太阳能供电与控制系统电路原理解析

嵌入式系统 时间:2017-10-28来源:网络

  随着社会的发展,太阳能这一能源将有希望代替一部分传统能源,供给人们的使用。小型粮仓的太阳能供电,以太阳能作为能源,不仅清洁安全,还可以节约资源,通过控制器的作用,达到控制室内温度的目的。 太阳能这种新能源的应用前景是十分可观的。而且太阳能电池寿命长,只要太阳光的存在,太阳能电池就可以长期使用,与一些传统能源相比,太阳能不会污染环境,所以太阳能供电具有广阔的前景。太阳能具有的一些特性,是很多传统能源无法比拟的,人们如果能够广泛的使用太阳能,将对国家的发展具有重要的意义。为了达到这一目标,小型粮仓太阳能供电系统设计这一课题将对太阳能供电的广泛应用,具有铺垫的作用,对于能源与国家的可持续发展也是十分重要的。

  在供电系统组件中,主要由太阳能电池板,蓄电池以及逆变器和负载构成。系统的框图如图2-1所示。太阳能电池组接收太阳的光能并转换成电能,一部分供给负载使用,一部分存储在蓄电池中,当室内温度高于设定温度时,控制器会控制逆变器的开启,将低压直流电转化为220V交流电,供电机使用,以达到降低室内温度的目的。

 

  总体结构,太阳能供电系统中,控制器是整个设计的核心,控制器需要对太阳能发电系统中的运行情况和环境状况进行检测。包括太阳能电池组件电压温度、充放电电流、蓄电池电压等,并最终完成的控制器具有的控制和保护功能。控制器的结构如图3-1所示。

  

  单片机最小系统

  单片机的最小系统包括晶振电路和一个复位电路,如图3-2所示。AT89C51($3.7500)单片机芯片组成包括: 1.一个8位80C51微处理器; 2.用以存放可以读、写数据的存储器RAM/SFR,大小有256字节; 3.4KB的FlashROM程序存储一些初始数据; 4.4个8位并行I/O端口P0~P3,这些端口既可用来输入,也可用来输出;5.2个16位定时器/计数器,每一个定时器/计数器的外部事件可以设置通过计数的方法来计算,也可以建立经常性的方式来实现计算机控制;6.由5个中断源、两个中断优先级构成的中断控制系统;7.微控制器或者单片机和PC串行通性的作用;8.振荡器与时钟产生电路; 9.89C51具有省电模式,即休闲和掉电模式。

  温度传感器模块

  本次设计中选用DS18B20($2.0074)温度传感器。DS18B20($2.0074)的单片机接收到一个I/O口,由于单总线是漏极开路,所以就需要一个外部4.7K上拉电阻,使用寄生的工作方式,VDD电源引脚与单线总并联。传感器如图3-3所示。 DS18B20($2.0074)的内部结构:64位ROM温度传感器报警触发器TH和TL配置寄存器。 DS18B20($2.0074)的管脚:VDD外部输入寄生接地电源时,电源接线;DQ为数字信号输入、输出端;GND为电源地。温度传感器DS18B20($2.0074)与单片机的P1.5口连接,主要用于测量室内的温度。

关键词: 控制电路 太阳能电池板 光伏产业

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