1. 研究目的与意义
| 随着世界人口的增长以及经济科技的发展进步，世界各国对能源的需求量越来越大，但目前主要依赖的依然是化石能源，随着全球环境恶化所导致的气候变暖、冰山融化、沙漠化扩大，人们也逐渐意识到防止环境污染已经到了迫在眉睫的时刻。太阳能作为一种新能源，它是人类可以利用的最丰富的能源，可以就地开发利用，不存在运输问题，最关键的是它是一种洁净能源，在开发和利用时，不会产生污染物和温室气体。 在研究太阳能领域，光伏发电系统是近年来最受瞩目的研究项目之一，太阳能发电右两种方式：一种是光-热-电转换方式，另一种是光-电转换方式。为此，人们研制了太阳能电池，设计并建设了独立的光电直接转换的太阳能系统。 太阳能发电系统的应用，开始主要是离网系统，从一些国家开始实施太阳能屋顶计划后，并网光伏系统开始逐步推广。近年来，很多国家开始建设光伏电站，使得并网光伏系统所占份额迅速扩大，可见，光伏系统正在发挥越来越大的取代其他能源的作用。 在整个发电系统中，监控装置起到的作用是对太阳能光伏电站里的电池阵列、汇流装置、逆变器、跟踪控制系统等进行实时监控，使整个光伏发电系统处于可靠运行状态，同时，完善的监控系统可以大大地提高太阳能的发电效率，降低发电成本。 光伏发电系统中，目前的主要远程监控方式包括有线远程传输和无线远程传输。其中有线传输方式包含了工业有线传输和公用有线网络，这种传输方式抗干扰能力强，设备简单，拓扑方式灵活，但传输距离一般较短；无线远程传输方式包含了电台或无线移动通信的传输方式，这种方式弥补了偏远地区或特殊地区不能用有线远程监控的缺点，具有低成本，低能耗的优点，但其抗干扰性有很大的不足。 在太阳能光伏发电的应用领域，保证太阳能发电系统稳定可靠的运行时基础，也是提高太阳能转换率的必须具备的条件，所以工作状态监控是太阳能光伏发电系统的重要组成部分。
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2. 研究内容和预期目标
太阳能作为一种新兴能源，相比较传统的化石能源，它既丰富又环保，转化过程简单安全并且几乎不产生任何污染物，但由于光伏系统的低转化率和高成本，其普及率还不是很高。因此，提高光伏发电系统的转换率也成为相关领域亟待解决的问题。光伏发电的主要原理是利用半导体的光点效应，其系统是由太阳能电池、蓄电池、控制器和逆变器组成。
设计一个基于单片机的家用光伏发电系统监控装置，了解光伏发电系统的基本原理，对实现相关的测量与控制任务提出基本的思路和解决方案。通过了解光伏发电系统，对它的原理和组成结构进行分析。明确所需测量的具体参数、所要控制的具体对象，提出并规划具体的实现方案。结合我们所学的电路和电子知识，查阅资料，设计电路和相关控制策略。
3. 研究的方法与步骤
1）首先对太阳能光伏发电系统进行全面的了解，掌握其工作原理后设计系统的组成结构。
2）其次对影响光伏发电系统的因素进行分析并设计具体参数测量电路，制作其中对温度进行测量的硬件演示装置。
3）最后设计最大功率跟踪电路，提出温控充电电压的可行策略。4. 参考文献
| [1] 杨金焕. 太阳能光伏发电应用技术[M]. 北京：电子工业出版社，2003. [2] 周志敏. 太阳能光伏发电系统设计与应用实例[M]. 北京：电子工业出版社.2011 [3] 张海峰，司样，袁俊福.基于单片机的太阳能电池板监测系统的设计[J]. 煤炭技术，2012,09 [4] 张耀明.中国太阳能光伏发电产业的现状与前景[J]. 上海节能,2006,(6). [5] 王嘉斌，陈凤翔. 基于单片机的太阳能电池数据采集系统研究[D].武汉理工大学硕士论文，2010 [6] 林楠. 独立光伏发电系统远程监控装置设计与实现[D]. 哈尔滨工程大学硕士论文，2011 [7] 李立伟，王英，包书哲.光伏电站智能监控系统的研制[J].电源技术.2007,31（1）:76-79 [8] 金新民. 光伏并网逆变器监控系统设计[J]. 电气时代.2006，（3）72-74 [9] 沙德亮，许国强. 一种基于VB6.0的太阳能光伏电站远程监控系统[J]. 可编程控制器与工厂自动化（PLC FA）.2004年，（10）：60-64 [10] 李建军.太阳能光伏发电监控系统的研究和设计[J]. 中国电业（技术版），2013,07：57-60 [11] 李瑶 太阳能光伏发电监控系统的研究和设计[D].东北大学，2011 [12] 王成福，李锐，刘辉荣，王超，段录平. 光伏发电监控系统的设计与实现[J]. 电力系统通信，2011,06:53-57 [13] 刘莉敏. 并网光伏电站分布式数据采集监测系统的研究[D]. 中国科学院电工研究所,2004 [14] 张隽,许洪华,边莉. 小型独立光伏实时数据采集监测系统[J]. 可再生能源,2003,(6).doi:10.3969/j.issn.1671-5292.2003.06.009. [15] 于晓光. 基于光伏电源的数据采集和处理系统设计[J]. 商丘师范学院学报,2006,(2).doi:10.3969/j.issn.1672-3600.2006.02.006. [16] 沈红卫. 基于单片机的智能系统设计与实现[M]. 电子工业出版社,2005 [17] S.Liu,R.A. Dougal ,EN.Solodovnik.Design of Autonomous Photovoltaic Power Plant forTelecommunication Relay Station[J]. IEE Proceedings Generation,Transmissionand Distribution.2005,152(6):745-754 [18] S.Lyden,M.E.Haque.MaximumPower Point Tracking techniques for photovoltaic systems;A comprehensivereview and comparative analysis[J].2015,52.
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5. 计划与进度安排
（1）2022.2.26—2022.3.12 查阅资料，撰写开题报告；
（2）2022.3.12—2022.4.17 硬件功能分析，熟悉mcs-51系统指令及编程语言；
（3）2022.4.17—2022.5.25 设计电路原理图、编制应用程序；
