毕业论文--基于单片机控制的太阳能供电地下场照明系统设计.docVIP

基于单片机控制的太阳能供电地下听策划出照明系统设计 摘 要 在这个科技飞速发展的时代，能源是人类经济及文化活动的动力来源。随着经济的发展、人口的增加和社会生活水平的提高，未来世界能源消费量将持续增长，世界上的化石能源消费总量总有一天将达到极限。开发利用可再生能源和各种绿色能源以实现可持续发展是人类必须采取的措施。从能源供应的诸多因素考虑，太阳能无疑是符合可持续发展战略的理想的绿色能源。目　录 第一章 绪论 1 1.1光伏发电的背景及意义 1 1.2光伏发电的国内外现状及发展 1 1.2.1国外光伏发电技术的现状与前景 2 1.2.2我国太阳能光伏发电的现状与前景 2 第二章 MPPT控制部分与DC/DC变换 4 2.1最大功率点跟踪原理 4 2.2最大功率点跟踪的算法 5 2.2.1恒压跟踪法 5 2.2.2扰动观察法 6 2.2.3电导增量法 6 2.3 DC/DC变换器 7 2.3.1降压式变换器 7 2.3.2升压式变换器 8 2.3.3升降压式变换器 9 2.3.4库克式变换器 10 第三章 主要设备的选择 12 3.1太阳能电池的设计 12 3.1.1太阳能电池原理 12 3.1.2太阳能电池分类 12 3.1.3太阳能电池的容量的计算 1 3.2蓄电池的选择 3 3.2.1蓄电池的选用 3 3.2.2蓄电池组容量的计算 1 3.3灯具的选择 1 第四章 系统硬件设计 1 4.1系统设计总体框图 1 4.2控制模块的电路设计 1 4.2.1电源电路的设计 1 4.2.2单片机最小系统及外围电路设计 1 4.2.3 DC-DC控制电路设计(充电电路) 1 4.2.4驱动电路的设计 2 4.2.5切换电路设计 3 4.2.6采样电路设计 3 4.2.7 A/D转换电路 4 4.2.8继电器驱动电路设计 5 5结论 6 参考文献 7  第一章 绪论 1.1光伏发电的背景及意义 全球煤炭、石油、天然气等能源的消耗不断增加，引发了一系列的环境污染和资源短缺等问题。在这个世纪以前，我们能够使用能源都局限在一次能源上，如煤、CH4和石油。这些一次能源都是经过很长时间，太阳能通过各种转换，被地球上各个角落的生物储存起来。但是人类已经在这个星球上生活在了数千年，在这数千年里，这些能源无时无刻不在被人类消耗着，而且留给我们及后代所要使用能源已经不多了。随着全球经济的不断发展、不断增加的人口数以及人们生活质量的不断改善，将来全球能源消耗数目将继续增长，地球上可用的化石能源必将会被消耗殆尽。 当前，森林被大面积砍伐，矿物能源被大量使用，全球日均产生近1×109TCO2，造成大气二氧化碳的含量上升，大气已经被严重的污染。若不采取措施，温室效应也将加剧，全球逐渐变暖，南极和北极的冰山必将被融化，后果就是可能造成海平面上涨，1/4的人类社会环境便会由此承受巨大危险。 面对以上情况，如何让可持续发展成为现实，探索开发能够再利用的能源以及其他绿色新能源便成为了人类亟待解决的问题。从能源提供的多方面因素着眼，太阳能毫无疑义的成为理想的绿色新能源。太阳能即将成为新世纪极为重要的能源之一，已经得到世界能源专家们肯定。 通过和常规发电技术比较，太阳能发电具有①可无限使用；②不会造成危害、稳定性好，没有噪声，没有向环境排放污染，无公害；③可以安装在各个角落，而且可以安装在不影响人类生活的地方优势；④不用使用燃料以及谱架线路便可以立刻发电供电；⑤能源质量高；⑥消费者从情感上易采纳；⑦很短的建设时间，能源利用获取时间短等优势。而且，硅作为光伏电池的主要原料存储量极为丰富，并且伴着太阳电池研究技术的不断发展以及转换效率的持续改善和与它关联系统科技技术的不断成熟，产业成本费用己经呈现急剧走低的势头。据此预见，太阳能发电在全球的未来发展中势必会占据主导地位。 所以，利用光伏发电是兼开发利用可再生新能源、生态环境不断改善、人民生活条件不断提高综合性的面向新世纪人类进步的重要课题；也是兼电学技术支持多方面学科以及自动控制理论等先进技术于一体的综合性研究课题。 1.2光伏发电的国内外现状及发展 太阳能向其他形式的能转换的方式多种多样： 1.2.1国外光伏发电技术的现状与前景 目前，全球各国尤其是发达国家把光伏发电技术放在尤为重要的地位，着重制定了规划，扩大投入、全力贯彻发展。1980年后，即便处于全球经济衰退和低潮的时候，光伏发电技术产业也始终保持着以百分之十到百分之十五的逐步增加发展速度。90年代末期，光伏发电技术产业的发展更加迅速，并成为世界增长速度最快的新型该科技产业之一。1997年全球光伏电池组件的生产总量达到了2×108W，比1996年提高了百分之三十五。各国始终在采取改进工艺、不断扩大生产规模、开拓新市场等方式来减少制造成本。 近几