独立光伏发电系统数据采集装置的研制

摘要

本课题针对当前独立户用型系统运行过程得不到及时监测的实际情况，结合信号采集理论，为实验光伏系统增加设计数据采集系统。本系统除完成光伏系统的常规电压、电流数据采集，还实现了无法直接测量的间接量的数据采集，如通过软件计算得出的光伏系统即时输入、输出功率。此外，对于太阳能辐射值的测量，避免了价格昂贵的太阳能辐射仪的测量方法，根据在不同的太阳辐射强度条件下，光伏电池的短路电流与光强成正比的理论基础，通过采集标准光伏电池发电时的电流信号来实现经济、适用的太阳能辐射值的数据采集。 完成了以单片机为核心的数据采集系统的硬件、软件设计工作，与上位(PC)机相结合，可以实现在光伏系统运行过程中相关参数的测量、计算、显示、存储等功能，为以后的设计研究工作提供实用的数据资料。

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第一章绪论

1.1光伏产业的发展历程与现有水平

1.2光伏电池原理、Ⅰ-Ⅴ特性与蓄电池充放电特性

1.2.1光伏发电原理

1.2.2太阳电池Ⅰ-Ⅴ特性

1.2.3铅酸蓄电池电特性

1.3建筑光伏一体化BIPV(Building Integration Photovoltaic)

1.4课题的选题背景和主要工作

1.4.1选题背景

1.4.2本文工作

第二章数据采集系统及信号采样理论

2.1数据采集技术的基本概念

2.2数据采集系统的组成

2.3数据采集系统的功能：

2.4太阳能辐射值的采集

2.5数据采样理论

第三章光伏数据采集系统硬件设计

3.1单片机、A/D转换器及接口电路设计

3.1.1单片机的选择

3.1.2 A/D转换器的选择

3.1.3单片机和A/D的接口设计

3.1.4数据缓冲

3.1.5与上位机的数据通信

3.2通道设计

3.2.1输入通道设计

3.2.2放大器电路板采集通道设计

3.3显示电路设计

3.3.1演示装置LED显示部分设计

3.3.2数据采集器LCD液晶显示电路设计

3.3.3数据传输方式

第四章光伏数据采集系统软件设计

4.1按键处理子程序

4.2 LCD更新子程序

4.3 LED显示子程序

4.4串行通信协议

第五章结论与建议

5.1结论

5.2建议

参考文献

发表论文和科研情况说明

致谢