電壓； UDC 代表方陣的 最佳工作電壓； Uf代表儲能設(shè)備（蓄電池）浮充電壓； UD 代表通過二極管的電壓降，通常選用 7/10V； UC代表另外要素造成的電壓降。太陽能電池組件的串聯(lián)數(shù)必須適當(dāng)，太陽能電池方陣方才可以