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太阳能电池充放电控制器设计（含电路图和程序）（选题审批表、任务书、立项报告、中期检查表、论文指导书20000字、CAD图纸3张）

摘要：本文首先对太阳能光伏发电系统的组成及工作原理进行分析说明，然后对电池充放电原理进行分析说明，再对太阳能电池充放电控制器进行分析说明，最后进行设计充放电控制器，基于AT89C52单片机 智能电路采集电池两端电压，通过单片机编写的程序进行判断，对电池的过充过放采取保护措施驱动电路，实现对太阳能电池充放电的合理控制。

关键词：光伏发电； 蓄电池； 充放电控制； AT89C52

蓄电池充放电控制器的设计

摘要：本文首先对太阳能光伏发电系统及其工作原理进行了分析说明电池电子负载充放电，接着对电池充电放电原理进行了分析，然后对太阳能电池充放电控制器进行了分析，最终设计了基于AT89C52的充电控制器。单片机、智能电路，采集电池两端电压，通过单片机编写的程序判断，驱动电路对电池的过充、过放保护措施及大规模充电进行再充电放电控制。

关键词：光伏发电； 电池; 充放电控制； AT89C52

太阳能光伏发电系统工作原理

太阳能发电系统可分为独立（离网）光伏发电系统和并网光伏发电系统两大类。 图1为独立太阳能光伏发电系统工作原理示意图。 其基本原理是太阳能电池将太阳的光能直接转化为电能，并将太阳能电池产生的电能通过控制器储存在蓄电池中。 负载用电时，通过控制器将蓄电池中的电能合理分配给各个负载。 太阳能电池产生的电流为直流电，可以直接以直流电的形式外加，也可以通过交流逆变器转换成交流电供交流负载使用。 太阳能发电产生的电能可以立即使用，也可以通过电池等储能装置储存电能，以备需要时使用。

太阳能光伏发电原理分析

太阳能光伏发电的基本原理是利用太阳能电池（一种类似晶体二极管的半导体器件）的光伏效应，将太阳的辐射能直接转化为电能。 太阳能光伏发电的能量转换器是太阳能电池，也叫光伏电池。 当太阳光照射到由两种不同导电类型的P型和N型同质半导体材料制成的太阳能电池时电池电子负载充放电，一部分光被反射，一部分被吸收，一部分光通过电池。 吸收的光能激发束缚高能态的电子，产生电子-空穴对。 在PN结内建电场的作用下，电子和空穴相互移动，N区的空穴向P区移动。 P区的电子向N区移动，造成太阳能电池受光面大量积聚负电荷（电子），背光源积聚大量正电荷（空穴）细胞表面。 如果电池两端接有负载，电流就会流过负载，当灯一直亮着的时候，电流就会源源不断地流过负载。 单片太阳能电池是薄的半导体 PN 结。

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申请人………………………………………………………… 1

关键词…………………………………………………………1

1 前言................................................ ..................................................... ................... 1

1.1 国外太阳能光伏发电现状及趋势…………………………2

1.2 国内太阳能光伏发电现状及趋势…………………………3

2 太阳能发电系统的研究与分析……………………………………4

2.1 太阳能发电系统的组成………………………………4

2.2 太阳能发电系统工作原理…………………………4

3 光伏电池的研究与分析…………………………………………6

3.1 太阳能光伏发电原理分析………………………………6

3.2 光伏电池等效电路……………………………………6

3.3 光伏电池主要性能参数………………………………7

3.4 光照强度和温度对光伏电池的影响………………………… 9

4 电池充放电研究与分析……………………………………………………………………………………………… 11

4.1 电池充放电工作原理分析................................................ ................................... 11

4.2 蓄电池主要参数………………………………………… 12

4.3 蓄电池充放电方式分析……………………………………13

5 太阳能电池充放电控制器原理分析………………………………16

6 太阳能电池充放电控制器硬件电路设计…………………………17

6.1 充放电控制器系统结构设计………………………………17

6.2 太阳能电池充放电电路设计……………………………… 18

6.3 A/D 转换电路设计……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………21

6.4 AT89C52 单片机简介……………………………………………………………… 25

6.5 显示电路设计………………………………………… 27

6.6 驱动电路设计...................................................... ..................................... 30

7 太阳能电池充放电控制器软件设计……………………………… 32

8 结论 ............................................................... ..................................................... ......... 33

参考 ................................................. ..................................................... .................. 33

致谢 ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 35

附录……………………………………………………………………35