太阳能光伏存储技术研究设计任务书-本科论文.doc

学院
电气与电子工程学院
学生姓名

专业
电子信息科学与技术
班级
09级1 班
学号

指导教师

职 称
教授

课题名称
太阳能光伏储存技术研究
起止日期
自2013 年 3 月 4 日起 至2013 年 6 月 30 日
一、课题来源、目的与要求：
该设计课题自选课题。
蓄电池作为太阳能光伏转换的后备储能元件，是在太阳光照不足确保电能正常输出的重要保障，而有效的维护蓄电池的质量和寿命就成为我们的重要工作之一；面对效率不高并且晚上、阴雨天不能连续获得太阳能的现状，对太阳能进行有效和高效的储存，然后在需要的时候释放，就成为我们更好地利用光伏产能的有效途径。
要提高光伏发电系统的整体效率，一个重要的途径就是设计一个太阳能充电控制器，提高太阳能的储存效率。对蓄电池充放电进行控制管理，既可以控制蓄电池的储能，提高蓄电池的使用质量和寿命，又可以最大限度的将太阳能储存起来，提高太阳能存储率。
二、主要设计内容：
1.设计系统的整体框架；
2.设计太阳能充电控制电路；
3.根据任务要求设计光耦驱动电路、A/D转换电路、LCD显示电路和窜口通信电路；
4.选择合适的单片机控制芯片，编写程序，对太阳能的储能进行软件控制；
5.整机电路整合进行仿真调试；

三、主要设计技术指标与参数：
STC89C52是一种低功耗、高性能CMOS 8位微控制器，具有8K在系统可编程Flash存储器。使用STC公司高密度非易失性高加密性存储器技术制造，与工业80C51产品指令和引脚完全兼容。在芯片内部，拥有很高频率8位CPU和在系统可编程Flash，使得STC89C52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、有效的解决方案。。
STC89C52具有以下标准功能：8k字节Flash，256字节RAM，32位I/O 口线，看门狗定时器，2个数据指针，三个16位定时器/计数器，一个6向量2级中断结构，全双工串行口，片内晶振及时钟电路。另外，STC89C52具有低功耗设计，支持2种软件可选择节电模式。空闲模式下，CPU停止工作，允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作。掉电保护方式下，RAM内容被保存，振荡器被冻结，单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止。同时该芯片还具有PDIP、TQFP和PLCC等三种封装形式，以适应不同产品的需求。而且STC89C52的工作频率很宽，可以在0~35MHz之间选择，芯片具有超强抗干扰性，加密性强。
AD转换：选用ADC0804集成A/D 转换器。ADC0804 为一只具有20引脚并行8位CMOS工艺逐次比较型的集成A/D 转换器.
蓄电池：采用DC12V/100AH的铅酸蓄电池，铅酸蓄电池性能可靠，安全性高，适合在光伏发电系统中使用。
状态显示：依据充电的控制流程用LCD显示充电模式、浮充模式、电池饱和状态等各种操作状态，使控制更方便。
四、分阶段指导性进度计划：
第一阶段：阅读、翻译、调研资料，得出整体框架和整机框架图，完成开题报告；
第二阶段：论证太阳能充电控制器整体设计方案，完成模块设计；
第三阶段：，选择合适的单片机控制芯片，编写程序，对太阳能的储能进行软件控制；用proteus进行仿真；
第四阶段：论文撰写、绘制图纸
第五阶段：写出答辩提纲，准备答辩
五、主要参考文献资料：
1.马广伟，景有泉，甘林川. 蓄电池内阻测量及其应用[J]. 通信电源技术，2007，24(2):63-64
2. Hari P. Dhar · Swades K. Chaudhuri.Measurements of fuel cell internal resistances for the detection of electrode flooding[J]. Solid State Electrochem ,2009,(13):999–1002
3. Arenst Andreas Arie, Oleg M. Vovk ,Jin O. Song. Carbon film covering originated from fullerene C60 on the surface of lithium metal anode for lithium secondary batteries[J].Electroceram,2008
4.Byung Won Cho & Joong Kee Lee. Carbon film covering originated from fullerene C60 on the surface of lithium metal anode for lithium secondary batteries[J].Electroceram,2008,02
5.桂长清等.动力电池[M].北京:机械工业出版社，2009.4.151~152
6.袁芬. 太阳能电池板与蓄电池如何匹配[J].无线电，2009，09.95
7.肖强，郑玉甫.混沌振子实现微弱周期小信号的检测[J]．网络与通信，2007,23(1/3):147-149．
8.曹建平，江国栋.直流充电法在蓄电池内阻分析中的实用性研究[J].电子工程师.2008.34（12）
9.桂长清.风能和太阳能发电系统中的储能电池[J].电池工业，2008,2:50-54
10.M.ElMokadem1,C.Nichita1,B.Dakyo,W.Koczara.Maximum wind power control using torque characteristic in a wind diesel system with battery storage[J].Developments of Electrical Drives,2006:385–396
11.Wei Chen,Hui Shen,Bifen Shu,Hong Qin,Tao Deng.Evaluation of performance of MPPT devices in PV systems with storage batteries[J].Renewable Energy 2007(32):1611–1622
12.V.Salas,E.Olias,M.Alonso-Abella,F.Chenlo.Analysis of the maximum power point tracking in the photovoltaic grid inverters lower then 5 kw[J].Proceedings of ISES Solar World Congress ,2007:1376-1380
13.Mehran Habibi and Alireza Yazdizadeh.New MPPT Controller Design for PV Arrays Using Neural Networks (Zanjan City Case Study)[J].LNCS 2009:1050-1058
14.李忠实.风光互补发电控制系统不同负载对蓄电池控制电压的影响[D].天津大学硕士论文，2006，03：10-13
15.Dimosthenis Peftitsis, Georgios Adamidis and Anastasios Balouktsis.An investigation of new control method for MPPT in PV array using DC-DC buck-boost converter[J].IEEE Power Electronics conference,2007,6
16.Mohamed Azab.A New Maximum Power Point Tracking for Photovoltaic Systems[J].World Academy of Science,Engineering and Technology,2008(44):571-574
17.A.Lay-Ekuakille,G.Vendramin,A.Fedele,L.Vasanelli,A.Trotta.PV Maximum power Point Tracking Through Pyranometric Sensor:Modelling and Characterization[J].International Journal on Smart Sensing and Intelligent Systems,2008,9(3):659-678
18.魏学业等.太阳能充电控制器研究.新能源，2009.
19.何朝阳，戴君，吴立琴.基于STCl2C54lOAD的太阳能路灯控制器设计.电子设计工程报，2007：27—30．
20. 冯垛生.太阳能发电原理与应用[M].人民邮电出版社，2007
21. 钟勇等．风光互补发电系统中蓄电池充放电控制器的研究.合肥：合肥工业大学，2006.11
22. 张艳红等．一种新型光伏发电充放电控制器.可再生能源，2006.5
23. 刘文刚等.基于单片机的新型太阳能控制器研究.广州：华南理工大学
2008.11

指导教师（签字）：

2013 年 2 月 25 日
系主任（签字）：

2013 年 3 月1 日