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基于單片機(jī)的太陽能電池控制器的設(shè)計-展示頁

2024-11-19 21:30本頁面
  

【正文】 3I N64I N75S T A RT6O UT 58E O C7OE9CLO C K10O UT 220O UT 714O UT 615O UT 817O UT 418O UT 319I N228I N127I N026A L E22U2A DC 0 8 0 81 1 V123 45 6U2( CLO CK )1 0 k充滿低壓R2( 2 )1 0 k1 0 kR3(1)停止1 1 M H z1 0 0 p1 0 0 p1 0 k1 0 u1 0 k(2)7623U6O P T O CO UP L E R NA N D5k5k太陽能電池板D11 N40 0 11 0 0 uQ1I RF 9 5 3 04k1kD21 N40 0 1蓄電池Q2I RF 9 5 3 0直流負(fù)載7623U8O P T O CO UP L E R NA N D5k5k1k 圖 硬件總體設(shè)計圖 ORG 0000H LJMP START ORG 0003H LJMP EXTERN_INT ORG 000BH LJMP TIMER0_INT 陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 第 5 頁 共 38 頁 START: MOV SP,050H 。 太陽能電池 蓄電池 充電控制 光耦電路 A/D 轉(zhuǎn)換 分壓電路采集電壓 分壓電路采集電壓 A/D 轉(zhuǎn)換 光耦電路 放電控制 51 單 片 機(jī) 陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 第 3 頁 共 38 頁 2 總體設(shè)計 系統(tǒng)設(shè)計的流程圖如下 Y N Y N Y N N Y 圖 系統(tǒng)設(shè)計 的流程圖 開 始 初始化變量 電壓采集 Vbat> 12V Vbat> Vbat> 停止充電 快充 浮充 停止放電 是否按鍵輸入 結(jié)束 陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 第 4 頁 共 38 頁 由流程圖可知,對于 整個充放電過程主要分為以下 4 個階段: Vbat≤ ,電池停止放電 ,而且當(dāng)有結(jié)束按鍵輸入時要結(jié)束整個程序,當(dāng)無啊、結(jié)束按鍵輸入時,程序轉(zhuǎn)而對蓄電池進(jìn)行快充 < Vbat< 12V時,對電池進(jìn)行快速充電 12V< Vbat< 時,對電池進(jìn)行浮充 Vbat=,對電池停止充電 執(zhí)行以上各階段程序后,程序要繼續(xù)進(jìn)入電壓檢測階段,進(jìn)而根據(jù)充電情況對充放電方案重新進(jìn)行選擇。故在本次設(shè)計中采用 proteus 和 keil這兩款軟件分別對軟硬件進(jìn)行設(shè)計和仿真。 題目設(shè)計所需要的環(huán)境 對于本次設(shè)計的關(guān)鍵核心在于,如何對硬件電路進(jìn)行設(shè)計,和單片機(jī) 程序如何設(shè)計。單片機(jī)輸出經(jīng)光耦驅(qū)動 MOSFET 管來控制外接電路開啟關(guān)閉。 6 可對線路進(jìn)行過流,短路保護(hù) 本 次設(shè)計中將 以 ATMEL 系列中的 AT89S51 單片機(jī)為控制中心,軟硬件的結(jié)合,利用分壓電路對蓄電池,太陽能電池的電壓、電流進(jìn)行采樣。 4 對于整套充放電系統(tǒng)要設(shè)置可手動關(guān)停的按鈕,以達(dá)到對系統(tǒng)更為智能的設(shè)計 。 2 蓄電池電壓高于其所能承受的電壓時,要停止對其充電 。在我國國內(nèi)市場,已經(jīng)有很多對此類控制器開發(fā)研制的技術(shù)廠商和科研院所,因此從某一方面來講,我國已完完全全進(jìn)入太陽能全面發(fā)展的時代。它同以往其他電源發(fā)電原理完全不同,具有以下特點: 危險; ; ; ; ; 。太陽能電池板和蓄電池的技術(shù)發(fā)展相對來說比較成熟,而對于控制器由于所適用的場合有所不同,其對性能的要求也就各不相同,就一般太陽能電池板蓄電池對于控制器 的要求主要側(cè)重于對蓄電池充放電的管理,以及對夜間和白晝的充放電選擇,這樣才能更加合理的利用太陽能,使光伏發(fā)電系統(tǒng)的效率最大化,另一方面通過單片機(jī)對蓄電池的過充電和過放電的管理,可以延長蓄電池的壽命,從而進(jìn)一步提升系統(tǒng)的性價比,因此對于設(shè)計出這樣一種智能控制器就顯得很必要了。獨立式發(fā)電系統(tǒng)主要面向小型用戶或者小型負(fù)載,獨立式發(fā)電系統(tǒng)以其應(yīng)用靈活,適應(yīng)性強(qiáng)貝越來越多的應(yīng)用于各個領(lǐng)域。尤其是太陽能光伏 發(fā)電技術(shù),在近些年來更是得到飛速的發(fā)展,時至今日光伏發(fā)電技術(shù)已經(jīng)極其成熟,在光伏發(fā)電技術(shù)中主要分為兩種 :獨立式發(fā)電系統(tǒng)和分布式發(fā)電系統(tǒng)。 controlle 目錄 陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 III 1 概述 .............................................. 1 ..................................... 1 ........................... 1 ........................ 2 題目設(shè)計所需要的環(huán)境 ......................... 2 2 總體設(shè)計 .......................................... 3 ................................. 4 ................................. 4 3 硬件設(shè)計 .......................................... 9 .................................. 9 電壓采樣電路 ............................. 9 模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片 ...................... 9 74LS373 鎖存器 .......................... 11 ........................... 12 單片機(jī)功能引腳介紹 ...................... 12 單片機(jī)外圍電路 .......................... 13 .................................. 14 .................................. 14 光耦合器件 .............................. 15 控制技術(shù)介紹 ......................... 16 ................................ 18 4 軟件設(shè)計 ......................................... 19 陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 IV 中斷系統(tǒng) .................................... 19 ............................ 19 ................................ 22 ............................ 22 .......................... 23 各設(shè)計模塊 .................................. 24 .......................... 24 .......................... 24 脈沖寬度 控制模塊 ..................... 25 ...................... 26 ............ 26 軟件總體設(shè)計 ................................ 26 5 系統(tǒng)調(diào)試 ......................................... 31 ................................ 31 .................................... 32 6 其它 器件介紹 ..................................... 33 .................................. 33 ...................................... 33 蓄電池分類 .............................. 33 蓄電池容量 .............................. 33 蓄電池能量效率 .......................... 35 陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 V 蓄電池循環(huán)壽命 .......................... 35 參考文獻(xiàn) .............................................36 致謝 .................................................38 陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 第 1 頁 共 38 頁 1 概述 題目要求 在全球能源形勢緊張,全球氣候變暖嚴(yán)重威脅經(jīng)濟(jì)發(fā)展的今天,世界各國都在尋取新的能源替代戰(zhàn)略,以求得可持續(xù)發(fā)展及在日后的發(fā)展中獲得優(yōu)勢地位。 【 關(guān)鍵詞 】太陽能;單片機(jī);控制器 Abstract: At present,while most countries all over the world are developing green and renewable energy, solar energy is accepted monly because of its unusual advantages. Photovoltaic(PV)systems are paid more attention 陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 II to among its various applications. PV systems are mainly two: standalone distributed power systems and power generation systems, but standalone systems has been a trend in nowdays. Standalone distributed power systems has four mainly parts: the Solar panels, the controller, the battery and the DC load, while in the four parts, the controller is the most important one. The controller has to decide how and when to charge or discharge because of the high working frequency of the system, So the controller can extended the battery life, decrease the failure rate,make the system steady and reduce the costs of system. This gradual design aimed at the study of the controller used in the standalone systems based on microcontroller. Key words: solar energy。其中控制器為整個發(fā)電系統(tǒng)的核心,由于獨立式發(fā)電系統(tǒng)中蓄電池的充電放電比較頻繁故所以控制器 要對蓄電池的充電放電進(jìn)行管理,從而延長蓄電池壽命,減少系統(tǒng)的故障率,提高系統(tǒng)穩(wěn)定性大大減少發(fā)電運營成本。陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 I 基于單片機(jī)的太陽能 電池 控制器 的 設(shè) 計 【 摘要 】 目前在全世界范圍內(nèi),由于能源的不可再生和人類的過度開采,全球化的能源危機(jī)已經(jīng)初現(xiàn)端倪,為此世界各國競相發(fā)展綠色能源,太陽能憑借其獨特的優(yōu)點,受到了一致的青睞,在太陽能的各種應(yīng)用中,光伏發(fā)電應(yīng)用倍受關(guān)注。光
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