森林防火系統(tǒng)中風(fēng)光互補(bǔ)高效電源研究.pdf

1、電源是電力設(shè)施的心臟，在森林防火系統(tǒng)作用不言而喻。相對(duì)于深山中的森林防火系統(tǒng)用太陽(yáng)能風(fēng)能作為電力供應(yīng)不失為一種簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)的方式。
　　太陽(yáng)能和風(fēng)能發(fā)電是當(dāng)今世界上可利用能源中最清潔、最現(xiàn)實(shí)、最有開(kāi)發(fā)利用前景的發(fā)電方式之一。實(shí)際中，太陽(yáng)能風(fēng)能單獨(dú)發(fā)電受自然條件的制約非常嚴(yán)重，但在時(shí)間和空間上卻有很大的互補(bǔ)性。所以將二者結(jié)合起來(lái)組成混合發(fā)電系統(tǒng)，可以在很大程度上解決太陽(yáng)能風(fēng)能單獨(dú)發(fā)電時(shí)斷時(shí)續(xù)的狀況。
　　本論文根據(jù)太陽(yáng)能電池板的

2、發(fā)電模型，使用matlab繪制了太陽(yáng)能電池的I-V和P-V特性曲線，并以50W的太陽(yáng)能電池板為實(shí)驗(yàn)平臺(tái)實(shí)際測(cè)量并繪制了太陽(yáng)光從不同角度入射時(shí)的I-V和P-V特性曲線。從而決定了太陽(yáng)能電池板的固定方式。
　　由風(fēng)能發(fā)電機(jī)的輸出功率模型發(fā)現(xiàn)利用系數(shù)和尖速比等因素對(duì)風(fēng)力機(jī)輸出功率的影響比較大，故將風(fēng)力發(fā)電機(jī)的運(yùn)行區(qū)域分為最大功率跟蹤、額定轉(zhuǎn)速、額定功率運(yùn)行三個(gè)階段來(lái)實(shí)現(xiàn)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的最大功率輸出。對(duì)于野外中風(fēng)力發(fā)電機(jī)遇到大風(fēng)轉(zhuǎn)速極大的情況

3、下，對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)進(jìn)行PWM短路剎車，從而使發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速下降并維持某一恒定電壓，保護(hù)發(fā)電池的同時(shí)也保護(hù)電路設(shè)備。
　　通過(guò)對(duì)鉛酸蓄電池充放電特性分分析，決定采用太陽(yáng)能電池串聯(lián)、風(fēng)力發(fā)電機(jī)并聯(lián)的方式進(jìn)行充放電控制。電池控制中發(fā)現(xiàn)為了防止電池硫化對(duì)電池進(jìn)行負(fù)脈沖充電為一種高效的快充模式，可以滿足在野外電能不能快速充入蓄電池的問(wèn)題。同時(shí)根據(jù)電池的充放電特性通過(guò)單片機(jī)控制負(fù)載接通和斷開(kāi)以保持電池永遠(yuǎn)在快速充電模式，而不至于使電池過(guò)度虧電從而無(wú)