1. 研究目的与意义
市电互补是指在新能源供电正常稳定的情况下，正常使用新能源供应，在新能源电压波动无法满足负载电器的电压范围时，自动切换到市电能源电力供应。在十几年的时间里，我国锂离子电池得到了飞速的发展，取得了令人惊叹的成绩。每年锂离子电池的年产量已经达到了国际年产量的三分之一。锂离子电池技术已不是一项单纯的产业技术，它已成为攸关信息产业和新能源产业的重要能源。在产品应用方面，锂离子电池受到越来越多的关注，其应用范围也在不断被拓展。随着锂电池技术的成熟与发展新能源照明得到越来越广泛的运用，然而受限于电池电量，天气等因素常常单纯的电池储能不能满足照明需求。市电互补的方式为此提供解决思路，同时还能够避免电池透支延长电池寿命，稳定照明系统等作用。电力能源是社会进步发展必不可少的资源，但是电力能源的生产经常伴随极大的污染和浪费，为了保护环境和相应国家号召，使用太阳能、水能、风能等清洁能源是未来的发展趋势。新能源包括水能，风能，太阳能等。风能，水能或许比较便宜，但是由于地理因素，是无法广泛应用，推向大众的。相对而言被誉为21世纪最重要的能源之一的太阳能是最佳的选择，是最符合我国新发展理念的新型绿色能源。而且相对于普通电池和可循环充电电池来说，太阳能电池属于更节能环保的绿色产品。但是由于光照不稳定，不能直接用在负载电器上，所以需要市电互补满足很多需要照明比如路灯等地方。
目的: 此次设计主要是市电互补锂电池太阳能充电控制器的设计与实现。生活中有很多应用到的场景，比如路灯照明系统。通过单片机实现太阳能锂电池的充放电并且组成系统使路灯发光的同时，在光照强度和环境温度影响太阳能不稳定的情况下，自动完成向市电供电的的系统中。在实现以上大致方向的同时还要进行电压的监测，分段照明，稳定计时，显示等功能的实现。
意义：市电互补锂电池太阳能充电控制器的实现意义重大，不仅能够极大的加快锂电池的充电速度，还能够大幅度的延长锂电池的使用寿命。同时太阳能充电控制器还控制锂电池对负载的供电，保护锂电池和负载电路，避免锂电池发生过放现象。控制器还能使很多地方的照明系统更加稳定。而太阳能市电互补又能很大的节省能源，很大程度上改善了我国能源结构主要以煤炭为主的情况。这样不仅能广泛推广新型清洁能源的应用，还能很大的改善我国目前由于大量使用化石燃料而产生的污染问题。这样的研究正好符合国家的发展政策，为推动国家可持续发展战略提供强有力的支持，缓解能源短缺的危机，改善环境质量。可见充分利用当地丰富的太阳能资源，采用太阳光发电技术，可以节约能源，发展经济，提高人民生活水平。
2. 研究内容与预期目标
本次的设计主要是市电互补锂电池太阳能充电控制器设计与实现。课题的应用场景便是太阳能路灯系统。硬件部分准备进行模块化的设计，其中一个模块是太阳能锂电池的充放电，主要实现的功能是管理锂电池在太阳能的环境下的充放电，同时进行电量的检测，避免电量异常损伤锂电池和负载电路。第二个模块便是市电照明，要实现在太阳能不稳定的情况下实现市电照明，并且实现锂电池的充能。同时还会设计时间模块，实现稳定的计时，用于实现分时段照明，节假日照明等多种照明方案 。 软件部分预期目标要实现电量监测、工作模式设计、显示等功能。
研究目的与意义：1、通过太阳能给锂电池充电且具有充电保护。且在太阳能不稳定时实现市电互补。其意义在于节约能源，响应国家可持续发展理念，充分利用清洁能源。2、通过光敏电阻检测光照，进而控制灯的亮度，天越黑，灯越亮。其意义在于方便人工调节，节约器材的损耗，根据光照的情况调节亮度。3、可以通过手机WIFI APP控制灯的亮灭，其意义在于减去不必要的资源浪费，将功能链接到手机上，更方便使用。
研究内容：1、太阳能充电模块2、光敏电阻控光模块3、蓝牙链接实物模块4、单片机检测模块
3. 研究方法与步骤
太阳能路灯控制系统的主要组成部分是STM32F103C8T6单片机核心板、太阳能电池板、锂电池充放电保护、升压、WIFI模块、高亮LED灯、光照检测等。、STM32的主要优点又，使用ARM最新的、先进架构的Cortex-M3内核，优异的实时性能，杰出的功耗控制，出众及创新的外设，最大程度的集成整合且易于开发，可使产品快速将进入市场。
但由于太阳能光照不稳定，实物运行时会采用实验室电源代替。太阳能路灯控制器目前状况，从技术角度来讲主要采用的PWM模式。 PWM 是由国外首先提出并应用在在光伏发电系统，该种方式目前应用最多，用 STM32F103C8T6 作为主控芯片，可大大简化外设电路设计，降低生产成品和设计成品，具有ADC、串口通信、PWM 输出和按键检测功能，能满足系统设计需求 。
步骤：
4. 参考文献
[1] 周炜翔. 锂电池过充电工况的仿真与应用[J]. 科学大众. 2021.(1): 206-207.[2] 唐立军, 周年荣, 张旭东. 基于高性能MCU的智能安全头盔太阳能充电监测系统设计[J]. 电气应用. 2020. 39(6): 90-95. [3] 李凌云, 任斌. 我国锂离子电池产业现状及国内外应用情况[J]. 电源技术，2013. 37(5):883-885.[4] 胡斌，史更新，王涛. 航天锂离子电池组均衡器的研究[J]. 电源技术，2012. 36 (3): 321-324.
[5] 王伟.太阳能光伏/市电并网联合供电系统.功率电子变换技术,2012.3.
[6] 金心超. 基于无线网传感网络的太阳能路灯控制系统的研究.光伏发电及新能源，2012.4.
5. 工作计划
2022年2月26日-2022年3月5日，查阅学习课题的相关资料，学习相关学科的基础知识，掌握所需软硬件的相关知识。
2022年3月6日-2022年3月20日，设定计划方案，器件的选型。查阅资料，撰写并提交开题报告。
2022年3月21日-2022年4月25日，进一步理论分析，进行实验，开发相关软硬件系统，采集实验数据。
