毕业设计任务书(基于单片机风光互补控制器设计)

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基于PLC的风光互补发电控制系统设计

基于PLC的风光互补发电控制系统设计
I SSN 1 O08— 9446
承 德 石 油 高 等 专 科 学 校 学 报
J o ur n a l o f Ch e ng d e Pe t r o l e um Co l l e g e
第 1 5卷 第 4 期 , 2 0 1 3年 8月
Vo 1 . 1 5, No . 4, Au g .2 01 3
C h e n g d e 0 6 7 0 0 0,He b e i 。C h i n a )
Abs t r a c t : Th i s p a pe r d e s i g n s t h e ห้องสมุดไป่ตู้ c e ne r y c o mp l e me n t a r y p o we r g e n e r a t i o n c o n t r o l s y s t e m ba s e d o n
P L C, a n d a c c o r d i n g t o ma x i mu m p o w e r p o i n t t r a c k i n g( MP P T )c o n t r o l t h e o y, r t h e c o n t r o l s y s t e m o f
考。 关键词 : 风光互补 ; P L C ;最 大 功 率 点 跟 踪 ; 控 制系统 中 图分 类 号 : T M6 1 文献 标 识 码 : B 文章编号 : 1 0 0 8 — 9 4 4 6 ( 2 0 1 3 ) 0 4 — 0 0 3 2 — 0 6
De s i g n o f W i n d- s o l a r Hy b r i d Po we r Ge ne r a t i o n Co n t r o l Sy s t e m Ba s e d o n PLC

风光互补 毕业设计

风光互补 毕业设计

风光互补毕业设计风光互补毕业设计随着社会的发展,人们对可再生能源的需求越来越大。

在能源紧缺和环境污染的压力下,风能和光能成为了备受关注的可再生能源之一。

因此,风光互补技术逐渐崭露头角,成为了解决能源问题的重要途径。

在这个背景下,风光互补的毕业设计成为了一个热门话题。

毕业设计是大学生们展示自己专业知识和实践能力的重要机会。

而风光互补技术作为一个新兴领域,充满了挑战和机遇。

因此,选择风光互补作为毕业设计的主题,不仅能够提升自己的专业能力,还能为社会做出贡献。

首先,风光互补技术的研究和应用对于解决能源问题具有重要意义。

传统能源的开采和利用往往伴随着环境污染和资源浪费。

而风能和光能作为可再生能源,具有清洁、可持续的特点。

通过将风能和光能进行互补利用,不仅可以减少对传统能源的依赖,还可以降低对环境的破坏。

因此,通过毕业设计来研究风光互补技术的应用,可以为推动可再生能源的发展做出贡献。

其次,风光互补技术的研究和应用对于提高能源利用效率具有重要意义。

风能和光能的特点决定了它们的发电效率相对较低。

而通过将风能和光能进行互补利用,可以有效提高能源的利用效率。

例如,可以通过在风力发电场附近建设太阳能光伏发电站,利用太阳能补充风力发电的不足。

这种互补利用的方式不仅可以提高能源利用效率,还可以降低能源的成本。

因此,通过毕业设计来研究风光互补技术的应用,可以为提高能源利用效率做出贡献。

此外,风光互补技术的研究和应用对于推动可持续发展具有重要意义。

可持续发展是人类社会发展的必然要求。

而风能和光能作为可再生能源,具有无限的潜力。

通过将风能和光能进行互补利用,可以实现能源的可持续利用。

这不仅可以满足当前的能源需求,还可以为未来的发展提供保障。

因此,通过毕业设计来研究风光互补技术的应用,可以为推动可持续发展做出贡献。

综上所述,风光互补技术作为一个新兴领域,具有广阔的应用前景和巨大的发展潜力。

通过毕业设计来研究风光互补技术的应用,不仅可以提升自己的专业能力,还可以为社会做出贡献。

毕业设计(论文)基于风光互补发电系统研究

毕业设计(论文)基于风光互补发电系统研究

毕业设计(论文)基于风光互补发电系统研究毕业设计(论文)的题目:“基于风光互补发电系统的研究”研究背景:随着全球能源需求的不断增长,可再生能源的利用变得越来越重要。

在可再生能源中,太阳能和风能是最常见和广泛利用的两种能源。

然而,由于风能的不稳定性和太阳能的时变性,单独利用这两种能源可能存在一些限制。

因此,为了克服这些限制,研究人员提出了风光互补发电系统的概念。

研究目的:本论文旨在研究和分析风光互补发电系统的运行原理、优点和挑战,以及如何最大程度地利用风能和太阳能互补发电系统的能量转换效率。

研究内容:1. 风力发电和太阳能发电系统的原理与方案:对风力发电和太阳能发电的基本原理进行介绍,并分析目前常见的风力发电和太阳能发电系统的方案。

2. 风光互补发电系统的运行原理:介绍风光互补发电系统的基本原理,包括如何将风力和太阳能转化为电能,并实现其相互之间的协调运行。

3. 风光互补发电系统的优点和挑战:分析风光互补发电系统相对于单一风力发电和太阳能发电系统的优点和挑战,如能源互补性、系统稳定性和复杂性等。

4. 风光互补发电系统的经济性分析:通过对风光互补发电系统的成本和效益进行经济性分析,评估该系统在商业和实际应用中的可行性。

5. 风光互补发电系统的仿真和实验验证:通过计算机模拟和实际实验,验证风光互补发电系统的设计和性能,分析其实际运行情况。

6. 未来发展方向和应用前景:分析风光互补发电系统在未来的发展方向和应用前景,提出改进和优化措施。

研究方法:本论文将采用文献综述、理论分析、数学模型建立、计算机仿真和实验验证等方法进行研究和分析。

预期成果:通过对风光互补发电系统的研究,预计将揭示该系统在提高能源转换效率和减少环境污染方面的潜力,为推动可再生能源的开发和利用提供理论和实践的指导。

关键词:风光互补发电系统、风力发电、太阳能发电、能源转换效率、优点和挑战、经济性分析、仿真和实验验证、未来发展方向和应用前景。

风光互补控制器设计思路,基于单机控制

风光互补控制器设计思路,基于单机控制

风光互补控制器设计思路
风光互补控制器主要功能是控制风力发电机与太阳能电池板发出来的交直流电,完成对蓄电池充放电控制和各种负载的控制,风电部分主要是整流后的风电输入电压、风电输入电流采集。

光伏部分主要是光伏输入电压、光伏输入电流的控制。

主要性能是风力发电机发出三相电,经过整流滤波得到直流,光伏通过太阳能电池板直接得到直流,两路直流电源先经过mos管模块,通过pwm与MPPT技术给蓄电池充电,期间要监测电压、电流和温度,并通过模数转换到单片机,经单片机处理将相关信息在液晶屏显示。

采用单片机控制最大功率点的跟踪(mppt)控制,实现环境资源处于最大利用率。

蓄电池为模拟直流负载模块、感性负载模块和LED模块供电。

系统提供保护模块,卸载模块,防雷浪涌模块和蓄电池过放保护功能模块等。

风光互补控制器实验箱设计要求每个模块相对独立设计,而每个模块又是相互关联的,功能模块经连接组合一起要构成一个完整的“风光互补控制器”并实现相关功能,同时可完成如下实验内容项目。

整体模块框图:
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采用单片机控制的风光互补发电系统-毕业设计论文

采用单片机控制的风光互补发电系统-毕业设计论文

采用单片机控制的风光互补发电系统毕业设计引言电力在现实生活中占主导地位,但是受客观环境的限制,有些地区根本无法实现电业的发展和建设。

为了弥补传统电力的不足,我们设计了风光互补发电系统。

此系统就是利用风和光两种自然能源相互补充发电,由太阳能电池板与风力发电机发电,经蓄电池充电,给负载供电的一种新型能源。

它既不消耗任何矿物燃料,又完成了对自然能源的合理利用。

此系统可以应用于微波通讯、基站、电台、野外活动、高速公路、无电扇区、村庄、海岛的电力提供。

而且为了适应偏远地区不便利的地理环境。

风光互补发电控制系统几乎完成了智能化,免维护。

尤其适合在内蒙古风力大的偏远山区。

本次设计就是对风光互补发电系统的详细介绍。

设计中对整个发电系统作了简要介绍,但对系统所用的单片机、其他芯片及附加电路作了详细介绍。

并介绍了系统中的抗干扰措施。

最后介绍了系统的软件设计。

由于我所学知识和时间有限,设计中有不少漏洞和不足,敬请老师给与批评和指正。

谢谢。

第一章概述在我们的日常生活中,所用电力几乎都是由传统的电力提供的,但是受到外界环境限制,它并不能遍及每一个用电领域。

于是我们需要开发新的独立的供电系统。

1.1 课题来源在当今世界,电已经成为人们生活中最常用的动力来源,随着人们生活水平的不断提高和技术进步,人们对电的依赖越来越强。

无论是农业、工业还是新型的第三产业,用电量都在逐年增加,几乎可以说,没有电能,人民的生活将陷入高度的无秩序状态。

也正是因为电力在人们的生活中占的比重越来越大,才使得人们生活的地区差异表现的越来越明显。

因为我们知道,传统的电力行业以消耗煤等矿物燃料为主,生产过程中科学技术的要求也比较高,随之带来的环境污染也比较严重。

这就使得有些根本不具备发展传统电力的条件。

比如说,我们知道我国的能源分布具有很大的不均衡性,有些偏远地区,如农牧区、山区、沿海以及岛屿等地,部队的边防哨所、邮电通讯的中继站、公路和铁路的信号站、地质勘探和野外考察的工作站,都需要低成本、高可靠性的独立电源系统,但是因为地方上根本就没有矿物燃料的存储,甚至因为地区偏远,对于燃料的运输都几乎不可能;而还有些地区,则由于人力资源不丰富,长时间以来也一直很难建设自己的电力事业,也就限制和制约了许多用电行业的的发展;当然越来越严重的环境污染问题,也不由得让我们在电力的建设发展上小心又谨慎。

基于单片机式风光互补发电控制系统设计

基于单片机式风光互补发电控制系统设计

基于单片机式风光互补发电控制系统设计摘要:近几年来,随着社会经济的不断发展,能源供求失衡日趋凸显,太阳能和风能作为最理想的发电能源之一,具有广泛的应用领域。

本文提出的风光互补发电系统,较好的利用太阳能和风能互补性,弥补了独立发电系统的缺陷,而控制系统的性能对风光互补发电的效率提升具有重要作用。

因此本课题的研究具有较好的实用价值。

针对风光互补发电系统特点,采用相应控制策略来使系统运行,并设计风光互补发电系统的控制器,主要包括下位机控制器和上位机管理软件。

下位机控制器主要可以实现对风光互补发电系统的充放电的控制、信息采集与显示、和通讯等功能。

其开发过程主要包括硬件电路的设计和运行程序的编写两部分。

关键词:风光互补;采集电路;太阳能自动跟踪;控制器;单片机引言能源与环境已成为全球所面临的两个最严峻问题。

当前寻找开发有效、绿色可循环利用的能源将是人类一直努力的目标。

而风光互补发电系统就是利用自然能源,将不稳定的自然资源转化为可利用的电能。

致力于发电系统能量的损耗,风光互补发电控制系统已逐渐被人们普遍推广。

系统中的控制装置可以保证蓄电池稳定的工作,既不会过充也不会过放。

系统装置中利用软硬件结合,既发挥了硬件运算快的优点,又利用了软件使用方便的优势。

使整个系统操作简单,控制方便。

1、国内外发展现状伴随着全球濒临枯竭的能源危机,可再生能源已经成为今后人类依赖能源中不可或缺的一部分,刚开始的风光互补发电系统,就是将风力发电机和光伏组件进行的简单配合,但是大自然提供的资源并不稳定,导致发电效率很低。

近些年来风光互补发电系统使用范围的不断状大,提高利用率和经济性已成为必然要求,国内外陆续研发出风力、光伏及其互补发电的综合发电控制系统。

现代国内风光互补发电系统中大多采用的控制策略是对蓄电池进行浮充充电的控制模式,让负载有效地消耗由太阳电池组和风力发电机发出的电量。

一般通过蓄电池电压检测来确定其运行状况,现在市场上智能控制芯片种类繁多,如常见的单片机,DSP,CPLD,FPGA,ARM等等。

基于MSP430单片机的风光互补控制器设计

基于MSP430单片机的风光互补控制器设计

基于MSP430单片机的风光互补控制器设计周源;王庆义;叶盛【摘要】为了提高风光互补发电系统的效率及可靠性,以MSP430F149单片机为核心设计了一个小功率风光互补发电智能控制器,该控制器具有最大功率点跟踪(MPPT)、能量的协调控制以及蓄电池的智能充放电等功能.在试验室平台搭建了以该控制器为核心的200W风光互补发电系统模型,并利用Matlab对系统进行了仿真,仿真和试验测试结果均达到预期效果,表明该控制器具有现实的应用价值及意义.【期刊名称】《可再生能源》【年(卷),期】2014(032)004【总页数】5页(P407-411)【关键词】风光互补发电系统;控制器;最大功率点跟踪;MSP430【作者】周源;王庆义;叶盛【作者单位】中国地质大学机械与电子信息学院,湖北武汉430074;中国地质大学机械与电子信息学院,湖北武汉430074;中国地质大学机械与电子信息学院,湖北武汉430074【正文语种】中文【中图分类】TK6;TQ546近年来,常规化石能源消耗逐年增加,同时带来了严重的环境污染和生态系统破坏。

为了解决能源需求和生态环境污染之间的矛盾,需要开发出高效环保的新型能源[1]。

风光互补发电系统由于具有环保节能、持续供电,较高性价比而被广泛应用,但目前风光互补发电系统中存在发电效率低下、初期投入成本较高等问题。

本文采用了具有片上资源丰富和超低功耗的MSP430F149微处理器,结合最大功率点跟踪(MPPT)控制技术,创新设计了双DC/DC变换电路,使控制器具有低成本、高效率以及可靠性好等优点,本文设计出相关硬软件方案,对系统设计进行试验验证。

风光互补发电系统主要由电能产生环节、电能变换控制环节和电能存储消耗环节组成,其中电能产生部分包括风力发电机组和光伏电池阵列,电能变换控制部分为风光互补控制器,电能存储消耗为蓄电池和负载。

风光互补控制器是风光互补发电系统中必不可少的部分,是保证风光互补发电系统高效稳定工作的基础。

基于单片机的风光互补控制器

基于单片机的风光互补控制器

基于单片机的风光互补控制器摘要:本文对以风光互补发电的家居供电系统控制器的设计,便利用了太阳能和风能,这套控制系统以单片机STC89C52为主,外设器件为辅,将上述两种能源转换成电能,为家居用电提供电能。

本设计包含的器件主要太阳能电池组,风力发电机,太阳能专用蓄电池,风光互补控制器等,能够对家居供电系统起到保护和调节的作用。

关键词:风光互补家居供电系统单片机STC89C521.研究背景人类的生存与能量是密不可分。

能源是人类文明进步的最基本动力。

自21世纪初以来,人数急剧上升。

随着人们对现代化的呼声越来越高,能源的数量和质量受到越来越多的关注。

然而诸如煤、石油和天然气的现有化石资源变得越来越稀缺,并且难以满足当前的人类需求,这才催生了太阳能,潮汐能,风能等环保新能源的应用,并且正逐渐受到人们的关注和发展。

2.课题研究内容本文基于当前背景下人们对于清洁能源的要求,设计了一种基于单片机的风光互补控制器,充分利用风能和光能两种清洁能源发电用来满足家庭生活用电的需求,并且具有对家居供电系统起到保护和调节作用的功能。

系统主要包含硬件设计以及软件设计两部分内容,以下将进行具体介绍。

1.系统设计原理和流程3.1系统设计原理控制器是家居风光互补发电系统的关键部分,它承担了系统软件输出功率转换的任务,并考虑了各种发电系统的技术标准。

电池充电操作过程完成。

当电流达到最小预设值时,将执行完全充电和放电,以填补可充电电池对锂电池寿命的损害。

当风速互补发电系统软件中没有输出功率输出时,电池将被充电和放电。

当蓄电池在过放电的情况下下充电时,将断开负载并断开供电;当蓄电池的工作电压高于启动电压时,蓄电池将再次充电。

3.2系统控制流程根据中风力发电机,太阳能阵列电池和蓄电池的特性,基于单片机的家居供电系统风光互补控制器的控制流程如见图3-2。

图3-2 风光互补控制器控制流程4.硬件电路的设计4.1系统功能分析本系列产品设计电路是根据ASTC89C52单片式风机保护电路+采用太阳能碳酸电池板保护电路+采用风机驱动发电降压保护能源电路+采用太阳能碳酸锂电池板的充电降压保护能源电路+直流升压能源电路+直流稳压电源线路+交流电源保护电路等技术要求进行设计。

基于单片机的船用风光互补发电系统控制器的设计

基于单片机的船用风光互补发电系统控制器的设计

《工业控制计算机》2009年22卷第5期在船用风光互补发电系统的实际设计中,要求系统成本低、体积小、效率高、可靠性好。

由于船舶在航行过程中,由于河道的走向的变化,船所在地域的变更,风向和阳光的照射角度变化更大,给充分利用风电和光电带来一定的难度,本系统的设计充分考虑上述各项因素的情况下,在获得安装点的气候数据和负载容量后,通过选择不同的系统部件组合方式确定系统容量,然后使用微控制器集中控制解决上述问题,并同时完成对风力机和太阳电池组件的充电、放电,蓄电池组的防过充电和过放电等功能的智能化控制和管理。

1风光互补发电系统结构风光互补发电系统由光伏阵列、风力发电机、防反冲电路、电子开关电路和最大功率跟踪电路等等几部分构成。

控制器控制光伏阵列和风机产生的电能管理和蓄电池的充放控制。

系统结构框图如图1所示。

图1风光互补发电系统结构框图2风光互补发电系统硬件电路设计2.1主回路设计风光互补发电系统主回路如图2所示,风力发电机输出的交流电,一路通过整流得到直流电压,经过防反充二极管D2和充电MOSFET管Q6给蓄电池充电;另一路通过MOSFET管Q2、Q4至卸载电阻R8。

当蓄电池电压达到风机卸载电压值时,开通MOSFET管Q2、Q4使风机卸载,禁止对蓄电池充电;否则,禁止卸载,恢复充电。

光伏阵列输出通过防反充二极管D2和充电MOSFET管Q6对蓄电池充电,同时充电MOSFET、电感和二极管组成Buck电路,通过控制单片机输出的PWM信号,实现最大功率跟踪。

放电MOSFET管Q10为蓄电池放电开关,在蓄电池放电时,从保护蓄电池的角度出发,当蓄电池电压小于过放电压时,放电开关截止,切断蓄电池和负载的回路,避免电池过放,损坏蓄电池。

只有当蓄电池电压重新升到浮充电压时,放电开关才重新导通,接通负载回路。

图2主电路原理图2.2控制电路设计控制电路硬件结构如图3所示。

该控制装置通过MSP430F149单片机的P6模拟量输入口输入被检测信号,通过P4口输出PWM控制信号,控制电子开关和驱动步进电机工作,通过键盘接口电路实现键盘管理和初始值修改或设定,LCD 显示器显示检测的参数等变量。

风光互补任务书

风光互补任务书

2015年全国高职技能大赛“康尼杯”风光互补发电系统安装与调试赛项任务书选手须知(1)任务书如果出现缺页、字迹不清等问题,请及时向裁判示意,进行任务书的更换。

(2)竞赛内容包括系统安装、布线与接线、程序设计、测试、分析、设计、答题、焊接和提交成果。

竞赛时间共6小时,参赛队应在规定的时间内完成任务书规定内容。

参赛选手在竞赛过程中根据任务书要求,将各系统的运行记录或程序文件存储到指定的计算机的盘目录下,未存储到指定位置的运行记录或程序文件不予给分。

(3)参赛选手提交的试卷不得写上姓名或与身份有关的信息,否则成绩无效。

(4)参赛选手认定竞赛设备的器件有故障可提出更换,器件经现场裁判测定完好属参赛选手误判时,每次扣该参赛队3分。

(5)竞赛过程中,参赛选手要遵守操作规程,确保人身及设备安全,并接受裁判员的监督和警示。

竞赛过程中由于参赛选手人为原因造成的器件损坏,不予更换。

竞赛过程中由于参赛选手人为原因造成贵重器件损坏,停止该队比赛,竞赛成绩作为零分。

(6)在竞赛过程中,参赛选手如有舞弊、不服从裁判判决、扰乱赛场秩序等行为,裁判按照规定扣减相应分数。

情节严重的取消竞赛资格,竞赛成绩记为零分。

(7)竞赛结束时,参赛选手要清洁工位。

(8)竞赛设备已预设若干故障,请参赛选手自行排除。

一、竞赛设备描述竞赛设备以“KNT-WP01型风光互补发电实训系统”为载体,该设备由光伏供电装置、光伏供电系统、风力供电装置、风力供电系统、逆变与负载系统和监控系统组成,如图1所示。

(a)(b)(c)(d)(e)(f)图1 KNT-WP01型风光互补发电实训系统外形图(a)光伏供电装置(b)风力供电装置(c)光伏供电系统(d)风力供电系统(e)逆变与负载系统(f)监控系统1.光伏供电装置光伏供电装置主要由光伏电池组件、投射灯、光线传感器、光线传感器控制盒、水平方向和俯仰方向运动机构、摆杆、摆杆减速箱、摆杆支架、单相交流电动机、电容器、直流电动机、接近开关、微动开关、底座支架等设备与器件组成。

基于PIC18F6720的风光互补路灯控制器设计

基于PIC18F6720的风光互补路灯控制器设计

基于PIC18F6720的风光互补路灯控制器设计摘要:为了配合独立风光互补路灯发电系统的控制,设计了一种新型智能控制器。

微处理器芯片采用PIC18F6720。

控制器功能主要由光控时空开关,蓄电池过冲过放保护,蓄电池深度放电保护、太阳能板夜间防反冲,负载状态检测,风机状态检测等功能组成。

该控制器用于充电与用电管理,在稳定性和效率上都有所提高,并可长期免维护,应用前景十分广泛。

关键词:风光互补;PIC18F6720;充放电保护;一、引言风光互补路灯控制系统作为无需与市电并网的独立供电系统,有效的利用了风能以与太阳能在时间上和地域上的互补性。

系统通过风力发电机与太阳能电池板向蓄电池充电,在需要时供电给负载。

普通路灯不仅消耗市电电能,线路铺设也要消耗大量线材,在这些线材上也要消耗大量电能。

普通路灯输电电缆埋在地下,如果照明路线过长则需要设置升压系统。

这样就给远离电源点的地区安装照明路灯带来重重阻碍。

风光互补供电系统的路灯可以有效解决上述问题。

它每一根灯杆都是独立供电不需要输电线路,无需挖开路面做埋管,不消耗市电电能并只需要很小的维护力度。

很多发达国家目前正在大规模使用风光互补路灯,尤其在太阳照射强烈以及大风地区效果非常明显。

该系统尽管初期投资较大,但具有可观的经济效益并且符合节能减排的理念,我国已经有部分城市开始大规模的推广。

二、风光互补路灯介绍系统主要由太阳能电池板、风力发电机组、控制器、蓄电池、直流负载、等部分组成。

该系统是集太阳能、风能及蓄电池等多种能源发电技术及系统智能控制技术为一体的复合可再生能源发电系统。

太阳能电池板将太阳能转换为电能,对蓄电池进行充电,也可以直接对直流负载供电。

风力发电机将风能转化为机械能,风机带动发电机再将电能转换为电能。

转换的电能通过控制器转换为直流电用蓄电池储存起来,需要时提供给负载或直接为负载供电。

蓄电池作为储能设备,为负载以及控制器供电。

太阳能只在白天作用,而风能存在着不稳定性,所以蓄电池是必不可少的。

基于51单片机的风光互补充电器的设计

基于51单片机的风光互补充电器的设计

当前 国外在 新能 源领 域 的研 究主要 集 中于大 型并 网发 电场及 单独 风 力发 电 、 独太 阳能光伏 发 电 的控 制 。 单
风 光互 补 发 电方 面 的研 究 比较少 。而 我 国风光 互 补 电源 系统 的研 究 主要 集 中于 电力 电子技 术逆 变 器 的研 究 、
并 网技 术 的研 究 、 统计 算 机仿 真 和优 化设 计 三方 面【 ] 市 中蕴 含着 丰 富 的风 能和 太 阳能 资源 , 了方 便 、 系 l 。城 - 4 为 有 效 的利用 城市 中的太 阳能 和风 能 。本研 究 以成本 低 、 效率 高 、 可靠性 好 为参 考对 便携 式风 光互 补 电源 系统进 行研 究 , 即利 用 小功率 太 阳能 电池 板 和风 力发 电机 发 出的 电能 向蓄 电池 充 电后 向负载供 电的研究 。
明风光互补 电源系统的安全性和可靠性 。 关 键 词 : 光互 补 ;9 5 ; 制 器 ; 能 充 电 风 8C 1控 智 中 图分 类 号 : M9 9 T 1 文 献标 识码 :A 文 章 编 号 : 0 0 10 (0 0 — 7 9 0 10 — 7 02 1 )6 04 — 3 1
Ab t a t B s d n h r s a c o 8 C , t e i ge- h p sr c : a e o t e e e r h f 9 51 h s l c i mir c mp tr a d 0 s l c n r c mp e n a p we n c o o u e , n 6 W ma l e e y o lme tr s y o r g n r t n y tm,a o p w r i d- v y r c ag n c n r l r a d s n d e e a i s se o lw- o e w n P h b d h r i g o t l w s e i e ,w ih o l b mo e o tb e n t r t e i oe g h c c u d e r p r l a d u n h a wi d n oa n r y i t l cr a e e g soe n b t r s h o g n trn n n g n h o e y t m y d tc i g n a d s lr e e g n o e e t c l n r y t r d i at i .T r u h mo i i g a d ma a i g t e wh l s se b ee t i ee o n a d sn a i r o 8 C5 , a i h r q e c P M wa g n r t d o i ih at r it l g n c a g n . i al t r u h h n u i g t me f 9 1 h g f u n y W e s e ea e t f s b t y n el e t h r i gF n l n e i y h o g t e s i lt n o 0 n — v y r p we y t m i t e mu ai f 6 W wi d P h b d o r s se o i n h MAT AB t e r s l s o d h t t e wi d P h b d y t m s ae L , e u t h we ta h n - v y r s se wa s f h s i a d rl b e n ei 1. a Ke r s w n / v h b d 8 C5 ; o tol r i tl g n h r i g y wo d : i d p y r ; 9 c n r l ; n e l e t a gn i 1 e i c

基于ATmega16L的风光互补电源控制器设计

基于ATmega16L的风光互补电源控制器设计
接 口电路 ,用 以实现 从 P 机读 取 系统数 据 的功 C 能 ,还 可 以配合 P 上 其他 软件 完成 更 高级 的功 C
能。
在完 成 以上 三个 主 要功 能 的设 计后 ,本设 计 还要 加上 必 要 的保 护 和报 警等 电路 。
图 3 L 9 0并联 的均充 单元模块 46
A me a 6 T g l L的 MI0、MOS 、S K和 R S T引 S I C EE
脚相 接 ,其 余接 电源 和数 字地 。有 了 IP 电路就 S 可 以方便 地 对 A mea6 T g 1L编 程 , 实现 在线 修 改系
统程序的功能。 S R U A T电路是最常用 的串行通讯
设计 了测量 系 统 ,着 重 阐述 了力 传 感器 结构 和应
参考文献 :
变 传感 原 理 ;在 本 系统 中采 用 了数据 采集器 ,实 现 了对 车 削力信 号 的数值 采 集和 后处 理 。本研 究
为其他测量测试系统的设计及数据采集处理提供 了借鉴 。
[]于骏一 ,邹青.机械制造技术基础( 2 [ . 1 第 版)M】 北京:机械 工业 出版社 ,2 0 :6 .0 0 9 87 .
(C03 P —)和两 片 7L 14 组成 管脚 扩展 。两片 4 S5
图 5 充电功能程序流程 图
本系统程序的可操作性很强,所有关键参数 都更改设定 , 如任意阶段的电压上 ( 下转第 4 页) 4
机 电技术
21年 8 01 月
4 结 论
本研究对切削力来源 、分解和经验公式进行 了分 析 , 设计 车削 力测 量系统 设计 提供 了依 据 ; 为
设计方 案 中 ,采 用微 控制 器 以模拟 人 工操 作 的方式对单只蓄电池运行状态进行循环监测,根 据 预 先设 定充 电参 数对 其充 电。每 次微控 制器 只 对一 只蓄 电池 的端 电压 、 电流等 参 数进行 检 测 , 若未 达 到额 定值 则对其 进行 充 电,若达 到额 定值

基于单片机的小型风光互补发电控制器

基于单片机的小型风光互补发电控制器

作品内容简介本作品是基于单片机控制的小型风光互补发电系统的控制器,该控制器特别适合应用于边远地区的照明用电,城市路灯照明系统,通信基站以及海上浮标等小功率用电场合。

系统的主要硬件构成是两个boost升压斩波电路,电压检测电路以及发电系统和电网之间的功率切换电路,主控芯片为使用广泛的51系列单片机,电压检测采用专用的检测芯片ADC0809,系统具有过载保护,短路保护,光电系统和电网自由切换以及对系统各个部分状态的检测和显示。

各个指示灯不同状态指示的功能如下:摘要能源是发展国民经济和提高人民生活水平的重要物质基础,因此开发新型能源是缓解能源紧缺状况、提高企业经济效益和保护环境的重要措施。

在目前众多可再生能源与新能源技术开发中潜力最大、最具开发价值的是风能和太阳能,并且太阳能和风能具有极强的互补性。

本作品就是以风力发电和光伏发电作为控制对象而设计的,本控制器具有可靠性高,能源利用率高,成本低等特点。

首先介绍国内开发新能源的背景及风光互补发电的发展状况,提出了研制风光互补控制系统的可行性,并确定系统的总体设计方案。

其次介绍风光互补控制系统硬件组成、系统各个功能以及系统的软件设计,着重介绍了系统的主电路原理图,控制电路原理图,软件设计的流程图以及技术亮点。

最后系统概括了本控制器的状态显示和功率切换等创新点,以及结合当前市场的发展趋势预计该控制器说的应用前景。

关键词:风光互补,状态显示,功率切换,高可靠性,高利用率国内开发新能源的背景改革开放30多年来,中国经济有了飞速发展,也付出了相当大的资源和环境代价。

发达国家工业化200多年遇到的环境问题,在我国30多年的快速发展中集中出现,使我国,能源供应日益紧张,环境污染日趋严重,常规能源面临日益枯竭的窘境。

改变不可持续的发展方式,开发新能源已成为当务之急。

2005年,我国在社会经济发展的“十一五”规划纲要中,首次提出约束性的量化节能减排目标:到2010年,我国单位GDP能耗由2005年的1.22吨标准煤下降到1吨标准煤以下,降低20%左右;单位工业增加值用水量降低30%。

自动化毕业设计 风力、太阳能互补充电控制器设计

自动化毕业设计 风力、太阳能互补充电控制器设计

毕业设计(论文)风力、太阳能互补充电控制器设计学院:信息科学技术学院专业:姓名:指导老师:自动化学号:职称:教授中国·珠海二○一○年五月XX学院毕业设计诚信承诺书本人郑重承诺:我所呈交的毕业设计《风力、太阳能互补充电控制器设计》是在指导教师的指导下,独立开展研究和学习而取得的成果,文中引用他人的观点和材料,均在文后按顺序列出其参考文献,设计使用的数据真实可靠。

承诺人签名:日期:年月日风力、太阳能互补充电控制器设计摘要本控制系统利用单片机以及模数转换蕊片对蓄电池端电压采集的信号进行转换和控制,对蓄电池电压采用ADC0804转换器进行实时电压信号检测并进行转换;AD转换器先将采集到的蓄电池电压信号模拟量转换成0-255的数字量,再送往单片机STC89C52进行处理,89C52将信号分两路一路送往数码管上显示0-25.5V,另一路信号89C52用比较程序较对出电压信号大小,例如我们设置充电电压上限为13.5V,放电电压下限设为11.5V,当89C52检测到蓄电池电压的数值大于13.5V时,89C52控制充电电路停止对蓄电池进行充电,充电电路断开,充电指示灯灭,放电电路正常工作;当电压降到13V时恢复对蓄电池充电;当89C52检测到的蓄电池电压信号小于11.5V时,89C52控制蓄电池停止对负载电路供电,负载电路断开,负载工作指示灯灭,充电电路正常工作,当电压升到12V时,放电电路继续恢复工作;在全部工作过程中,数码管始终显示当前电压数据值。

单片机系统具有应用灵活,使用方便的特点,在以单片机为核心构成的智能控制系统也具有使用方便、可升级等特点。

对蓄电池充电和放电的电压是必须要在受监测的前提下进行控制的,不能对蓄电池过充电,也不能过放电。

目前大功率的充电机一般没有充电保护装置,在充电过程中如果对蓄电池过充电或过放电都会造成电池的损坏,当电池电压大于一定值是要停止充电,小于一定值时要停止放电,比如12V的铅酸蓄电池最高电压不能超过13.5V,最低电压不能低于11.5V等。

毕业设计(论文)-风光互补发电系统的研究[管理资料]

毕业设计(论文)-风光互补发电系统的研究[管理资料]

四川成都科技大学2010届学士学位论文风光互补发电系统的研究系别:专业:学号:姓名:指导教师:指导教师职称:2010年5月10日风光互补发电系统的研究淮北师范大学信息学院电子信息工程235000摘要风光互补发电系统近几年引起了许多专家学者的关注,也取得了一定的成果,并已经推广了日常生活中来。

风光互补照明供电系统,充分利用清洁能源,实现零耗电、零排放、零污染,产品广泛应用于道路、景观、小区照明及监控、通讯基站、船舶等领域。

本文通过对风光互补发电系统的现状分析,从其技术原理入手,将重点放在了风光互补的发电部分,主要通过对风光互补发电原理及电路分析,为风光互补发电系统提供了一个很好的基础。

并通过对风光互补系统的逐步分析,对风光互补发电系统做了一个整体研究,通过研究得出,作为两种新型能源的充分利用系统,风光互补发电系统更加适合现在生活需要。

关键词风光互补发电系统;太阳能电池板;太阳能发电原理;风光系统Research on wind and solar power generation system Abstract Summary of wind and solar power generation systems in recent years has aroused the concern of many experts and scholars, but also achieved some results, and has been extended to everyday life. Wind and solar powered lighting system, full use of clean energy, to achieve zero power, zero emissions, zero pollution, are widely used in roads, landscape, residential lighting and control, communication base stations, ships and other fields. Based on the status of wind and solar power system analysis, technical principles from start to focus on some of the wind and solar power generation, mainly wind and solar power through the principle and circuit analysis for wind and solar power generation system provides a good basis. And through the system step by step analysis of wind and solar, wind and solar power generation system to do on a comprehensive study, obtained through research, as two full advantage of new energy systems, wind and solar power generation system is more suitable for present needs.KEY WORDS Wind and solar power generation systems; solar panels; solar power principle; scenery system目次1绪论 (1)风光互补的发展历程 (1)风光互补技术原理 (1)风光互补的应用 (2)2系统硬件设计 (4)系统设计方案 (4)系统各部分介绍 (4)开关器件 (12)3系统软件设计 (12)C语言程序的设计基础 (12)主程序设计 (13)4测试结果分析 (14)测试结果分析 (14)电路总图 (15)5 结论 (17)参考文献 (18)致谢 (19)1绪论1.1风光互补的发展历程风光互补,是一套发电应用系统,该系统是利用太阳能电池方阵、风力发电机(将交流电转化为直流电)将发出的电能存储到蓄电池组中,当用户需要用电时,逆变器将蓄电池组中储存的直流电转变为交流电,通过输电线路送到用户负载处。

毕业设计论文2kw风光互补发电系统设计光伏发电部分

毕业设计论文2kw风光互补发电系统设计光伏发电部分

摘要进入二十一世纪,人类面临着实现经济和社会可持续发展的重大挑战,而能源问题日益严重。

人类需要解决能源问题,实现可持续发展,只能依靠科技进步,大规模开发利用可再生能源和新能源。

而太阳能和风能被看做是最具有代表性的新能源和可再生能源,由于风力发电和太阳能发电系统均受到外部条件的影响,光靠独立的风力或太阳能发电系统经常会难以保证系统供电的连续性和稳定性,因此,在采用风光互补的混合发电系统来进行相互补充,实现连续、稳定地供电。

本设计重点针对小型风光互补发电系统中蓄电池充放电控制模块和逆变器模块进行了设计及仿真。

设计针对目前市场上传统充电控制器对蓄电池的充放电控制不合理,同时保护也不够充分,使得蓄电池的寿命缩短这种情况,研究确定了一种基于单片机的太阳能充电控制器的方案。

在太阳能对蓄电池的充放电方式、控制器的功能要求和实际应用方面做了一定分析,完成了硬件电路设计和软件编制并通过proteus仿真软件进行仿真,实现了对蓄电池的高效率管理。

逆变环节采用PWM调制方式,控制芯片为PIC16F73,简化了驱动电路设计。

软件设计中,采用瞬时电压反馈,增加了电路保护等功能,论文阐述了软件设计总体思想构架,给出了程序代码。

最后,利用单片机仿真软件proteus对系统进行仿真并给出仿真原理图及仿真波形。

关键词:风光互补;风能;太阳能;控制;Proteus仿真AbstractEntering the 21st century, human beings are facing to realize the sustainable development of economy and society, and energy problem becomes more and more serious. Only by relying on the progress of science and technology and the large-scale exploitation and utilization of renewable energy and new energy can human solve the problem of energy. And solar and wind power are considered the most representative of new and renewable energy, The power technology of solar energy and wind attack world’s attention. Because of wind power and solar power system under external conditions, and only by independent wind or solar power systems often hard to ensure the continuity and consistency of power system therefore, using hybrid power system of complementary scenery to complement each other, realize the continuous, stable power supply.This design mainly for small wind-light complementary system of battery charging and discharging control module and inverter module for the design and simulation. The conventional charge controller on the market today on the battery charge and discharge control is unreasonable, and its protection is also inadequate, which makes the battery life to shorten. To solve this problem, the design identifies a solar charge controller based on single chip solution. In the solar energy to battery charge and discharge means, the controller of the functional requirements and the practical application aspects ,making some analysis, completed the hardware circuit design and software development, to achieve the high efficiency of the battery management. In the inverter part ,the paper use PWM inverter link, and the control chip is PIC16F73,this makes the system simple. In the software design, the paper uses the transient voltage feedback and meanwhile, increase circuit protection function, the paper also elaborates the overall framework of software design and displays program code. Finally, the paper uses single chip computer simulation software the Proteus simulink the system and gives the simulation principle diagram and waveform.Keyword: Wind and PV hybrid; Wind power; Solar power; Control; Proteus simulation目录摘要 (1)Abstract (2)1 绪论 (5)1.1能源问题 (5)1.2风能太阳能的概况 (5)1.3 风光发电的发展概况 (5)2 风光互补发电系统整体结构 (8)3 光伏发电介绍 (9)3.1太阳能光伏电池的原理 (9)3.2太阳能电池板的计算 (10)4 蓄电池充电控制器的设计 (13)4.1 系统层次原理图 (13)4.2 单片机最小系统 (14)4.2.1 STC89C52的简介 (14)4.2.2 单片机的最小系统及扩展电路 (14)4.3 充放电电路 (15)4.4光耦驱动电路 (16)4.5 A/D转换电路 (17)4.5.1 ADC0804的简介 (17)4.5.2 ADC0804外围接线电路 (19)4.6 LCD显示电路 (20)4.7 E2PROM数据存储电路 (21)4.8 串口通信电路 (22)4.9 太阳能充电控制器的软件设计 (25)4.9.1 系统主程序设计 (26)4.9.2 软件调试和仿真 (26)5 逆变主电路的设计 (30)5.1控制方法 (30)5.2控制芯片 (30)5.3PWM控制电路 (31)5.3.1PIC16F73供电电源 (31)5.3.2时序和死区电路 (31)5.3.3光耦隔离电路 (32)5.3.4电压反馈检测电路 (33)5.4PWM控制电路系统图 (34)5.5 逆变系统软件设计与仿真 (35)5.5.1 主程序的设计 (35)5.5.2 程序设计原理 (36)5.5.3 系统仿真 (36)结论 (39)致谢 (40)参考文献 (41)附录1 充放电控制源程序 ....................................................................... 错误!未定义书签。

风光互补控制器设计方案2

风光互补控制器设计方案2

风光互补控制器设计方案一、风光互补控制器方框原理图如下:二、本项目开发的主要难点:1、单片机风光互补控制软件开发与调试;2、风光互补控制硬件、单片机输入输出驱动模块的开发与调试;解决措施:难点第1项由柳海南负责开发与调试;难点第2项由柳自荣负责开发与调试;三、本项目的技术指标:技术参数:型号WWS05-24-三相额定风机功率0.4KW额定太阳能功率0.2KW额定蓄电池电压24V DC蓄电池浮充电压29V DC蓄电池过放保护电压22 V DC蓄电池过放恢复电压24 V DC光控路最大直流输出功率120W时控路最大直流输出功率120 W控制方式PWM(脉宽调制)显示方式LED保护功能太阳能电池防反冲保护、太阳能电池接反保护、蓄电池过充电保护、过放电保护、蓄电池接反保护、蓄电池开路保护、风机自动刹车和手动刹车保护保护功能解说:1. 太阳能电池反充保护:根据原理图:由于二极管接在两电池正极之间,并且电流只能由太阳能电池流向蓄电池,而不能相反,这就是反冲保护.2. 太阳能电池接反保护:如图,由于二极管正接在两电池正极之间,虽然太阳能电池然接反了,但由于二极管的的正接电流不能从蓄电池流向太阳能电池,太阳能电池得到保护.3. 蓄电池过充保护:当蓄电池电压状态显示:指示灯名称指示灯状态状态说明NIGHT 常亮机器损坏闪烁当蓄电池电压不低于蓄电池过放保护电压时,30秒后有输出灭直流输出端停止供电UNDER VOLTAGE 常亮表示蓄电池电压低于蓄电池过放电保护闪烁无闪烁状态灭运行正常CHARGE 常亮表示见机和太阳能电池正在对蓄电池充电闪烁达到蓄电池浮充电压,处在卸载状态灭风力、太阳能电池板不充电四、风光互补路灯控制器原理图:PCB1:PCB2:五、项目进度安排:序号日期内容19月20日—9月30日项目技术设计方案制定,讨论与审批,绘制控制器PCB板,制作元器件清单,购买元件.210月7日—10月20日制件样机,烧录控制软件310月21日—11月10日调试样机411月12日—11月20日样机试验511月21日—11月30日样机测试,编写技术文件,技术工作总结柳自荣(高级工程师)2009年11月2日。

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2、本毕业设计(论文)课题任务的内容和要求(包括原始数据、技术要求、工作要求等):
风光互补智能控制器作为独立供电系统的控制核心要求能够实现以下功能:1、将风力发电机输出的不确定性电能进行转换,供给负载,多余电能存入蓄电池;2、将太阳能板输出的不确定性电能进行转换,供给负载,多余电能存入蓄电池;3、在风能和太阳能不足时控制蓄电池给负载供电。
本设计还需完成以下内容:1、完成3000汉字的与设计内容有关的英文翻译。2、完成毕业设计(论文)开题报告。3、完成中期总结。4、完成毕业实习报告。5、完成设计论文。
3、对本毕业设计(论文)课题成果的要求(包括图表、实物等硬件要求):
设计成果要求:
在Protel画出控制电路图,写出单片机控制程序并通过调试。
论文:
论文包括:中英文摘要,目录,序言,各阶段的报告,结束语等。论文应是电子版,并打印装订。
4、主要参考文献:
[1] 艾斌,杨洪兴,沈辉等.风光互补发电系统的优化设计Ⅱ匹配设计实例[J].太阳能学报, 2003,24(5).
[2] 王群京,王涛,李国丽..小型风光互补MPPT控制的研究[J].电气传动,2009,39(5).
本设计主要是基于单片机风光互补发电系统智能控制器的设计,通过本毕业设计,主要是使学生系统熟悉和掌握基于单片机的系统设计方法和技能等,培养学生具有综合运用所学的有关理论知识去独立分析、解决实际问题的能力,为其今后从事有关实际工作打下良好基础。
本设计难度较大,应本着实事求是的态度,注重理论与实践相结合,设计成果应体系完整、结构严谨、层次分明。书写论文应论证充分、有理有据,格式、图表和写作规范、统一。
河北建筑工程学院
毕业设计(论文)任务书
课题
名称
基于单片机风光互补发电系统控制器设计
院系:电气工程学院
专业:电子信息工程
班级:电子111
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学号:
起迄日期:2015年3月2日~ 2015年6月28日
设计(论文)地点:
指导教师:顾勇职称:副教授达到的目的:
毕业实习;
算法设计、程序设计及实验(包括中期检查);
完成毕业设计论文撰写工作;
准备毕业论文答辩。
教研室审查意见:
教研室主任签字:
年月日
院审查意见:
院长签字:
年月日
进入21世纪后全球范围内的能源短缺问题越来越明显,能源危机已经引发了一系列的全球问题。解决能源危机的办法只有一个,那就是建立新的能源体系结构,即在开发新的能源形式和研究新的节能技术相结合的基础上,建立一个新型的清洁、安全、可持续发展的能源系统。许多可再生能源应用技术已进入了商业化应用阶段,而有效的利用太阳能、风能等干净、环保、免费的可再生能源,缓解能源危机,保持可持续发展已经成为全世界研究的热门课题。
[3]李少林,姚国兴.风光互补发电中蓄电池智能脉冲充电技术研究[J].电源技术应用,2009,12(12).
[4] 张毅刚.单片机原理及应用.高等教育出版社,2009
5、本毕业设计(论文)课题工作进度计划:
起迄日期
工作内容
1—4周
5—7周:
8—14周:
第15-16周:
第17周
收集与阅读各种文献资料学习有关理论知识内容,形成系统知识框架(包括外文翻译),提出设计方案并进行系统设计;
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