多種能源組合供電控制器的開發(fā)研究與應用.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，低碳設計和節(jié)能環(huán)保成為主流。低碳旨在倡導低耗能、低污染的經濟模式?？稍偕茉匆云錈o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用。
　　本文設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)網的供電。首先，對供電平臺進行總體設計及供電控制器設計，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，對供電平臺中的設備進行選型。對供電平臺控制器進行功能設計，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，其輸出滿足設計要求。設計了恒壓輸出模塊并仿真，仿真結果與設計要求相一致。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)調試及硬件的組裝調試。設計了程序流程圖，控制器的軟件程序由C語言編寫，利用keil軟件進行程序調試。使用電路設計軟件Altium Des

4、igner6.9對控制器進行原理圖繪制和PCB板的設計。焊制硬件電路板并進行調試。恒流充電模塊和恒壓輸出模塊的實驗結果與仿真結果相符，證明了設計的正確性。
　　最后，對供電控制器進行了實驗。實驗結果表明該控制器能夠按照功能設計要求，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備投入成本。恒壓輸出模塊能夠供直流負載使用，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