多種能源組合供電控制器的開發(fā)研究與應(yīng)用.pdf

1、本課題隸屬于2012年山西省研究生優(yōu)秀創(chuàng)新項目，項目名稱為《新能源供電裝置的開發(fā)研究與應(yīng)用》，項目編號為20123036。隨著化石燃料的日益減少和環(huán)境的不斷惡化，世界各國開始改變其能源格局，低碳設(shè)計和節(jié)能環(huán)保成為主流。低碳旨在倡導(dǎo)低耗能、低污染的經(jīng)濟模式。可再生能源以其無污染和用之不竭的特點迅速填補了人類對能源需要的訴求。在此背景下，以太陽能為主要能源來源的非并網(wǎng)太陽能發(fā)電系統(tǒng)能夠滿足能源趨勢，并且滿足低碳環(huán)保的設(shè)計理念，但這種系統(tǒng)同樣

2、存在無法長時間供電等問題，需要更多的改進才能滿足實際應(yīng)用。
　　本文設(shè)計了一種供電控制器控制多種能源組合的供電平臺，以實現(xiàn)對物聯(lián)網(wǎng)的供電。首先，對供電平臺進行總體設(shè)計及供電控制器設(shè)計，平臺電源由三個電源點組成，包括太陽能發(fā)電，蓄電池和市電，對供電平臺中的設(shè)備進行選型。對供電平臺控制器進行功能設(shè)計，使其具備對蓄電池充電，輸出恒壓直流電和電源切換等功能。
　　其次，討論了供電控制器各個功能的實現(xiàn)方法。對蓄電池充電時選擇使用三段充

3、電法，詳細設(shè)計了蓄電池恒流充電模塊，并通過PSpice進行了軟件仿真，其輸出滿足設(shè)計要求。設(shè)計了恒壓輸出模塊并仿真，仿真結(jié)果與設(shè)計要求相一致。單片機通過采集各種電氣信號，進行三個電源點的狀態(tài)判斷，選擇適合的電源點進行供電，能夠保證供電平臺的安全運行，確保其穩(wěn)定供電。
　　之后，進行了控制器軟件開發(fā)調(diào)試及硬件的組裝調(diào)試。設(shè)計了程序流程圖，控制器的軟件程序由C語言編寫，利用keil軟件進行程序調(diào)試。使用電路設(shè)計軟件Altium Des

4、igner6.9對控制器進行原理圖繪制和PCB板的設(shè)計。焊制硬件電路板并進行調(diào)試。恒流充電模塊和恒壓輸出模塊的實驗結(jié)果與仿真結(jié)果相符，證明了設(shè)計的正確性。
　　最后，對供電控制器進行了實驗。實驗結(jié)果表明該控制器能夠按照功能設(shè)計要求，對蓄電池充電功能能夠保證蓄電池的使用壽命，同時減少供電平臺的設(shè)備投入成本。恒壓輸出模塊能夠供直流負(fù)載使用，提高太陽能發(fā)電系統(tǒng)的能量利用率。電源切換功能保證整個供電平臺平穩(wěn)持續(xù)運行。目前，該創(chuàng)新項目已進入