文档介绍：电气信息工程学院
毕业设计论文
课题名称:智能高效太阳能电池的设计与实现
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指导教师:
二○一二年五月十五日
目录
第1章绪论 1
课题研究背景 1
本课题研究的主要内容 4
第2章太阳能电池的研究和分析 5
太阳能电池的原理 5
太阳能电池的分类 5
太阳能电池的等效电路 6
太阳能电池板的主要参数 7
本章小结 11
第3章蓄电池充电技术研究 12
蓄电池的一般特性 12
太阳能----蓄电池充电技术研究 15
本章小结 18
第4章系统硬件设计 19
19
20
单片机的防干扰技术 28
本章小结 31
第5章系统软件设计 32
protues仿真 32
keil程序调试 33
35
37
结论 38
参考文献 39
致谢 40
附录 41
第1章绪论
课题研究背景
太阳能发电
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,在人们生活、工作中有广泛的作用, 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。而太阳能热电站的工作原理则是利用汇聚的太阳光,把水烧至沸腾变为水蒸气,然后用来发电。
太阳能发电有更加激动人心的计划。一是日本提出的创世纪计划。准备利用地面上沙漠和海洋面积进行发电,并通过超导电缆将全球太阳能发电站联成统一电网以便向全球供电。据测算,到2000年、2050年、2100年,即使全用太阳能发电供给全球能源,占地也不过为 、 、。 %或全部沙漠的 %,甚至才是撒哈拉沙漠的 % 。因此这一方案是有可能实现的。
另一是天上发电方案。早在1980年美国宇航局和能源部就提出在空间建设太阳能发电站设想,准备在同步轨道上放一个长10公里、宽5公里的大平板,上面布满太阳电池,这样便可提供500万千瓦电力。但这需要解决向地面无线输电问题。现已提出用微波束、激光束等各种方案。目前虽已用模型飞机实现了短距离、短时间、小功率的微波无线输电,但离真正实用还有漫长的路程。
随着我国技术的发展,在2006年,中国有三家企业进入了全球前十名,标志着中国将成为全球新能源科技的中心之一,世界上太阳能光伏的广泛应用,导致了目前缺乏的是原材料的供应和价格的上涨,我们需要将技术推广的同时,必须采用新的技术,以便大幅度降低成本,为这一新能源的长远发展提供原动力!
太阳能的应用领域
1、用户太阳能电源:[1]小型电源10-100W不等,用语边远无电地区如高原、海岛、牧区、边防哨所等军民生活用电,如照明、电视、收录机等;[2]3-5KW家庭屋顶并网发电系统;[3]光伏水泵:解决无电地区的深水井饮用、灌溉。
2、交通领域:如航标灯、交通/铁路信号灯、交通警示/标志灯、路灯、高空障碍灯、高速公路/铁路无线电话亭、无人值守道班供电等。
3、通讯/通信领域:太阳能无人值守微波中继站、光缆维护站、广播/通讯/寻呼电源系统;农村载波电话光伏系统、小型通信机、士兵
GPS 供电等。
4、石油、海洋、气象领域:石油管道和水库闸门阴极保护太阳能电源系统、石油钻井平台生活及应急电源、海洋检测设备、气象/水文观测设备等。
5、家庭灯具电源:如庭院灯、路灯、手提灯、野营灯、登山灯、垂钓灯、黑光灯、割胶灯、节能灯等。
6、光伏电站:10KW-50MW 独立光伏电站、风光互补电站、各种大型停车厂充电站等。
7、太阳能建筑:将太阳能发电与建筑材料相结合,使得未来的大型建筑实现电力自给,是未来一大发展方向。
8、其他领域包括:[1]与汽车配套:太阳能汽车/电动车、电池充电设备、汽车空调、换气扇、冷饮箱等;[2]太阳能制氢加燃料电池的再生发电系统;[3]海水淡化设备供电;[4]卫星、航天器、空间太阳能电站等。
目前美国、欧洲各国特别是德国及日本、印度等都在大力发展太阳电池应用,开始实施的"十万屋顶"计划、"百万屋顶"计划等,极大地推动了光伏市场的发展,前途十分光明。
光伏发电的特点
太阳能利用可分为热利用和光伏发电两种方式,热利用主要在采暖领域多,形式比较单一;而光伏发电可以把太阳能转换为当今最普遍的能源利用形式——电能,从而具有热利用不可比拟的优势。太阳能发电又分为光电发电、光化学发电、光感应发电和光生物发电。光伏发电是利用光伏电池这种半导体器件吸收太阳光辐射,使