微网型风光互补路灯控制器设计

【摘要】风能和太阳能发电技术能够有效缓解我国面临的能源匮乏问题，有利于保护环境，推动经济可持续发展。风能和太阳能具有季节性，单独使用一种发电方式需要很大的储能设备，且发电可靠性不高。风能和太阳能在时间和地域上具有很强的互补特性，风光互补发电技术能够充分地利用风能和太阳能。风光互补发电系统可作为无电网山区，通信基站，海岛等地的供电系统。本论文主要研究风光互补发电技术在路灯照明中的应用。首先讨论了风力发电机和太阳能电池板的输出功率特性、蓄电池储能技术、微电网技术。其次，研究了风光互补路灯系统的配置和路灯负载LED的驱动。要满足发电系统的可靠性要求，风光互补路灯系统需要配置合适的蓄电池容量、太阳能电池板输出功率和风力发电机输出功率。最后，根据系统的配置资源和风光互补路灯系统的控制要求，设计了一种风光互补路灯控制器。该控制器风能功率变换单元和太阳能功率变换单元均采用单端正激拓扑，使用具有两路互补输出的驱动芯片SG3525来驱动两路功率变换单元。单片机采样蓄电池储电状态，控制功率变换单元为蓄电池充电，蓄电池充电采用三阶段混合充电方式。夜间单片机控制蓄电池给LED路灯供电，恒流驱动LED路灯，可设置全功率和半功率供电模式。同时，可通过按键循环显示系统的电压、电流参数和供电模式，系统的串口可实现与上位机的通信。完成系统的硬件电路，并编写软件程序，对系统功能和可靠性进行测试。给出了部分波形和测试数据，并对测试结果进行分析。实验证明，所设计的风光互补路灯系统能够在路灯照明中很好应用。
【作者】李刚；
【导师】王培良；
【作者基本信息】杭州电子科技大学，电子与通信工程，2014，硕士
【关键词】风光互补；微电网；蓄电池组；LED驱动；智能控制；

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