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1、精选优质文档-倾情为你奉上 摘 要可再生能源的综合利用对我国社会经济的可持续发展和环境保护起着重要的作用。太阳能和风能是可再生能源中利用比较广泛的两种。太阳能和风能在资源条件和技术应用上都有很好的互补特性。由于风能和太阳能的随机性、间歇性，为满足稳定、持续的给路灯供电的需要，一般需加入蓄电池储能环节。小型风光互补路灯控制器可研究的内容很多，此文主要有以下特点:(1) 报告了风光互补发电技术中风能、太阳能的利用现状；（2）介绍了蓄电池的充放电原理；(3)以AT89C51单片机为控制芯片，通过系统软件控制蓄电池充放电；（4）以AT89C51单片机为控制芯片，通过系统软件控制路灯运行。由于小型风光互
2、补路灯控制器的结构复杂，影响运行控制的因素很多，此文只着重考虑了在整个风光互补系统的经济性、可靠性的基础上进行蓄电池充放电控制系统和路灯控制系统的研究，为小型风光互补路灯控制器运行控制的深入研究和控制系统的不断完善提供了参考。关键词 路灯控制器 蓄电池充放电控制 风光互补 可再生能源 Title Mini-type Road Lamp Controller with Hybrid Wind and Solar Power Supply System AbstractThe compound utilization of renewable energy resources is an effe
3、ctive way both to the sustainable development strategy practice and environmental protection in our country. Solar and wind energy are two kinds of widely used renewable resources which are of mutual complementary characteristics both in resources condition and technical application. Generally, it i
4、s necessary to add energy-saving steps such as battery for the random and intermittence feature of the wind and solar energy to meet the requirement of stable and continuous power consumption in daily life and production. There are many things to be studied in the system. The paper is of following c
5、haracteristics: (1) Report the development of the application of wind and solar on hybrid wind/solar generation system ; (2) Introduce the theory of battery charging and discharging ; (3) Realize the control to battery charging and discharging through the system software by using AT89C51 single chip
6、 computer as control chip; (4) Carry on the research on lamp controller through the system software by using AT89C51 single chip computer as control chip; However, there are lots of other factors affect the control effect for the complicated structure of the wind/solar hybrid generation controller,
7、thinking about these factors, the paper emphasis only on the research of battery charging and discharging control system and the lamp control system on the basis of the economy and reliability .The paper makes some valuable suggestion which can help to perfect the control system in the further resea
8、rch.Key Words : lamp controller ; control of battery charging and discharging ; wind/solar hybrid generation ; renewable resource 目 录1 绪论 11.1我国太阳能、风能发电的发展趋势 21.2 本课题的目的和任务32 风光互补发电系统中风、光工作原理 42.1 风力发电系统工作原理42.2 光伏发电原理53 风光互补发电系统中蓄电池工作原理 63.1 铅蓄电池电化学特性63.2 蓄电池的工作特性73.3 蓄电池工作温度影响73.4 铅蓄电池工作状态83.5 蓄电池
9、充电控制策略93.6 蓄电池参数检测电路94 控制器硬件部分及外围电路设计 104.1 AT89C51系列单片机简介 124.2 复位电路154.3 芯片擦除164.4 AT89C51的扩展电路 174.5 按键及其接口设计224.6 显示电路的设计与介绍24 4.7 A/D转换器及外围电路 265 控制系统软件设计部分285.1 主程序流程285.2 蓄电池充电控制流程285.3 路灯定时控制345.4 显示及键盘子程序设计356 系统的硬件抗干扰设计366.1 抗干扰概述366.2 防干扰措施37结论38致谢39参考文献40附录A 硬件原理图41附录B 程序清单4对太阳能的开提问者： -
10、2长期以来，人们就一直在努力研究利用太阳能。我们地球所接受到的太阳能，只占太阳表面发出的全部能量的二十亿分之一左右，这些能量相当于全球所需总能量的3-4万倍，可谓取之不尽，用之不竭。其次，宇宙空间没有昼夜和四季之分，也没有乌云和阴影，辐射能量十分稳定。因而发电系统相对说来比地面简单，而且在无重量、高真空的宇宙环境中，对设备构件的强度要求也不太高。再者，太阳能和石油、煤炭等矿物燃料不同，不会导致温室效应和全球性气候变化，也不会造成环境污染。正因为如此，太阳能的利用受到许多国家的重视，大家正在竞相开发各种光电新技术和光电新型材料，以扩大太阳能利用的应用领域。特别是在近10多年来，在石油可开采量日渐
11、见底和生态环境日益恶化这两大危机的夹击下，我们越来越企盼着“太阳能时代”的到来。从发电、取暖、供水到各种各样的太阳能动力装置，其应用十分广泛，在某些领域，太阳能的利用已开始进入实用阶段。1974年至1997年，美日等发达国家硅半导体光电池发电成本降低了一个数量级：从每瓦50美元降到了5美元。此后世界各国专家大都认为，要使太阳能电站与传统电站（主要是火电站）相比具有经济竞争力，还有一段同样长的路要走其成本再降低一个数量级才行。目前美国等国家建的利用太阳池发电的项目很多。在死海之畔有一个1979年建的7000平方米的实验太阳池，为一台150千瓦发电机供热。美国计划将其盐湖的83面积（约8000平方
12、千米）建成太阳池，为600兆瓦的发电机组供热。今年6月，亚美尼亚无线电物理所的专家宣布，已在该国山地开始建造其“第一个小型实验样板”型工业太阳能电站。该电站使用的涡轮机不是新的，而是使用寿命已届满而从直升机上拆下来的涡轮机，装机容量仅100千瓦，但发电成本仅05美分千瓦小时，效率高达4050。俄罗斯学者在太阳池研究方面也取得了令人瞩目的进展。一家公司将其研制的太阳能喷水式推进器和喷冷式推进器与太阳池工程相结合，给太阳池附设冰槽等设施，设计出了适用于农家的新式太阳池。按这种设计，一个6到8口人的农户建一个70平方米的太阳池，便可满足其100平方米住房全年的用电需要。另一家研究机构提出了组合式太阳
13、池电站的设计思想，即利用热泵、热管等技术将太阳能和地热、居室废热等综合利用起来，使太阳池发电的成本大大下降，在北高加索地区能与火电站竞争，并且一年四季都可用，夏天可用于空调，冬天可用于采暖。 对于淡水资源缺乏的国家来说，太阳池还有另一项不可多得的好处：据专家测算，在近海浅水区建一个面积2163平方千米、深1.2米的太阳池，可为10吉瓦的发电机组供热，并可每年产淡水2立方千米。在欧美一些先进国家，目前正在广泛开展应用“光电玻璃幕墙制品”，这是一种将太阳能转换硅片密封在（尤如夹层玻璃）双层钢化玻璃中，安全地实现将太阳能转换为电能的一种新型生态建材。美国的“光伏建筑计划”、欧洲的“百万屋顶光伏计划”、日本的“朝日计划”以及我国已开展的“光明工程”将在建筑领域掀起节能环保生态建材的开发应用热潮，极大的促进了太阳能在新型建材产品中的应用。在发展中
