基于单片机的太阳能电池数据采集系统研究

【摘要】： 当今世界面临着能源短缺与环境污染两大问题,以太阳能电池为核心元件的江南体育在线直播观看 发电技术是解决这两大问题的有效途径,在研究和工程应用中,人们需要用太阳能电池测试仪对太阳能电池进行测试获取数据,进而对太阳能电池进行分析评判。本文基于目前太阳能电池研究和工程应用的实际需要,设计了一款基于单片机的太阳能电池数据采集系统,系统主要包括数据采集和数据处理及结果显示两大部分。 本文主要从以下几个方面来完成太阳能电池数据采集系统的分析和设计： 1.根据太阳能电池测试原理和电子电路的相关知识,选用合适的电子元器件设计了能够完成数据采集任务的硬件电路,主要包括温度信号采集单元、光强信号采集单元、电压及电流信号采集单元、模数转换单元和串口通信单元等部分。 2.用单片机C51语言编写了与硬件电路相配合的软件程序,控制硬件电路完成数据采集任务和数据采集部分与PC机之间通过串口进行的数据传输。 3.采用VC++6.0和MATLAB联合编程的方式来完成数据处理的核心算法,主要应用的是联合编程中的MATCOM方法,通过一些相关设置,直接用MATCOM的语法在VC工程中编写数据处理程序。 4.编制了PC机中的监控显示界面,使测试人员可以通过监控显示界面来对数据采集的过程进行控制,并在界面中用图形形式来描述太阳能电池的伏安特性曲线,用数值形式来描述相关的性能参数。 在系统开发完成后,还进行了相关的测试试验,得到了以图形和数值相结合的方式来描述太阳能电池特性的显示界面。试验结果表明,本文设计的数据采集系统操作简单,能够对特定的太阳能电池进行测试,测试的结果也能够以直观简洁的方式呈现给测试人员,为测试人员研究分析太阳能电池提供必要的依据,系统的整体性能基本达到了预期的要求,具有一定的实用价值。 【关键词】：太阳能电池 单片机 数据采集 matlab
【学位授予单位】：武汉理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2010
【分类号】：TM914.4
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 绪论9-14
• 1.1 研究背景9-12
• 1.1.1 能源与环境问题9-10
• 1.1.2 太阳能的利用10-11
• 1.1.3 江南体育在线直播观看 发电产业11-12
• 1.2 本文研究的目的、意义及主要研究工作12-14
• 1.2.1 本文研究的目的和意义12-13
• 1.2.2 本文所作的主要工作13-14
• 第2章 太阳能电池的特性及测试原理14-21
• 2.1 太阳能电池的分类14
• 2.2 太阳能电池的工作原理及等效电路14-17
• 2.2.1 太阳能电池的工作原理14-15
• 2.2.2 太阳能电池的等效电路15-17
• 2.3 太阳能电池的伏安特性曲线及性能参数17-20
• 2.3.1 太阳能电池的伏安特性曲线及性能参数17-19
• 2.3.2 日照强度和电池温度对太阳能电池伏安特性的影响19-20
• 2.4 太阳能电池的测试方法20
• 2.5 本章小结20-21
• 第3章 太阳能电池数据采集部分设计21-39
• 3.1 数据采集部分总体结构21-22
• 3.2 数据采集部分硬件电路设计22-30
• 3.2.1 数据采集部分简化示意图23-25
• 3.2.2 电压、电流信号采集单元设计25-26
• 3.2.3 固态继电器电路设计26-27
• 3.2.4 步进电机系统设计27-28
• 3.2.5 光强信号采集单元设计28
• 3.2.6 温度信号采集单元设计28-29
• 3.2.7 模数转换单元设计29-30
• 3.2.8 串口通信单元介绍30
• 3.3 数据采集部分软件设计30-38
• 3.3.1 数据采集部分软件程序总体框架30-31
• 3.3.2 温度信号采集子程序31-32
• 3.3.3 模数转换子程序32-35
• 3.3.4 串口数据通信子程序35-38
• 3.4 本章小结38-39
• 第4章 太阳能电池数据处理及结果显示部分设计39-51
• 4.1 监控软件功能简介39
• 4.2 电池参数在任意条件与标准条件之间的转换39-41
• 4.3 太阳能电池串联电阻Rs的计算方法41-42
• 4.4 太阳能电池并联电阻Rsh的计算方法42-43
• 4.5 数据处理程序43-47
• 4.5.1 VC++6.0与MATLAB联合编程简介43-44
• 4.5.2 数据处理的实现44-47
• 4.6 监控显示界面介绍47-48
• 4.7 试验结果48-50
• 4.8 本章小结50-51
• 第5章 总结与展望51-53
• 5.1 本文小结51
• 5.2 创新点51-52
• 5.3 今后工作展望52-53
• 参考文献53-56
• 致谢56-57
• 攻读硕士学位期间发表的论文57

您可以在本站搜索以下学术论文文献来了解更多相关内容

地下水位监测系统开发    游加

基于LabVIEW的太阳光伏电站监控系统设计    赵义满

太阳能电池板综合测试系统的研究    张岳同

太阳能电池检测系统基本原理    崔容强;王晨;

太阳能电池并联电阻的一种测量方法    陈庭金,涂洁磊,汪东翔,董俊

光电池特性测量仪的研制    耿海翔,唐臻宇

江南体育在线直播观看 电池综述    成志秀;王晓丽;

硅太阳能电池串联电阻的一种估算新方法    廖志凌;阮新波;

8位串行A/D转换器ADC0832    郑国君

大力发展可再生能源是解决能源问题的主要途径    王璋保;

太阳电池I-U特性曲线的拟合    任明凡;王培珍;

人类减缓气候变化的途径和前景——IPCC第三工作组第四次评估报告初步解读    

突破哥本哈根气候谈判僵局的可选途径    罗锐;

光伏阵列测试方法的研究及实现    朱小强

用于太阳能电池测试的USB接口数据采集器    张明昌

一个光伏阵列模拟器的设计    朱丽

光伏阵列I-V特性曲线测试设备研究    瞿晓丽

一种智能火灾报警系统的设计方案    李中望;

LabVIEW在染料敏化太阳电池测试系统中的应用    张玉香;陈双宏;翁坚;戴松元;

PROFIBUS总线接口在智能仪表中的应用    江明,王龙明,夏晓珍

基于DS18B20的温室温度控制系统设计    陈彩蓉;胡飞;

太阳电池及其发展方向    吕建;殷洪亮;

太阳电池的负载匹配理论与负载变换技术    王康模;陈长缨;于志刚;刘兴华;刘小冲;赵俊;

链式氧化制备SiO_2膜的研究    张松;席曦;王振交;唐宁;季静佳;李果华;

硅系太阳电池表面钝化技术比较    王涛;王正志;

单晶Si太阳能电池工艺仿真与性能分析    孙玲;罗向东;常志强;

PECVD制备SiO_x-SiN_x薄膜的研究    韩培育;季静佳;朱凡;王振交;钱洪强;李果华;

心音采集及其混沌动力学分析方法的初步研究    丁晓蓉;宋陆州;包鑫;郭兴明;

低成本太阳能级硅材料制备技术    张军;毛协民;傅恒志;

由AT89S52与TC35i实现的短信息处理系统    王书伟;张鸣;杨静;

光伏发电实验设计探讨    白连平;张巧杰;

江南体育在线直播观看 电冰箱技术    王子龙;张华;赵巍;

某型医疗汽车液压支撑装置电控系统设计    王沛军;杜京义;张东;周元辉;

首钢节能技术进步    陈冠军;滑铁钢;刘秀珍;

气候变化对海河流域能源的影响和适应性对策    安月改;田国强;司丽丽;

碲化镉薄膜太阳电池技术和产业化进展    冯良桓;蔡亚平;张静全;武莉莉;黎兵;李卫;雷智;蔡伟;郑家贵;

便携式太阳能制氧机结构设计    朱孟府;陈平;邓橙;朱路;刘志猛;

江南体育在线直播观看 产业链垂直一体化构建研究    耿亚新

太阳能电动车关键技术研究    李春芳

Cu_2O、ZnO纳微结构薄膜的制备及其光电性能研究    赵文燕

基于酞菁铜的太阳能电池的研究    刘一婷

光伏发电高效利用的关键技术研究    肖华锋

基于Z源网络的光伏并网逆变系统的研究    刘鸿鹏

高压共轨柴油机燃油喷射控制系统的开发及喷油一致性的研究    郭树满

纳米ZnO基有机/无机复合光伏器件研究    王丽丹

基于柔性塑料基底OLED阵列化技术及有机光伏器件研究    钟建

新型MIp～+-Al_（0.3）Ga_（0.7）As/p-n-n～+-GaAs结构太阳电池电子及辐照效应研究    涂洁磊

基于组态技术和VVVF的驱动控制的连铸机监控系统的研究    李斌

基于PC增强型并口的Profibus-DP从站系统的研究与实现    李斌

太阳能LED照明系统控制器的设计    杜守增

太阳能电池用α-SiC_x:H薄膜的制备与性能研究    张瑞丽

光伏并网发电系统的MPPT及孤岛检测新方法的研究    于希洋

光伏发电系统最大功率点跟踪算法研究及实现    黄克亚

智能式电机扁绕机控制系统的研究    闫化尧

HIT太阳电池硅片处理及复合透明导电膜的研究    王淑珍

基于GPS/GPRS的车载监控终端技术研究    付红丹

基于USB总线的数据采集系统的设计    田健

太阳能电池检测系统基本原理    崔容强;王晨;

蓄电池容量设计中平均连续阴雨天数的计算与探讨    罗庆洲;张建标;梅安新;

光伏并网发电网络化监控系统设计    尹小恩;

太阳能跟踪系统设计    王淼;王保利;焦翠坪;景崇友;

通用型光伏电站监控系统的研制    黄海宏;朱晶晶;梁平;

宝鸡峡灌区地下水动态规律分析及预测    赵静;蔡明科;魏晓妹;宁有丰;沈冰;

奎屯市地下水位动态变化及自动监测系统应用探讨    汤世珍;

大功率短弧氙灯触发器的设计    王珏;王维明;赵健;宋刈非;

虚拟仪器技术介绍    张毅刚;

太阳模拟技术    刘洪波

在线太阳电池测试系统关键技术研究    王志明

长沙市太阳能热水系统补水方式优化与节能效益分析    赵芳

光伏电站的远程监控系统设计    宋开峰

基于数据采集卡的虚拟仪器及其在局域网中的设计与应用    谢凯

基于模糊神经网络的智能型火灾报警系统的研究与设计    张阳

独立光伏发电系统数据采集装置的研制    丁世明

基于VB和MSP430的太阳能电站监控系统的设计与实验研究    王冬云

光伏发电系统的最大功率点跟踪控制技术研究    闵江威

地下水水位数据采集系统的分析与设计    茅莉莉

基于虚拟仪器和Matlab的太阳能电池测试系统    潘涛

矿区地下水监测与预警系统研究    王宁涛

太阳能电池伏安特性测试装置的设计    赵秀田;

各国光伏路线图与光伏发电的进展    杨金焕;邹乾林;谈蓓月;葛亮;陈中华;

太阳能电池并联电阻的一种测量方法    陈庭金,涂洁磊,汪东翔,董俊

基于虚拟仪器下的太阳能电池模块测试系统    张玉存,刘彬

最小二乘法在多传感器测量标定中的应用    都强,杭柏林

以需求鼓励政策促进我国江南体育在线直播观看 产业的自主创新    肖庆文;

基于XC164的数字式光伏阵列模拟器研制    韩珏;李欣;林平;胡长生;

第二讲:太阳电池    王健强;

再生能源系统中太阳能电池仿真器的研究    宋平岗

基于FPGA的高速数据采集系统的设计    张伟,韩一明,吴新玲

光伏水泵系统及其控制的研究    苏建徽

中国光伏产业发展战略研究    李晓刚

基于USB接口的指纹数据采集和识别系统的研究    曾利华

太阳能电池阵列模拟器的研究与设计    韩珏

江南体育在线直播观看 发电系统的研究    张化德

基于ARM的光伏发电系统研究    岳艳伟

太阳能异步发电系统的研究    杨顺昌

德国最大太阳能电池厂投产    德兴

国家太阳能电池示范工程落户保定    

巧妙利用太阳能的住宅    李有观;

太阳能电池阳光普照    袁茵;

采集太阳能(下)——基础化学推进新型低成本太阳能电池的开发    高彤;

哈博公司250兆瓦江南体育在线直播观看 项目落户浙江嘉兴    王碧辉;卢影;

台联电投资100万美元在山东建太阳能电池厂    

太阳能应用 政府主导最重要    黄韬;

PVDF树脂在太阳能电池模组背板上的应用    吴君毅;

太阳能电池输出特性的分析及检测    张海波;

太阳能电池表面纳米微结构研究    李美成;

有机染料锚数对染料敏化太阳能电池性能的影响    尚会霞;罗艳红;孟庆波;占肖卫;

量子点敏化太阳能电池--新材料的设计、制备及器件研究    李冬梅;罗艳红;孟庆波;

量子点敏化太阳能电池研究进展    刘铭;杨君友;冯双龙;朱虎;

高效染料钠晶TiO_2太阳能电池    黄昀昉;吴季怀;林建明;黄妙良;

太阳能电池应用    孟昭渊;

富铟与富铜CuInSe_2薄膜的光电性能    王信春;

谈太阳能路灯原理    胡昊伟;黄敏;

用于聚合物太阳能电池的高效共轭聚合物光伏材料    李永舫;

太阳能厂跨洋吸金 几家欢乐几家愁    黄女瑛 DigiTimes

太阳能电池级多晶硅光伏项目落户益阳    记者　 郭云飞 通讯员　 张世平

涉足江南体育在线直播观看 产业公司一览    詹铃

依靠太阳能的家庭    杨先碧

G风帆 太阳能电池新贵    天同证券 张锐

PE“新锐”王刚：太阳能行业的坚定支持派    本报记者 翁海华

行者集团利用太阳能获新突破    记者 张国伟

太阳能电池面临出口为主的尴尬    无暇

邱第明:中国最早太阳能企业的跌宕起伏    本报记者王颖春 采写

青海首条太阳能电池生产线投产    梁丽英

基于酞菁铜的太阳能电池的研究    刘一婷

反型聚合物太阳能电池的研究    李福民

聚合物太阳能电池中光吸收增强效应的研究    李国龙

聚光多结太阳能电池的设计、制备及可靠性研究    宋明辉

半透明聚合物太阳能电池的研究    徐洋

光活性层掺杂及新型透明电极在聚合物太阳能电池中的应用研究    章文峰

反型体异质结聚合物太阳能电池的研究    陶晨

有机/聚合物太阳能电池：活性层结构、形貌及光伏性能    薛丽丽

喷涂法制备聚合物太阳能电池器件研究    陈征

有机小分子太阳能电池的效率优化及衰减性研究    邹业

基于太阳能的嵌入式路灯控制系统的研究与应用    刘春

利用不同阴极缓冲层改善有机小分子Pentacene/C_（60）太阳能电池的性能    刘瑞

用电化学阻抗谱研究染料敏化太阳能电池的电子传输与复合特性    和川

三芳基咪唑的富勒烯衍生物的合成及其在CdSe量子点太阳能电池的应用    赵爱婷

太阳能电池CuInS_2薄膜和ZnS薄膜的制备与性能研究    张兴良

SCNTs和PPDIF应用于聚合物太阳能电池中的研究    白静璐

CuO薄膜的制备及其光伏特性研究    张春萍

渠道流量计太阳能自供电系统的开发    侯锦锋

敏化太阳能电池中染料的合成研究    徐丹

含噻吩和噻唑基元的共轭聚合物的合成和光伏性能研究    国霞