多種能源組合供電控制器的開(kāi)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(xiàng)目，項(xiàng)目名稱(chēng)為《新能源供電裝置的開(kāi)發(fā)研究與應(yīng)用》，項(xiàng)目編號(hào)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(guó)開(kāi)始改變其能源格局，低碳設(shè)計(jì)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(jì)模式?？稍偕茉匆云錈o(wú)污染和用之不竭的特點(diǎn)迅速填補(bǔ)了人類(lèi)對(duì)能源需要的訴求。在此背景下，以太陽(yáng)能為主要能源來(lái)源的非并網(wǎng)太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)能夠滿(mǎn)足能源趨勢(shì)，并且滿(mǎn)足低碳環(huán)保的設(shè)計(jì)理念，但這種系統(tǒng)同樣

2、存在無(wú)法長(zhǎng)時(shí)間供電等問(wèn)題，需要更多的改進(jìn)才能滿(mǎn)足實(shí)際應(yīng)用。
　　本文設(shè)計(jì)了一種供電控制器控制多種能源組合的供電平臺(tái)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的供電。首先，對(duì)供電平臺(tái)進(jìn)行總體設(shè)計(jì)及供電控制器設(shè)計(jì)，平臺(tái)電源由三個(gè)電源點(diǎn)組成，包括太陽(yáng)能發(fā)電，蓄電池和市電，對(duì)供電平臺(tái)中的設(shè)備進(jìn)行選型。對(duì)供電平臺(tái)控制器進(jìn)行功能設(shè)計(jì)，使其具備對(duì)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(gè)功能的實(shí)現(xiàn)方法。對(duì)蓄電池充電時(shí)選擇使用三段充

3、電法，詳細(xì)設(shè)計(jì)了蓄電池恒流充電模塊，并通過(guò)PSpice進(jìn)行了軟件仿真，其輸出滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。設(shè)計(jì)了恒壓輸出模塊并仿真，仿真結(jié)果與設(shè)計(jì)要求相一致。單片機(jī)通過(guò)采集各種電氣信號(hào)，進(jìn)行三個(gè)電源點(diǎn)的狀態(tài)判斷，選擇適合的電源點(diǎn)進(jìn)行供電，能夠保證供電平臺(tái)的安全運(yùn)行，確保其穩(wěn)定供電。
　　之后，進(jìn)行了控制器軟件開(kāi)發(fā)調(diào)試及硬件的組裝調(diào)試。設(shè)計(jì)了程序流程圖，控制器的軟件程序由C語(yǔ)言編寫(xiě)，利用keil軟件進(jìn)行程序調(diào)試。使用電路設(shè)計(jì)軟件Altium Des

4、igner6.9對(duì)控制器進(jìn)行原理圖繪制和PCB板的設(shè)計(jì)。焊制硬件電路板并進(jìn)行調(diào)試。恒流充電模塊和恒壓輸出模塊的實(shí)驗(yàn)結(jié)果與仿真結(jié)果相符，證明了設(shè)計(jì)的正確性。
　　最后，對(duì)供電控制器進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明該控制器能夠按照功能設(shè)計(jì)要求，對(duì)蓄電池充電功能能夠保證蓄電池的使用壽命，同時(shí)減少供電平臺(tái)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(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)的能量利用率。電源切換功能保證整個(gè)供電平臺(tái)平穩(wěn)持續(xù)運(yùn)行。目前，該創(chuàng)新項(xiàng)目已進(jìn)入