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独立光伏电站数据监测系统设计刘鑫，董文娟，马胜红（中国科学院电工研究所，北京100080）摘要：针对我国边远地区独立光伏电站①缺少有效监测设备的实际情况，本文介绍了一种基于嵌入式平台的数据监测系统设计方案。
系统采用模块化设计，包括信号采集、DSP信号处理和ARM处理平台三部分。
信号采集部分采用16通道同步采样，对计算精度有一定提高。
通过DSP和ARM的有效结合，系统能够独立完成光伏电站系统运行分析所需主要参数的采集、计算、显示和存储工作。
该方案对提高监测系统的便携性，降低成本和能耗，有一定的参考价值。
关键词：独立光伏电站；数据监测；嵌入式系统；DSP；ARM中图分类号：TM933 文献标识码：B 文章编号：1001-1390（2010）00-0000-00 Data Monitoring System of Stand-alone PV Power PlantLIU Xin, DONG Wen-juan, MA Sheng-hong(Institute of Electrical Engineering, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100080, China) Abstract：According to the real situation of lack of monitoring device for stand-alone PV power plant in rural areas of china, this paper introduce a data monitoring system which based on embedded platform. This system adopts modularization design which includes signal collecting, DSP signal processing and ARM processing platform. The accuracy of data counting is apparently improved because the data collecting unit adopts 16 channels synchronous sampling; system can collects, counts, displays and stores plant operation data for system analysis effectively, since combination of DSP and ARM. This solution is useful to design monitoring system which will be more portable, lower cost and energy consumption.Key words：stand-alone PV power plant, data monitoring, embedded system, DSP, ARM0 引言中国政府组织实施的“送电到乡”工程已在我国西部建成721座独立光伏和风光互补电站，总容量达15536.9kWp，使中国全部乡所在地都通上了电。
基于ARM的太阳能发电控制系统的设计与实现引言目前，我国国内太阳能自动跟踪器主要有：压差式太阳能跟踪器，控放式太阳跟踪，时钟式太阳跟踪器，比较控制式太阳跟踪器。
纯机械式的跟踪器和时钟式的机电跟踪器精度偏低，本系统采用了精度相对较高的光敏电阻控制的双轴太阳跟踪器的控制方式使光伏电池始终朝向太阳;在天黑后，能够使电池板重新朝向东方，实现日循环运行。
太阳能发电控制系统传感器结构该跟踪器的传感器结构见图1。
设置一个圆筒形外壳，在圆筒外部东、南、西、北四个方向上分别布置4 只光敏电阻;其中P1、P3 东西对称安装在圆筒的两侧，用来粗略的检测太阳由东往西运动的偏转角度即方位角;P2、P4 南北对称安装在圆筒的两侧，用来粗略检测太阳的视高度即高度角;在圆筒内部，东、南、西、北四个方向上也分别布置4 只光敏电阻，用来精确检测太阳由东往西运动的偏转角度和太阳的视高度。
图1 传感器结构示意图立柱转动式跟踪器跟踪器的结构见图2。
步进电机1固定在底座上，主轴及其支撑轴承安装在底座上面(主轴相对于底座可以转动)，转动架以及支架固定安装在主轴上，光伏电池、步进电机2 安装在支架上面(光伏电池相对于支架可以转动)，步进电机2 的输出轴连接在光伏电池上。
图2 立柱转动式跟踪器示意图当光线发生偏移，控制部分发出控制信号驱动步进电机 1 带动转动架以及固定在转动架上的主轴、支架以及光伏电池转动;同时控制信号驱动步进电机2 带动光伏电池相对与支架转动，通过步进电机1、步进电机2 的共同工作实现对太阳方位角和高度角的跟踪[2]。
MPPT控制器光伏电池的输出功率与它的工作电压有关(U-P曲线一般呈先上升后下降的光滑曲线，中间的某个电压值取得最大功率)，只有工作在最合适的电压下，它的输出功率才会有个唯一的最大值。
如：在日照强度为1000W/m2 下，U=24V，I=1A;U=30V，I=0.9A;U=36V，I=0.7A;可见30V的电压下输出功率更大。
基于ARM太阳能光伏板自动跟踪系统的设计朱宇;袁志远【摘要】To ARM 11 processor as main control chip embedded photovoltaic automatic control program, from the sunflower solar photovoltaic panels,photo sensitive resistance, photodiode, motor, three-dimensional scaffolds and ARM11. The system through the comparison of photosensitive resistance, combined with the three eye insects recognition direction characteristic, by a ARM 11 system control of multiple motor drive, drive motor rotates automatically, so that a plurality of sunflower solar photovoltaic panels and solar light to maintain the best angle. In order to achieve more than one machine and the automatic tracking sun, the experimental results show that the system can effectively improve the utilization rate of solar energy but also save a lot of cosl.%以ARM 11处理器为主控芯片的嵌入式光伏自动控制方案,由葵花太阳能光伏板,光敏电阻,光电二极管,电机,立体支架和ARM11组成.该系统通过比较光敏电阻的大小,并结合三只眼昆虫识别方向的特点,由一个ARM11系统控制多个电机驱动器,驱动电机自动旋转,使多个葵花太阳能光伏板与太阳光保持最佳角度.从而实现一机多能和对太阳的自动跟踪,实验结果证明该系统不但能有效地提高太阳能的利用率同时还能节约大量的成本.【期刊名称】《电子设计工程》【年(卷),期】2013(021)008【总页数】3页(P191-193)【关键词】嵌入式系统;电机;自动跟踪;太阳能光伏板;光敏电阻【作者】朱宇;袁志远【作者单位】西安科技大学计算机科学与技术学院,陕西西安710054【正文语种】中文【中图分类】TP27随着社会的发展，社会对新能源的需求越来越太，而太阳能以储量丰富、普遍存在、环保无污染占据相当的优势，所以对太阳能的开发利用具有重大意义。
一种ARM控制的逆变器的设计作者：王泽庭王鹏吕冠达来源：《电子世界》2013年第17期【摘要】本设计以ARM作为控制核心，结合推挽升压电路和SPWM逆变电路，实现了将12VDC输入电压转换为110VAC交流正弦电压输出。
实验表明，该逆变器具有电压纹波小、动态响应高和全数字等特点，能够满足实际需要。
【关键词】ARM；SPWM；逆变器1.系统总体方案1.1 总体设计框图1.2 SPWM方案选择1.2.1 PWM电源芯片方案1.2.2 CPU软件方案2.系统硬件电路设计2.1 CPU控制器CPU是整个逆变器的核心部分，主要负责反馈信号的采集、数字PI闭环计算、PWM波输出、参数设置和外部通信。
CPU采用的是ST公司最新推出的STM32F107系列ARM芯片。
该系列芯片采用ARM公司32位的Cortex M3为核心，最高主频为72MHz，Cortex核心内部具有单周期的硬件乘法和除法单元，所以适合用于高速数据的处理。
芯片具有三个独立的转换周期，最低为1μs的高速模数转换器，三个独立的数模转换器带有各自独立的采样保持电路，所以特别适合三相电机控制、数字电源和网络应用。
芯片还带有丰富的通讯单元，包括1个以太网接口、5个异步串行接口、1个USB从器件、1个CAN器件、I2C和SPI等模块。
5.总结基于ARM（STM32F107）的全数字控制的逆变器具有高精度、小体积、全数字等特点，所有电源参数直接通过人机界面设定并存储，并具备与上位机远程通信的功能。
实验表明，逆变器能够实现软启动功能，当出现过流、过压、过载情况时，能够迅速封锁PWM脉冲和关断MOSFET，并及时将故障信息显示出来，实现了逆变器的智能化。
参考文献[1]林渭勋.现代电力电子电路[M].浙江：浙江大学出版社，2006：98-102.[2]阮新波，严仰光.直流开关电源的软开关技术[M].北京：北京科学技术出版社，2000.[3]王泽庭.高压电子束焊机电源的研究与实现[D].北京：北方工业大学，2011.[4]苏奎峰.TMS320x28xxx原理与开发[M].北京：电子工业出版社，2009.[5]苏奎峰.TMS320x281x DSP原理及C程序开发[M].北京：北京航空航天大学出版社，2009.作者简介：王泽庭（1985—），男，湖北宜昌人，讲师，现供职于北方工业大学机电工程学院，研究方向：电子束焊机高压电源、电力电子与电力传动。
基于ARM的太阳跟踪控制系统设计刘路路;黄祥康;邱选兵;魏计林【摘要】为提高跟踪式聚光光伏系统的发电效率,设计了一种基于ARM的太阳自动跟踪控制系统.系统采用视日运动与四象限传感器反馈相结合的太阳方向判断方法,同时增加了独立的光强传感器以确定是否启用跟踪系统(如阴天、雨天)；论述了跟踪控制系统的机械结构及软硬件电路设计.测试结果表明,该跟踪系统功耗低、性能可靠且控制精度高(±1.5°),并可实现高精度跟踪太阳,满足了聚光光伏发电控制要求.【期刊名称】《电子科技》【年(卷),期】2013(026)006【总页数】4页(P10-13)【关键词】自动太阳动跟踪;低功耗ARM;视日运动法;独立光强传感器【作者】刘路路;黄祥康;邱选兵;魏计林【作者单位】太原科技大学应用科学学院,山西太原030024;太原科技大学应用科学学院,山西太原030024;太原科技大学应用科学学院,山西太原030024;太原科技大学应用科学学院,山西太原030024【正文语种】中文【中图分类】TG156随着工业和经济的发展，人们对能源的需求逐渐增大。
太阳能是一种新型的清洁能源，如何充分利用这种新型绿色能源，实现人类社会的可持续发展，成为了当今研究的热门课题之一。
相关理论和实验数据表明，在使用相同功率太阳能电池板的前提下，跟踪式太阳能系统相比固定式太阳能系统的光伏转换效率要高出约37.7%［1-3］。
由此可见，在实际应用中使用跟踪式的太阳能光伏发电系统，将大幅度提高发电量，增加社会效益。
目前国内外的太阳跟踪控制系统主要分为两种［4］:一是利用视日运动法算出任一时刻的太阳方位角和高度角，再驱动电机将电池板转向太阳位置，但该方法不能避免天气条件的影响;二是利用传感器采集光信号，将光信号处理后得到太阳偏移位置，再将电池板指向太阳位，而此方法的不足在于能否将跟踪系统从日落角度恢复到日出角度［5］。
因此文中采用上述两种方法相结合的基于低功耗Cortex-M3核的ARM处理器，实现了高精度跟踪定位太阳的功能，首先CPU通过GPS获取到控制系统的经纬度和实时时钟，再根据视日运动法理论计算出太阳位置，驱动电机使电池板指向太阳，然后利用四象限传感器信号进行修正;同时采用独立的光强传感器，获得实时太阳光照，从而以天气情况判断是否停止跟踪系统，节约控制装置能耗。
摘要:本文阐述了太阳能光伏电池的工作原理以及伏安特性,提供了一套完善的太阳能控制器电路。
该电路采用了目前最流行的ARM芯片为控制核心,来实时监控光伏两端电压、蓄电池两端电压以及充电电流和放电电流。
从而控制整个电路的工作状态。
关键词:光伏电池;太阳能控制器;蓄电池;LPC2131中图分类号: TN344 文献标识码: B 文章编号:1673-1131(201005-041-04一、引言目前, 能源是人类社会存在与发展的重要物质基础。
目前的世界能源结构是以煤炭、石油、天然气等化石能源为主体的结构。
而化石能源是不可再生的资源,大量耗用终将枯竭,并且在生产和消费过程中有大量污染物排放,破坏生态与环境。
为保证人类稳定、持久的能源供应,必须优化现存的以资源有限、不可再生的化石能源为主体的能源结构,建立资源无限、可以再生、多样化的新的能源结构,走经济社会可持续发展之路。
太阳能作为一种再生能源,通过太阳能电池板将资源无限,清洁干净的太阳辐射能转化为电能的太阳能光伏发电。
二、光伏电池的工作原理与输出特性Design and Implementation of Solar Energy Controller Based on ARM7Chen Wenzhi, Pan Yongcai, Qin Shuqin, Wu FengxiongFaculty Of Physics and Electronics Hubei University (Hu Bei ,Wu Han,430062Abstract: This paper describes solar energy cell’s basic principle and V-I character. provides a set of circuit of complete solar energy controller. The circuit uses the popular ARM chip as the control center. To monitor real-time solar energy voltage,battery voltage and charge current,discharge current .to control the working status of the entire circuit.Keywords: photovoltaic cells; solar energy controller; storage battery; LPC2131光伏电池是以半导体P-N结上接受太阳光照产生光生伏特效应为基础,直接将光能转化成电能的能量转化器.当太阳光照射在半导体P-N结上,就会在P-N结两边产生电压,使P-N结短路,从而形成电流,这个电流会随着光照的加强而增大,当接受的光照强度达到一定数量时,就可以将光伏电池看成恒流电源.对于光伏阵列而言,应根据负荷用电量、电压、功率、光照情况等,确定光伏电池的总容量和光伏电池的串、并联数量。
基于ARM的太阳能供电照明系统设计王国义【摘要】通过对太阳能发电技术的研究,设计了一种基于ARM的太阳能供电照明系统,该系统主要有太阳能电池板,控制器、逆变器和蓄电池组成,系统可以直接给直流负载供电,通过逆变器也可以给交流负载提供电能,系统充分利用太阳能,安全,高效为用户提供电能.【期刊名称】《佳木斯大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2016(034)001【总页数】3页(P79-81)【关键词】太阳能;ARM;照明【作者】王国义【作者单位】安徽机电职业技术学院,安徽芜湖241000【正文语种】中文【中图分类】TM615随着国民经济的快速发展，城乡一体化的推进，城市化建设的步伐在迅速的加快，促使供电照明的设施也越来越大，能源的消耗也与日俱增.为了满足人类生存的需要，于是就对地球资源过度开发利用，同时造成了环境污染，现在人们开始更加关注新能源的开发利用，对核能、太阳能、风能、潮汐能、生物能、地热能等可再生资源的使用，已经受到人们的青睐.太阳能光伏发电技术作为利用太阳能的一种方式，被广泛地应用在了人们的日常生活中，它安全、清洁、寿命长、可靠性高，是人类一直以来向往的理想能源，为人民的日常生活提供清洁，干净的电能.该太阳能供电照明系统属于独立光伏发电照明系统，主要有太阳能电池板，蓄电池，控制器，逆变器和负载组成.当系统处在充电时，太阳能电池板接受太阳光的照射将光能转换为电能，在控制器的管理下将该电能储存在蓄电池中.当系统处在放电时，在日常生活中负载有交流负载和直流负载之分，遇到交流负载时，逆变器则将蓄电池中的直流电转换为交流电以便供给交流负载使用.如图1所示是供电照明系统结构框图.2.1 ARM9系统介绍控制芯片采用S3C2410X微处理器，该微处理器是由SAMSUNG(三星)公司生产的32位ARM9处理器，S3C2410X01处理器为ARM920T内核16-/32-bit RISC CPU，拥有有独立的16KB指令和16KB数据CACHE， NAND Flash boot loader，系统管理单元(SDRAM控制器等)，3通道UART，4通道DMA，4通道具备PWM功能的定时器，8通道10bit精度ADC和触摸屏控制器，2通道SPI和PLL数字锁相环.该处理器集成度高，功能强大，便于手提便携设备以及其他工控设备如指纹识别器，车载系统等的应用.系统采用+5V，2A直流变压器供电，稳压到+3.3V给CPU的I/O及外围器件供电.2.2 电源电路设计ARM9系统采用3.3V电压给S3C2410X微处理器供的I/O及外围器件供电，由于该系统的供电远远高于3.3V，为了使该系统能够直接给S3C2410X微处理器供电，首先通过LM2596电源转换芯片，将蓄电池中储存的电能转换为+5V电平的电压，然后再将该电平电压经过LT1117_3.3电源转换芯片转换为3.3V的电压满足微处理器所需的电能.在+5V电源的输入端和+3.3V电源的输出端增加了电容C5,C6,C7和C8，此目的是滤波，降低输入输出电源的噪声，给S3C2410X微处理器提供稳定的电源电压.如图2所示是电源电路.2.3 蓄电池电压采样电路设计为了更好的实时掌握系统中蓄电池所处的工作状态，就必须对蓄电池端电压进行采样，根据蓄电池中的电压便于对蓄电池进行科学有效的充放电管理，蓄电池所处的电压不同采取的充电方式也是不一样的，决定对蓄电池采用直充或浮充.利用简单实用的电阻分压方法来采样蓄电池的电压，在实际电路当中采样电阻值可以依据系统中实际测量的电压值范围进行更改大小，如图3所示是蓄电池电压采样电路. 由于太阳光的强弱是在变换中的，太阳能电池板转换的电能也是在变换之中的，所以蓄电池的端电压在充放电工作过程中，是一直在变化的，为了保证准确、稳定无误的实时采样蓄电池的端电压，故在采样电阻端加上稳压二极管，二极管的稳压值可以根据电路中的实际情况进行调整，电容C20是用来滤波去噪的，好给ADC端口提供一个稳定的电压值.2.4 充电电路设计如图4所示，充电电路等效一个功率开关管与太阳能电池板和蓄电池串联构成的电路，太阳能电池板接收太阳光的照射，在功率开关管触发接通时将转化的电能储存在蓄电池中，功率开关管的触发依靠S3C2410X微处理器输入的脉冲，依据对蓄电池端电压的采集和太阳能电池板电压的采集进行综合分析，判断出什么时间蓄电池需要充电且充电条件满足，此时S3C2410X微处理器输出相应的脉冲接通功率开关管，功率开关管、太阳能电池板和蓄电池构成的串联电路接通，给蓄电池充电.直流侧的电容C8选用值比较大，这样做的目的是降低供电照明系统中的直流侧电流的脉动，是电流趋向于更加平稳的状态；输出端的电容C9采用大电容，这样不仅可以滤波，还可以使电路工作更加稳定.在太阳能电池板端电压比蓄电池电压低时，会造成电流反灌对整个供电照明系统造成伤害，因此增加二极管电路防止电流倒灌.本供电照明系统是以S3C2410X微处理器为控制核心，通过对太阳能电池板电压，蓄电池电压以及负载的采样，获得太阳能电池板的端电压，蓄电池端电压，负载的工作情况，进行综合分析处理，依据太阳能电池板的电压，蓄电池电压，负载的工作情况调用不同的模块程序进行执行，完成相应的工作，各子程序发挥自己的算法功能优势，使整个供电照明系统工作在稳定、连续、高效的状态.3.1 白天处理子程序系统通过对太阳能电池板电压连续采样16次并求其平均，接下来再连续两次每次16次的采样，且每次都计算平均值，将三次的平均值再做平均值计算，若三次平均值的平均值都小于3V，依次来确定是天黑了，若三次平均值的有一个不小于3V那么就要重新开始，否则就断定天没有黑，可能是干扰造成的天黑.天黑了就接通负载进行供电照明，然后延迟40秒对蓄电池电压进行采样，来确定蓄电池工作的状态，对蓄电池加以科学管理.如图5所以是天黑判断流程图.通过对太阳能发电技术的研究，结合嵌入式技术，设计了一种基于ARM的太阳能供电照明系统，系统不仅为用户提供直流电能，还可以通过逆变器为交流负载提供电能，改变了单一的供电系统，该系统安全、可靠、清洁环保，方便用户，实用性强.【相关文献】[1] 刘阳，匡博，张体勇.ARM7处理器太阳能光伏发电自动跟踪控制系统[J]. 电源技术，2014,38(01)：87-89．[2] 赵娜，李斌，谢卫彬．基于STM32F051控制的太阳能并网发电系统设计[J]．河北工业科技，2014，31(05)：442-446．[3] 张建波, 殷群. 嵌入式太阳能光伏发电自动跟踪控制系统设计[J].桂林电子科技大学学，2010，30(03):248-249.[4] 赵建钊，史耀耀，马健,等.智能型太阳能跟踪系统设计与实现[J].电网技术, 2008,32(24) :94-96.[5] 徐敏锐，卢树峰，黄奇峰. 用于LED 照明的太阳能供电系统设计[J].照明工程学报, 2014，25(06)：123-125.。
基于DSP28335和双ARM的太阳能光伏逆变器控制器的设计杨清波;欧阳森;曾江;杨林【摘要】设计了一种基于数字信号处理器28335(DSP28335)和双ARM为核心的太阳能光伏逆变器控制系统.详细地对该控制器各处理器的功能、硬件系统架构、核心硬件电路进行了介绍和分析,并基于设计的硬件系统对DSP28335的程序、系统控制以及ARM的程序进行设计.最后将其应用在试制的10kW光伏逆变器上进行实验,验证了该设计控制器的可行性.【期刊名称】《电气传动自动化》【年(卷),期】2017(039)001【总页数】7页(P8-14)【关键词】DSP28335;双ARM;光伏逆变器;控制器【作者】杨清波;欧阳森;曾江;杨林【作者单位】华南理工大学电力学院,广东广州510641;华南理工大学电力学院,广东广州510641;华南理工大学电力学院,广东广州510641;华南理工大学电力学院,广东广州510641【正文语种】中文【中图分类】TM464光伏发电的应用日益普遍［1－3］。
光伏并网逆变器的控制器是光伏设备中的核心部件之一，其硬件性能、软件设计与系统控制直接影响光伏逆变的功能和稳定性。
目前，光伏逆变器控制器的设计基本上采用DSP、ARM、FPGA以及它们的组合来实现［4－13］。
文献［4］采用基于ARM为核心的逆变器显控系统，但ARM 的开发成本高，特别是实时性控制不方便；文献［5、6］采用单DSP设计的控制器，受限于DSP性能，稍微复杂的控制策略就很难兼顾实时性与性能；文献［7－9］设计的DSP＋FPGA逆变器控制器使得硬件电路的逻辑设计可以像软件一样编程实现，但FPGA的设计、调试要比MCU复杂的多；文献［10、11］采用“DSP＋单ARM”架构的系统设计，DSP用于控制，ARM用于系统数据显示，可以实现人机交互，但这种结构在应对日益复杂的信息处理、通信等情景会存在资源不足的问题。
为此，考虑到当前的光伏逆变器要保证控制周期延长和控制精度的实现，也要同时兼顾运算、输出控制、故障检测、通信等功能要求，本文拟采用“DSP28335＋双ARM”的硬件架构设计光伏逆变器控制系统，以DSP28335为主控制芯片，其中一块ARM为辅助芯片，另一块ARM供显示用。
河南理工大学毕业设计（论文）说明书本科毕业论文题目基于ARM的太阳能光伏控制器和逆变器的设计学院：电气工程与自动化专业：自动化 10-4 班姓名：景明明指导教师：陶慧学号： 311008001202完成日期： 2014 年 5 月 28 日河南理工大学毕业设计（论文）说明书摘要在能源日趋紧张的局势下，太阳能作为一种清洁、无污染的绿色能源越来越受到人们的重视。
光伏发电作为太阳能利用的主要形式，得到了较大的发展。
光伏发电系统通常包括太阳能光伏阵列、蓄电池、逆变器等部分。
控制器是控制太阳能电池方阵对蓄电池充电以及蓄电池给太阳能逆变器或负载供电的自动控制设备，逆变器是将直流电能转换为交流电的装置，他们是光伏发电系统的核心部件，控制器和逆变器在提高太阳能转换效率的过程中发挥着重要作用。
本论文主要介绍一种基于 STM32F103C8的 ARM单片机的太阳能光伏控制器和逆变器的设计方法，对太阳能光伏控制器和逆变器进行了详细的分析和研究。
此系统以 STM32F103C8单片机作为控制器和逆变器的核心器件，主要由太阳能电池板、蓄电池、单片机控制电路、充放电控制电路、电压采集电路、升压电路、逆变电路和驱动电路组成。
设计使用 PWM控制技术来控制蓄电池充放电和升压逆变电路，通过控制开关管的开通和关断达到控制充放电和电压逆变的目的。
关键词太阳能控制器逆变器STM32F103C8AbstractIncreasingly tense situation in the energy, solar energy as a clean andpollution-free green energy get more and more people's attention. Photovoltaic (pv) power generation as the main form of solar energy utilization, has got a bigger development. Photovoltaic power generation systems typically include photovoltaic array, storage battery, inverter and other parts. Controller is a automatic control equipment that controls the solar cell to supply power for phalanx of battery and battery to supply power for solar inverters or load, inverter is a device converts dc to ac, they are the core components of photovoltaic power generation systems,controller and inverter play very import role in the process of improving theefficiency of solar energy conversion.This paper mainly introduces a design method of controller and invert for photovoltaic which is based on ARM microcontroller STM32F103C8,and carries ondetailed analysis and research of photovoltaic controller and invert. This systemtake STM32F103C8 microcontroller as the core component of the controller and the inverter device, and it mainly includes the solar panels, battery, single-chip microcomputer control circuit, charge and discharge control circuit, voltage sampling circuit, boost circuit, inverter circuit and driver circuit. The design use the PWM control technology to control the storage battery charging and discharging andbooster inverter circuit, and it achieve the purpose of controlling the charging and discharging and voltage invert by commanding the opening and shut of the switch tube .Keyword solar energy controller inverter STM32F103C8目录第一章绪论 ...................................................................... (1)1. 1课题研究的背景及意义 ..................................................................... (1)1.1.1太阳能发电系统 ................................................................ (1)1.1.2太阳能的应用领域 ................................................................ (2)1.1.3光伏发电的特点 ................................................................ (3)1. 2太阳能控制器与逆变器的现状 .................................................................... (3)1.2.1太阳能控制器的发展现状 ............................................................... (3)1.2.2太阳能逆变器的发展现状 ............................................................... (4)1. 3 设计的主要任务 ..................................................................... . (5)第二章太阳能控制器和逆变器的总体设计方案 (5)2. 1 太阳能控制器的基本结构 ................................................................... . (5)2.1.1太阳能控制器简介 ................................................................ (5)2.1.2太阳能控制器的结构和功能 ............................................................... (6)2. 2 太阳能逆变器的基本结构 ................................................................... . (7)2.2.1太阳能逆变器简介 ................................................................ (7)2.2.2太阳能逆变器的结构和功能 ............................................................... (7)2. 3整体设计方案 ...................................................................... (8)2.3.1太阳能发电系统框图 ............................................................... (8)2.3.2控制器和逆变器的整体电路结构................................................................... (8)第三章系统的硬件设计 ........................................................................................................................3.1.1STM32F103C8 主芯片电路 .................................................................... (10)3.1. 2 复位电路 ................................................................ . (11)3.1. 3 电源电路 ................................................................ . (12)3. 2逆变器的 Boost （升压型）电路 ...................................................................... (13)3.3 DC-AC 逆变电路 .............................................................................. (14)3. 4A/D 转换电路 ...................................................................... (15)3.5 LCD 1602 显示电路 .............................................................................. (15)3. 6 电力电子器件的保护电路 .................................................................... .. (16)3.6.1MOSFET的保护电路 .................................................................... .. (16)3.6.2IGBT 的保护电路 ............................................................... (17)3. 7 充放电指示电路 ..................................................................... .. (17)3. 8 驱动电路 ..................................................................... . (18)3. 9 负载控制电路 .................................................................... (19)第四章太阳能控制器和逆变器的软件设计......................................................................... (20)4. 1 程序主要流程图 ..................................................................... .. (20)4. 2主要 C 程序设计 ...................................................................... (20)4.2.1 PWM 控制的程序 ..................................................................... (20)4.2.2A/D 转化的程序 ............................................................... (22)4.2.2LCD 1602 显示的程序 ................................................................ (25)4. 3 主要电路的仿真 ..................................................................... .. (29)4.3.控制器的控制电路 ...............................................................河南理工大学毕业设计（论文）说明书4.3.2 升压斩波电路（由 48V 升高到220V ） .......................................... (30)4.3.3 逆变电路 ............................................................... (31)第五章 蓄电池简介 .......................................................................................................................33 5.1 铅酸蓄电池 ...................................................................... (33)5.2 蓄电池的充放电 ..................................................................... (33)5.3 铅酸蓄电池定量研究 ...................................................................................................... 34 致谢 ................................................................................................................................................36 参考文献 ......................................................................................................................................... 37 附录 ................................................................................................................................................38河南理工大学毕业设计（论文）说明书第一章绪论1.1 课题研究的背景及意义1.1.1 太阳能发电系统太阳能是一种干净的可再生的新能源，越来越受到人们的重视，在人们的生活中有广泛的作用，其中之一就是将太阳能转换为电能，太阳能电池就是利用太阳能工作的。
