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基于蓝牙传输的太阳能电池测试系统

来源:论文学术网
时间:2024-08-18 21:59:43
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基于蓝牙传输的太阳能电池测试系统【摘要】:太阳能电池产业发展迅速,市场对太阳能电池测试系统的需求快速增长,对测试系统的功能要求也日趋多样化。本文设计了一款低成本、便携式的太阳能电池

【摘要】:太阳能电池产业发展迅速,市场对太阳能电池测试系统的需求快速增长,对测试系统的功能要求也日趋多样化。本文设计了一款低成本、便携式的太阳能电池测试系统,提出了将蓝牙技术运用于太阳能电池测试系统的概念,使测试系统具有很好的便捷性和扩展性。 测试系统以FPGA为主控芯片,用电容充电过程模拟太阳能电池负载变化,通过采样电路采集电池的电压和电流信号,同时使用数字传感器采集电池温度和光照强度信号,最终以蓝牙短距离无线传输方式将数据传输给测试终端。采用LabVIEW编写人机交互程序,完成对现场测试数据的标准化计算、伏安特性曲线拟合和最终测试结果的显示。 系统包括前端电路、FPGA模块、蓝牙模块、人机交互程序等4个主要部分。前端电路负责对电压和电流等模拟信号的采集并将其进行模数转换;FPGA是系统主控制器,包括采样电路控制模块、存储模块、UART模块等;蓝牙负责数据的无线传输,采用UART串口与FPGA通信;人机交互程序是系统的最终显示界面,实现对整个测试系统的输入控制以及测试数据的图形化显示。 对电池样品的测试结果和误差分析显示:该系统完成了对开路电压、短路电流、最大功率点以及填充因子等主要参数的测试,有较好的稳定性和精确度,人机交互界面友好,具有实际工程应用价值。 【关键词】:太阳能电池 性能测试 数据采集 蓝牙技术
【学位授予单位】:华中科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2013
【分类号】:TM914.4
【目录】:
  • 摘要4-5
  • Abstract5-8
  • 1 绪论8-15
  • 1.1 世界和中国能源现状8-10
  • 1.2 太阳能技术和光伏产业现状10-12
  • 1.3 国内外太阳能电池测试技术综述12-14
  • 1.4 本课题的目的和研究内容14-15
  • 2 太阳能电池测试原理15-26
  • 2.1 太阳能电池基本原理15-16
  • 2.2 太阳能电池的主要性能参数16-19
  • 2.3 太阳电池 I-V 特性测量方法19-23
  • 2.4 测试数据的标准化复现23-26
  • 3 系统硬件电路设计26-40
  • 3.1 系统硬件总体方框图26-28
  • 3.2 测试系统前端电路28-34
  • 3.3 FPGA 模块电路34-38
  • 3.4 电源电路设计38-40
  • 4 FPGA 数字模块设计40-51
  • 4.1 模块总体结构40
  • 4.2 电压和电流采样控制模块40-42
  • 4.3 环境采样控制模块42-45
  • 4.4 数据存储模块45-48
  • 4.5 通讯模块48-51
  • 5 蓝牙传输系统与人机交互模块51-63
  • 5.1 蓝牙无线传输技术51-53
  • 5.2 蓝牙模块设计53-57
  • 5.3 人机交互程序设计57-61
  • 5.4 系统测试结果及相关分析61-63
  • 6 总结与展望63-65
  • 致谢65-66
  • 参考文献66-70
  • 附录 1 攻读硕士学位期间申请的专利70


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