3。2。3  放电电路 14

4  光伏充电控制器硬件 18

4。1  硬件构造 18

4。2　主要元件 18

4。2。1  单片机Atmega48 18

4。2。2  功率开关管MOSFET 19

4。2。3  电源模块 20

4。3  PC817光电耦合器 21

4。4  RS485通信接口介绍 23

5  软件设计 24

5。1  软件设计 24

5。2  设计思路 24

5。3  太阳能极板电压测量程序设计 25

5。4  蓄电池充电程序设计 26

5。5  负载控制程序 28

总结与展望 30

致谢 31

参考文献 32

1绪论

1。1  课题的背景

能源资源是国民经济发展的重要基础之一，随着人民生活水平的不断提高和科学技术的迅速发展，能源的缺口增大，能源问题作为困扰人类长期稳定发展的一大因素摆在了人们面前。伴随着世界能源危机的日益严重，石油价格不断上涨，利用常规能源已经不能适应世界经济快速增长的需要，如何解决能源问题，是每个国家都必须面临的问题。在环境问题方面，由于人类在快速发展经济的同时，忽视了对环境的保护，导致大气中堆积了越来越多的甲烷、二氧化碳等物质，全球气候正在变暖，即“温室效应"[1]。在这一系列问题面前，各国政府更应该对新能源尤其是清洁无污染的太阳能的开发利用提上日程。

我国陆地面积接收的太阳辐射总量3。3 KJ/( m2•年)～ 8。4 KJ/(m2•年)之间，相当于2。4亿吨标准煤，属太阳能资源丰富的国家之一。如果能用正确的方法加以利用，将大大缓解能源不足的危机，对环境和人们的生活都大有裨益。我国的西部地区因为地处偏僻、交通不够便利等等原因，发展火电或水电的成本非常高。然而这些地区日光资源非常丰富，且地广人稀，因此太阳能发电具有重大的价值。但是太阳能发电的缺点是电压不够稳定，断断续续且时高时低，所以需要用蓄电池将太阳能存储起来，等需要用电时用蓄电池充电。

因此，将太阳能转换成电能后存储到蓄电池中，这一步骤所需要的充电控制器就尤为重要。然而，目前的充电控制器对蓄电池的保护还不够，出现了蓄电池的寿命过短等等问题。所以，本论文旨在设计一个能实现蓄电池过充保护、过放保护[2]的充电控制器。

1。2  国内外研究现状

在工程上，国外发展处于前列，已有面向市场的太阳能充电控制器产品[3]，例如已经大批量用于太阳能电站的爱默生公司研究出的基于MPPT技术的 SmartShineTM 光伏并网逆变器系统，其特有的智能化休眠专利技术，可使用户极大地提高对光能的利用率。

国内起步较晚，几乎是刚刚接触这方面的研究，仅有少数企业把控制器研制成功，如北京易达有限公司光伏充电控制器系列[4,5]，北京同佳电源有限公司Lineback-Fx 系列。但是在许多的实际系统中，并没有将理论研究的许多先进算法运用其中，与国外相比还有一定的差距，因此需要加大在这一技术领域内的研究力度，缩短与发达国家之间的技术差距。