小型太阳能光伏发电系统控制器的设计.

小型太阳能光伏发电系统设计一、引言随着能源需求的不断增长和环境问题的日益严重，可再生能源逐渐成为人们关注的焦点。

太阳能光伏发电作为一种清洁、可再生的能源，具有广阔的发展前景。

本文旨在设计一个小型太阳能光伏发电系统，以满足家庭日常用电需求，并探讨其在实际应用中的可行性和优势。

二、系统设计1. 光伏组件选择光伏组件是太阳能光伏发电系统中最关键的部分，其性能直接影响系统的发电效率。

在选择光伏组件时，应考虑其转换效率、耐久性和成本等因素。

常见的光伏组件有单晶硅、多晶硅和薄膜太阳能电池等。

根据实际需求和经济考虑，本文选择多晶硅太阳能电池作为光伏组件。

2. 逆变器设计逆变器是将直流电转换成交流电供家庭用电器使用的关键设备。

在设计逆变器时，应考虑其转换效率、输出波形质量以及负载容量等因素。

根据实际需求，本文选择了高效率、低失真的逆变器，并根据家庭用电负载的特点进行适当的容量选择。

3. 电池储能系统设计太阳能光伏发电系统在夜晚或阴天时无法直接发电，因此需要储能系统来存储白天产生的多余电能。

在设计储能系统时，应考虑其容量、充放电效率以及寿命等因素。

本文选择了高容量、高效率的锂离子电池作为储能系统，并根据实际需求进行适当的容量选择。

4. 控制与监测系统设计为了保证太阳能光伏发电系统的正常运行和安全性，需要设计相应的控制与监测系统。

控制系统可以实现对光伏组件、逆变器和储能系统等设备进行监控和调节，以保证其正常运行和最大化发电效果。

监测系统可以对发电功率、负载功率以及储存状态等进行实时监测，并提供相应数据供用户参考。

三、性能分析1. 发电效率分析通过对太阳辐射强度和光伏组件转换效率等因素进行分析，可以评估太阳能光伏发电系统的发电效率。

根据实际数据和模拟计算，本文得出了系统的平均发电效率，并与其他可再生能源发电系统进行了比较。

2. 经济性分析太阳能光伏发电系统的经济性是评估其实际应用价值的重要指标。

本文通过对系统的投资成本、运行维护成本和可回收能源价值等进行综合分析，得出了太阳能光伏发电系统在经济上的可行性，并与传统能源供应方式进行了对比。

毕业设计开题报告电气工程及其自动化小型独立光伏发电系统控制电路的设计1选题的背景、意义随着科学技术日新月异的飞速发展，对能源的需求在不断增长。

然而供应常规电力所用的室友燃料的储量是有限的，即使储量最丰富的煤炭最多也只能维持二三百年。

就连近代发展起来的核能发电的原料铀也是有限的，而且还存在安全和污染的难题。

因此，研究新一代取之不尽而又没有公害的新能源势在必行。

太阳能是人类最早认识并加以利用的能源之一。

早在3000年前人们就懂得聚焦太阳能来取火。

在二十一世纪的今天，在经历建立在化石能源基础之上的工业革命之后，随着世界经济的发展进入21世纪以来，各国对能源的消耗以日俱增。

众多不可再生能源的消耗殆尽和环境污染问题的日益严重，已成为制约人类社会可持续发展的两个关键性因素。

人类开始将目光转向可再生能源的发展。

太阳能作为一种新型的绿色可再生能源，与其他新能源相比利用最大,是最理想的可再生能源[ 1 ]。

经济界权威人士在综合分析了科学技术的发展和突破、全球环境的制约，以及经济和政治等诸方面的因素后指出：如果说20世界是石油实际，21世界已将进去新能源世界。

我国有着十分丰富的太阳能资源。

据估算，陆地表面每年接收的太阳辐射能约为KJ 191058 ，约相当于1700亿t 标准煤的热值。

全国各地年太阳辐射总量达3340-8400MJ/2m ·a,全国年平均光照小时数为2200h 、平均太阳能电力为1700TW ·h 。

我国西北地区、西南地区、南方的广东省、海南省及沿海岛屿等广大地区的太阳辐射总量很大，具有得天独厚的开发利用太阳能的优越资源条件。

太阳能作为一种可再生的新能源，越来越引起人们的关注，尤其是可再生能源法正式颁布和环保政策的出台，显示了国家对可再生能源发展的重视，为太阳能光伏发电的发展提供了政策保证。

太阳能电池发电，又称光伏发电，光伏发电是利用太阳能电池这种半导体电子器件有效地吸收太阳光辐射能，并使之转变成电能的直接发电方式[ 2 ]。

小型屋顶太阳能发电系统的设计随着可再生能源的快速发展和环境保护意识的增强，太阳能发电作为清洁能源之一，在各个领域得到了广泛的应用。

而在屋顶安装太阳能发电系统早已不再局限于大型工业建筑，而是逐渐普及到小型住宅屋顶。

本文将探讨，旨在提出一种切实可行的方案，为居民提供清洁、稳定的能源供应。

一、小型屋顶太阳能发电系统的意义小型屋顶太阳能发电系统的设计是为了将可再生能源带入家庭生活，实现家庭能源的自给自足。

传统能源的消耗给地球环境带来了巨大的负担，而太阳能作为一种清洁能源，可以有效减少对环境的污染。

通过在小型住宅屋顶安装太阳能发电系统，不仅可以降低家庭的能源成本，还可以为环保事业做出一定的贡献。

二、小型屋顶太阳能发电系统的技术原理小型屋顶太阳能发电系统主要由光伏组件、逆变器、电池、支架等部分组成。

光伏组件将太阳能转化为直流电能，逆变器则将直流电转化为交流电，以供家庭使用。

而电池则可以储存多余的电能，在夜间或阴天使用。

支架则起到支撑和固定光伏组件的作用。

三、小型屋顶太阳能发电系统的设计要素1. 屋顶条件：屋顶的朝向和倾斜角度是选择太阳能发电系统的重要考虑因素。

一般情况下，南向屋顶是最佳选择，倾斜角度应尽量接近当地纬度。

2. 光伏组件：选择高效、耐用的光伏组件对系统的发电效率至关重要。

在选购光伏组件时，一定要选择正规厂家的产品，避免购买劣质产品。

3. 逆变器：逆变器的选择也是非常重要的，它直接影响太阳能发电系统的输出电流和电压。

高效、稳定的逆变器可以提高系统的发电效率和稳定性。

4. 电池：如果家庭需要在夜间或阴天使用太阳能发电系统发电，就需要安装电池来储存多余的电能。

选择容量适当、寿命长的电池才能保证系统的正常运行。

5. 支架：支架的稳固性和耐用性决定了光伏组件的安全性和稳定性。

选择优质的支架可以减少维护成本，并延长系统的使用寿命。

四、小型屋顶太阳能发电系统的设计步骤1. 方案设计：首先需要根据屋顶条件和家庭用电需求，确定太阳能发电系统的容量和型号。

小型独立光伏发电系统的分析与设计一、本文概述随着全球能源危机的日益加剧，可再生能源的开发和利用受到了广泛关注。

其中，光伏发电作为一种清洁、可再生的能源形式，具有巨大的发展潜力。

小型独立光伏发电系统作为一种将太阳能转化为电能的系统，具有独立性、灵活性、环保性等优点，特别适用于偏远地区、家庭及小型商业场所等场合。

本文旨在全面分析小型独立光伏发电系统的设计与应用。

我们将对光伏发电的基本原理进行介绍，包括光伏效应、太阳能电池的工作原理等。

我们将详细探讨小型独立光伏发电系统的设计要点，包括太阳能电池的选择、储能系统的设计、逆变器的选型等。

我们还将对系统的性能评估与优化进行探讨，以提高系统的发电效率和稳定性。

通过本文的阐述，我们希望能够为小型独立光伏发电系统的设计与应用提供有益的参考和指导，推动其在实际应用中的普及和发展。

我们也期待通过本文的探讨，激发更多研究者和工程师对可再生能源领域的兴趣和研究热情，共同为构建绿色、可持续的能源体系做出贡献。

二、光伏发电技术基础光伏发电，又称太阳能发电，是一种利用光生伏特效应将太阳能直接转换为电能的发电方式。

其基本原理是，当太阳光照射到光伏电池上时，光子与电池内的半导体材料相互作用，使得电子从原子中逸出，形成光生电流。

这个过程不涉及任何机械运动或其他形式的中间能量转换，因此光伏发电是一种清洁、高效且静音的能源转换方式。

光伏发电系统的核心组件是光伏电池（也称为太阳能电池），它通常由硅、硒、铜等半导体材料制成。

光伏电池的性能主要受到其转换效率、耐久性、制造成本等因素的影响。

转换效率指的是光伏电池将光能转换为电能的效率，它受到电池材料、结构、制造工艺等多种因素的影响。

耐久性则关系到光伏电池的使用寿命和维护成本，而制造成本则直接决定了光伏发电的经济性。

除了光伏电池，光伏发电系统还包括了逆变器、储能装置、支架等其他组成部分。

逆变器的作用是将光伏电池输出的直流电转换为交流电，以适应大多数电力系统的需求。

本科毕业设计（论文）题目小型太阳能光伏发电系统控制器的设计学院物理与电子工程学院年级2011 专业光伏技术与产业班级学号学生校导师职称校外导师职称论文提交日期2015-5-10常熟理工学院本科毕业设计(论文)诚信承诺书本人重声明：所呈交的本科毕业设计(论文)，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。

除文中已经注明引用的容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。

对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。

本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。

本人签名：日期：常熟理工学院本科毕业设计(论文)使用授权说明本人完全了解常熟理工学院有关收集、保留和使用毕业设计(论文)的规定，即：本科生在校期间进行毕业设计(论文)工作的知识产权单位属常熟理工学院。

学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许毕业设计(论文)被查阅和借阅；学校可以将毕业设计(论文)的全部或部分容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编毕业设计（论文），并且本人电子文档和纸质论文的容相一致。

的毕业设计(论文)在解密后遵守此规定。

本人签名：日期：导师签名：日期：小型太阳能光伏发电系统控制器的设计摘要目前，光伏发电已受到广大人民的追捧，很多国家建立了光伏发电站。

在新能源领域中，小型独立光伏发电系统以其简单，灵活等特点占有重要的地位，光伏发电控制器作为独立光伏发电系统的核心部件，对其研究具有重要意义。

本文基于单片机STC89C52设计了控制系统，控制太阳能电池板对蓄电池的充电。

控制系统硬件设计包括单片机STC89C52最小电路，充放电电路、光耦驱动电路，A/D转换电路和电压显示电路的设计。

本文设计的单片机STC89C52最小电路主要包括时钟电路，复位电路，工作状态显示电路和蜂鸣器报警电路。

控制系统软件设计包括确定整体系统布局，设计系统各个程序流程图以及按照自顶向下的层次完成对各个程序模块的设计。

毕业设计（论文）-太阳能蓄电池充放电控制器的设计（含全套CAD图纸）太阳能蓄电池充放电控制器的设计由于部分原因，说明书已删除大部分，完整版说明书，CAD图纸等，联系153893706摘要:本文首先对太阳能光伏发电系统的组成和工作原理进行分析说明，其次分析说明蓄电池充放电原理，然后对太阳能蓄电池充放电控制器原理进行分析说明，最后设计充放电控制器，基于AT89C52单片机的智能电路，采集蓄电池两端电压，通过单片机内编写的程序判断，由驱动电路对蓄电池的过充、过放采取保护措施，实现了对太阳能蓄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;AT89C52The design of the charge and discharge controller for storage battery(Oriental Science ,Technology College of Hunan Agricultural University, Changsha 410128)Abstract:This paper first on solar photovoltaic power generation system and the working principles are analyzed and explained, followed by analysis of battery charging discharging principle, and then on the solar battery charging and discharging controller is analyzed, the final design of the charge and discharge controller based on AT89C52 single-chip microcomputer, intelligent circuit, two ends of the1battery voltage acquisition, through the microcontroller program written judgment, driven by the circuit ofthe battery overcharge, overdischarge protective measures are taken, the realization of solar batterycharging and discharging control.Key words:Photovoltaic power generation; battery; charge and discharge control; AT89C521 前言21世纪随着化石能源消耗的不断增长和地球生态环境的日益恶化,世界各国都在积极寻找一种可持续发展且对生态环境无污染的新能源。

小型家庭独立太阳能光伏发电系统毕业设
计
研究目的
本毕业设计旨在研究并设计一套适用于小型家庭的独立太阳能
光伏发电系统，以实现对家庭用电的满足，同时减少对传统火力发
电的依赖，降低能源的消耗，达到环境保护的效果。

系统设计
该系统由太阳能光伏板、电池组、逆变器、控制器和负载组成。

在白天，太阳能光伏板会将阳光转化为电能储存在电池组中，夜晚
通过逆变器将电池组中的直流电转化为交流电以驱动负载。

系统优势
与传统的火力发电相比，独立太阳能光伏发电系统具有以下优势：
1. 环保节能：可减少传统能源的消耗，减少二氧化碳等有害气体的排放。

2. 经济实用：独立系统的价格较传统电网便宜，长期使用后可以降低家庭能源支出。

3. 稳定性高：在阳光充足的情况下，独立太阳能光伏发电系统可以长时间工作而不会间断。

结论
本文研究了一种适用于小型家庭的独立太阳能光伏发电系统，从系统设计、优势等方面进行了分析，并论证了这种系统在节能环保、经济实用和稳定性等方面皆有优势。

推广该系统的使用，可以在家庭生活中起到重要的作用。

家用光伏智能热水器控制系统的设计摘要：近年来，我国的光伏技术有了很大进展，光伏热水器的应用也越来越广泛。

相比于太阳能热水器，光伏热水器具有安装维护简单、运行简单、可靠性高、加热稳定、温度可控、节能节电等的突出优点，在目前国内外能源价格持续走高。

本文就家用光伏智能热水器控制系统的设计工作进行研究，以供参考。

关键词：太阳能；光伏发电；热水器；智能控制引言光伏发电系统绿色环保，便于使用、维护和管理，适用于家庭、企业等各类用户。

光伏发电系统主要分为独立型和并网型两种，太阳能与储能的结合是太阳能产业未来的发展趋势。

目前，我国的太阳能光伏发电技术主要应用于农村电气化和离网型太阳能光伏产品，而关于家用光伏智能热水器控制系统的研究较少。

作为光伏发电的重要应用领域，家用光伏发电系统安装便捷、使用维护简单，已经成为某些国家光伏市场的主流产品。

在我国，大部分家庭仍然使用燃气热水器或电热水器，其中，燃气热水器对室内外环境有一定污染性，而电热水器电能消耗较大，且使用220V交流电，有一定的触电风险，如果不对电热水器定期进行除垢等日常维护，还存在爆管等安全隐患。

对此，文章设计了适合家用的小型光伏智能热水器控制系统。

1家用光伏智能热水器控制系统的设计方案1.1主程序流程图设计程序流程框图是智能热水器软件设计的基础，系统的软件设计都是要根据这个主程序设计的，是整体设计的程序的思路，简单明了的表达了智能热水器的电路设计的流程结构。

使用数字温度传感器采集温度，使用投入式液位变送器通过A/D转换后采集水位，可以显示温度、水位等实时数据和设置的系统各类参数。

可以通过4位独立按键进行系统启停及功能参数设置，使用继电器控制加热部件，自动切断电加热棒，防止干烧。

根据系统模块化编程的整体思路，使用C语言编写温度检测、水位检测、数据显示、数据判断处理等功能的程序，然后通过PROTEUS软件进行系统控制程序的仿真调试工作。

程序流程框图是本次智能热水器软件设计的基础，系统的软件设计都是要根据这个主程序设计的，是整体设计的程序的思路，简单明了的表达了智能热水器的电路设计的流程结构，本次设计的家用智能热水器的主程序的流程图如图1所示。

小型光伏发电系统毕业设计
小型光伏发电系统毕业设计可以包含以下主要内容：
1. 引言：介绍光伏发电的背景和意义，阐述为什么选择设计小型光伏发电系统作为毕业设计的主题。

2. 目标与原则：明确设计的目标和原则，如提供特定容量的电力以满足特定需求、保证系统稳定性和可靠性等。

3. 系统设计：设计小型光伏发电系统的整体结构和组成部分，包括光伏电池板、逆变器、充放电控制器、电池组等，并提供详细的参数和技术要求。

4. 光伏电池板选型与布置：选择合适的光伏电池板，考虑其效率、功率输出、耐久性等因素，并设计适当的布置方式以最大化太阳能的利用效率。

5. 逆变器与充放电控制器设计：设计逆变器和充放电控制器，保证系统的稳定性和效率，包括功率的调节和控制、充放电保护等功能。

6. 电池组选型与配置：根据需求选择合适的电池组，并设计适当的配置方案，保证系统在电力需求高峰时能够提供稳定的电力。

7. 系统管理与监控：设计系统的管理与监控系统，包括对光伏电池板、逆变器、充放电控制器等进行实时监测，同时提供报
警与故障检测功能。

8. 性能评估与优化：通过实际测试和数据分析，评估所设计的光伏发电系统的性能，并提出可能的优化措施。

9. 结论与展望：总结设计过程和结果，并展望未来光伏发电系统发展的趋势和前景。

10. 参考文献：列举设计过程中参考的文献和资料。

以上仅为小型光伏发电系统毕业设计的基本内容，具体内容可根据需求和研究深度进行调整和扩展。

设计过程中要注意系统的可行性、经济性和环境友好性，并结合光伏发电技术的最新进展进行综合考虑。

小功率简易型太阳能控制器设计黄海宏(合肥工业大学　安徽合肥　230009)摘　要:近年来再生能源技术广受重视,而太阳能发电由于有先进的电力电子技术辅助,使之已成为极具潜力的再生能源之一。

介绍了太阳能电池的基本原理和伏安特性,提供了一套小功率简易太阳能控制器的电路。

该电路将太阳能电池阵列与蓄电池直接耦合,采用低功耗的单片机P87L PC767作为控制回路的核心,实时测量蓄电池的端电压,通过脉宽调制控制太阳能电池阵列的充电电压,并通过功率管控制蓄电池与负载的通断,实现对蓄电池的放电保护。

关键词:太阳能电池阵列;太阳能控制器;蓄电池;P87L PC767中图分类号:T K51 文献标识码:B 文章编号:1004373X (2006)0208803Design of Small Pow er Simple Solar E nergy ControllerHUAN G Haihong(Hefei University of Technology ,Hefei ,230009,China )Abstract :The renewable energy technologies have gained increasing attentions recently ,because of the progress of advanced power e 2lectronic technologies ,solar energy has became one of the effective renewable energy sources 1This paper introduces solar energy cell ′s basic principle and VI character ,provides a set of circuit of small power simple solar energy controller 1This circuit gets direct coupling be 2tween solar energy cell array and storage battery ,adopts low power consume single chip microcomputer P87L PC767as core in control cir 2cuit 1The MCU measures voltage of starage battery in realtime ,controls charge voltage of solar energy cell array through PWM tech 2nique ,and controls switch on and switch off of load by power device ,realizes discharge protection of storage battery 1Keywords :solar energy cell array ;soalr energy controller ;storage battery ;P87L PC767收稿日期:200510311　引　言步入21世纪,随着工业生产的发展,世界能源问题越来越紧迫。

小型太阳能光伏发电系统在智能电网中的设计及研讨胡学刚中超建设管理公司湖北武汉市430022摘要：太阳能是最廉价的自然资源，也是取之不尽的可再生能源。

光伏发电是一种新型的、具有广阔发展前景的能源综合利用方式，而倡导就近发电，就近入网，就近转换，就近使用的原则，不仅能够有效提高同等规模光伏电的发电效率，同时还有效解决了电力在升压及长途运输中的运输损耗问题。

以常规能源为基础的能源结构随着资源的不断耗用将愈来愈不适应可持续发展的需要，加速开发利用以太阳能为主体的可再生能源己成为人们的共识。

目前应用最为广泛的光伏发电系统，是建在建筑物屋顶的光伏发电项目，方便接入就近接入公共电网，与公共电网一起为附近的用户供电。

从发电入网角度出发，根据用电情况可以给出系统施工要求、设计方法以及光伏组件、逆变器的选择等。

光伏发电系统是以半导体光生伏打效应为基础直接将太阳光能转换为高品位能源一电能。

但是光伏发电的成本太高，系统效率低成为制约太阳能利用的瓶颈，针对此问题，本课题特设计了智能型多用途太阳能供电系统关键词：太阳能、光伏发电系统、智能电网、聚光器、直流系统0 引言太阳能转换为电能的技术称为太阳能光伏发电技术（简称PV技术）。

太阳能光伏发电不仅可以部分代替化石燃料发电，而且可以减少CO2和有害气体的排放，防止地球环境恶化，近几年，我国光伏行业发展也非常迅速。

光伏发电系统与其他发电系统相比具有许多优点：①太阳能取之不尽，用之不竭，每天照射到地球上的太阳能是人类所消耗能量的6000 倍。

光伏发电安全可靠，不会遭受能源危机或燃料市场不稳定的冲击。

②太阳能随处可得，可就近供电，因而避免了长距离输电等能量损失。

③太阳能电池不用燃料，主要是建设成本，运行成本基本没有。

④太阳能电池模块不易损坏，基本不需要维护。

⑤发电不产生任何废弃物，没有污染、噪声等公害，对环境无不良影响，是最理想的清洁能源。

⑥系统建设周期短，由于是模块化安装，不仅可用于小到几个毫瓦，大到数十兆瓦容量的用户，而且可以根据负荷的大小增减和电压的高低，任意添加或减少太阳电池模块，既方便灵活，又避免了浪费。

300kw离网太阳能发电系统设计方案一．光伏阵列容量设计1.1总负荷计算：100×5×60% =300kw 300÷3=100kw说明：已知100户，平均每户负荷5kw，同时率60%，故总负荷为三者之积。

得总负荷300kw由于容量比较大，器件选型带来难度，还需要变压器。

考虑到成本。

所以把300kw系统分成3个100kw子系统。

1.2 日耗电量：100×5=500kw·h说明：一般村落每户平均每天用电5h，而每户的平均功率为5kw。

相乘得平均每天的耗电量500kw·h。

1.3 系统直流电压：500V说明：一般国内的光伏系统直流电压等级有12V，24V，48V，110V，220V，500V。

首先，考虑到100kw的逆变器的直流输入一般都是450V~750V再者功率一定时电压高相应的电流就会小这样不仅可以减小无关压降减少能量损失，而且电流低对直流汇流箱，控制器等选型带来方便。

1.4 电池组件的选择：Pmax250W，Vmpp32.6V，Impp7.67，V oc37.5，Isc8.57说明：选用的电池组件是苏州华领太阳能电力有限公司的电池板其电池效17.93%，最大输出功率的最大误差值±3%。

1.5 系统电池组件串联数：500×1.25=625V 625÷32.6=19.2≈20说明：考虑到电池板串联电压要等于合适的浮充电压及其他因素引起的压降。

系统选用的蓄电池是JGFM一1200 通过该型号的单体蓄电池的浮充电压参数得2.3V即1.15倍以及其他因素引起的压降取1.25倍所以组件电压取500×1.25=625V 。

由每块组件工作电压32.6V，所以为19.2块，取20块。

1.6 系统电池组件并联数340.5A÷7.67A/块=44.4≈451.6.1 设该村落地处北京城郊某地，通过该地的经纬度查找数据库可得全年峰值日照时数为1520 h [1250kw·h/平方米·年]，平均峰值日照时数为：1520÷365=4.16h/d。