光伏电池的数据采集系统的设计与实现开题报告

1. 研究目的与意义（文献综述）

1.1研究目的及意义

太阳能电池工作基本原理是光伏效应。由太阳光的光量子与材料相互作用而产生电势,从而把光的能量转换成电能,此种进行能量转化的光电元件称为太阳电池,也可称之为光伏电池。光伏电池是太阳能发电系统的重要组成部分，其性能的好坏直接影响到太阳能发电系统的性能。光照强度和环境温度等气象因素在很大程度上影响着光伏电池的输出特性，使其输出特性呈现出非线性特征，并且影响光伏电池的输出。

光伏电池输出特性曲线能够表征光伏电池的开路电压、短路电流、最大功率点功率和光电转换效率等参数，其理论模型仅能描述理想工作情况下光伏电池的输出特性。而在实际使用中，光伏电池往往是工作在复杂光照、温度和湿度的条件下，理论模型并不能反映光伏电池的实际情况。因此，为了获得光伏电池在不同环境温度等气象因素的条件下的输出特性曲线，搜寻出光伏电池等效电路的实际参数和最大功率点，设计一个光伏电池的数据采集系统是十分必要的。

2. 研究的基本内容与方案

本设计针对气象因素对光伏电池输出功率的影响，采用单片机设计为核心器件实现数据采集系统，主要包括温度信号采集单元、光强信号采集单元、湿度信号采集单元、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。用单片机c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，数据采集部分与pc机之间通过串口进行的数据传输。

本设计拟采用altiumdesigner14软件进行相关的硬件设计，采用keil软件进行相关的硬件设计，用stc-isp烧录程序至单片机进行调试，采用matlab辅助算法设计。数据采集系统的总体结构框图如下图所示：

3. 研究计划与安排

第1－5周：查阅相关文献资料，明确研究内容，了解研究所需理论基础。确定方案，完成开题报告。

第6－8周：完成英文资料的翻译，熟悉硬件开发环境，并完成硬件设计。

第9－11周：熟悉软件开发环境，编程实现各算法，并完成软件设计。

4. 参考文献（12篇以上）

[1]艾雨.基于单片机的太阳能电池数据采集系统研究.学位论文.2010年

[2]陈启亮.光伏电站数据采集系统的研发与设计.科技致富向导.2012年24期

[3]朱锐，智能型光伏电站的远程数据采集与监控系统的设计与实现.学位论文.2012年