ATmega8单片机太阳能光伏照明系统设计+电路图

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摘要：太阳能是一种清洁无污染的绿色能源，本文介绍了一种太阳能光伏照明系统的设计方案，通过分析太阳能电池板的输出特性曲线，得出太阳能电池输出功率受外界温度，光照强度，负载等多种因素影响。为提高太阳能电池板的输出功率，系统采用扰动法观察法的控制策略，对最大输出功率点进行跟踪（MPPT）,并依据降压斩波电路的工作原理，选用ATmega8单片机作为控制核心，通过采样电路和IGBT驱动电路调节降压斩波电路的占空比改变太阳能电池板的输出功率。55447

毕业论文关键词：太阳能发电，智能控制，PWM智能充电，最大功率点跟踪（MPPT）

Abstract: Solar energy is a clean and pollution-free green energy. A solar photovoltaic lighting system is described in this article. By analyzing the output characteristic curve of solar panels, solar cell output power draw is affected by many factors outside including temperature, light intensity and load. In order to increase the output power of the solar panel, perturbation and observation control is adopted by system to track maximum power point (MPPT) and ATmega8 micro-controller is use to control the duty-cycle of buck chopper circuit to change the output power of solar panels with the sampling circuit and IGBT driver circuit.

Keywords: solar power, intelligent control, PWM intelligent charging, maximum power point tracking (MPPT)

1 绪论 4

1.1 世界能源体系和开发新能源的背景 4

1.2 太阳能光伏照明的优点 4

1.3 太阳能光伏照明系统介绍 4

2 MPPT控制策略的分析和实现方案 5

2.1 太阳能电池的类别和特点 5

2.2 硅太阳能电池的结构及其工作原理 6

2.3 太阳能电池的I-V特性曲线 7

2.4 太阳能电池的最大功率点跟踪原理 8

2.5 最大功率点跟踪算法 8

2.6 系统采用扰动观察法控制策略 9

3 BUCK电路工作原理 11

4 太阳能光伏照明系统电路设计 15

4.1 系统框架 15

4.2 太阳能电池选型 16

4.3 铅蓄电池选型 17

4.4 BUCK电路元器件参数选择 17

4.5 LED恒流驱动 18

4.6 主控芯片选择 18

4.7 IGBT驱动电路 20

4.8 采样电路 21

4.9 保护电路 23

5 结论 26

参考文献 27

致谢 28

1绪论

1.1世界能源体系和开发新能源的背景

纵观人类工业化历史，人们对化石燃料的争夺、开发和利用一直是各个国家政治、经济发展的焦点。中国新能源产业发展已经影响到有关发达国家的核心发展战略和竞争力。能源在一个国家国民经济和社会体系中得特殊地位和作用，使之渐渐成为一个国家的核心竞争力和影响力的关键因素。然而，煤炭、是有等传统化石能源的稀缺性以及对环境造成的威胁，让越来越多的国家积极寻求其替代品。