基于FPGA的多通道数据采集太阳能电池测试系统的研究
| 摘要 | 第4-5页 |
| ABSTRACT | 第5页 |
| 1 绪论 | 第9-17页 |
| 1.1 能源现状和光伏产业发展现状 | 第9-12页 |
| 1.2 数据采集系统研究现状 | 第12-14页 |
| 1.3 太阳能电池测试系统现状 | 第14-15页 |
| 1.4 本课题的目的和研究内容 | 第15-17页 |
| 2 太阳能电池测试原理 | 第17-26页 |
| 2.1 太阳能电池基本原理 | 第17-18页 |
| 2.2 太阳能电池的性能参数 | 第18-21页 |
| 2.2.1 太阳能电池模型 | 第18-20页 |
| 2.2.2 太阳能电池参数 | 第20-21页 |
| 2.3 太阳能电池伏安特性曲线测试方法 | 第21-23页 |
| 2.3.1 直接测试法 | 第21-22页 |
| 2.3.2 补偿测试法 | 第22页 |
| 2.3.3 电容负载法 | 第22-23页 |
| 2.4 测试数据的标准化 | 第23-26页 |
| 2.4.1 环境对太阳能电池输出的影响 | 第23-24页 |
| 2.4.2 标准化方法 | 第24-26页 |
| 3 测试系统硬件电路设计 | 第26-41页 |
| 3.1 硬件电路总体设计 | 第26页 |
| 3.2 充放电主电路 | 第26-28页 |
| 3.2.1 充电电路参数计算 | 第27-28页 |
| 3.2.2 放电电路参数计算 | 第28页 |
| 3.3 多通道数据采集电路 | 第28-34页 |
| 3.3.1 电压信号采样电路 | 第29-30页 |
| 3.3.2 电流信号采样电路 | 第30-31页 |
| 3.3.3 温度信号采样电路 | 第31页 |
| 3.3.4 光照采样电路 | 第31-32页 |
| 3.3.5 放大电路 | 第32-33页 |
| 3.3.6 AD电路 | 第33-34页 |
| 3.4 过压过流保护电路 | 第34-35页 |
| 3.5 电源控制电路 | 第35-37页 |
| 3.6 FPGA及其外围电路 | 第37-41页 |
| 3.6.1 FPGA芯片选型 | 第37-38页 |
| 3.6.2 时钟电路和复位电路 | 第38页 |
| 3.6.3 配置电路 | 第38-41页 |
| 4 FPGA模块设计 | 第41-61页 |
| 4.1 FPGA整体设计 | 第41-42页 |
| 4.2 系统控制模块 | 第42-43页 |
| 4.3 系统复位模块 | 第43-44页 |
| 4.4 通道选择模块 | 第44-45页 |
| 4.5 A/D控制模块 | 第45-47页 |
| 4.6 电压、电流信号采样模块 | 第47-51页 |
| 4.6.1 放电状态 | 第48页 |
| 4.6.2 电压电流信号预采样状态 | 第48-49页 |
| 4.6.3 参数设置状态 | 第49-50页 |
| 4.6.4 伏安特性曲线采样状态 | 第50-51页 |
| 4.7 温度、光照信号采样模块 | 第51页 |
| 4.8 存储模块 | 第51-55页 |
| 4.8.1 FIFO缓存模块 | 第51-52页 |
| 4.8.2 FLASH存储模块 | 第52-55页 |
| 4.9 滤波模块 | 第55-56页 |
| 4.10串口模块 | 第56-57页 |
| 4.11显示模块 | 第57-59页 |
| 4.12系统异常保护模块 | 第59页 |
| 4.13亚稳态的消除 | 第59-61页 |
| 5 测试仿真与结果分析 | 第61-69页 |
| 5.1 部分模块仿真结果 | 第61-67页 |
| 5.2 系统功能测试 | 第67-69页 |
| 6 总结 | 第69-71页 |
| 致谢 | 第71-72页 |
| 参考文献 | 第72-76页 |
| 附录1 攻读硕士学位期间发表的论文 | 第76-77页 |
| 附录2 攻读硕士学位期间申请的专利 | 第77页 |
