可折叠便携式微型太阳能光伏电站控制系统的设计.pdf

第22卷第 1期 机 电产品开崖与刨新 Vo1．22．No．1 2009年 1月 Development＆ InnovationofMachinery＆ElectricalProducts Jan．，2009 可折叠便携式微型太阳能光伏电站控制系统设计 徐开芸，汪木兰，邵宇峰，邓 乐 (南京工程学院 自动化学院，江苏 南京 211167) 摘 要 ：基于AVIL单片机设计 了全数字化便携式太阳能光伏电站控制系统 。并且太阳能 电池安装部分 结构可折叠，介绍了系统的硬件构成 ，分析 了主要部件和器件的选型原则 ．描述了系统的软件 框架。在AvR单片机 系统控制下 ．可将太阳能电池获取的直流 电进行有效存储和合理转换 ． 提供给用户使用，并且总标称功率可以选择配置。整个系统充分利用 了AVR．单片机 的软件 资 源．最大程度地简化 了硬件 电路 ，使系统具有较高的性价比和可靠性。 关键词：单片机 ；太阳能；光伏 ；电站 ；控制系统 中图分类号：TP273．5；TK514 文献标识码 ：A 文章编号 ：1002—6673 (2009)01—1o9一o3 0 引言 I 当今世界能源 日益紧张 ．电力 、煤炭、石油等不可 I 再生能源频频告急 ，能源问题逐渐成为制约国际社会经 ： 济发展的瓶颈。因此，世界各国都在大力开发可再生能 l 源，例如风能、太阳能、水能、生物质能、地热能和海 f 洋能等。其中太阳能的有效利用和发展最为迅速 ，越来 越多的国家开始实行 “阳光计划”，例如美 国的 “光伏 I 建筑计划”、欧洲的 “百万屋顶光伏计划”以及 日本的 l 朝“ 日计划”等。我国对太阳能光伏技术的研究始于20 J 世纪 7O年代 ，随后国内光伏产业迅速发展 ，其 中的光 ： 伏发电技术具有无污染、无噪音等优点，越来越受到关 } 注，在未来的供电系统中将 占有重要地位O1。光伏发电系 1 薹阳图季能所篓光伏示蓁，电池蓍由太阵Il蓁列l一Il—l器I：墨：HlIurnll 统具有独立供电系统和并网系统两种 ，便携式微型太阳 f 能光伏电站属于前者 ，它不与电网相连 ，一般使用蓄电 ， 池作为储能设备，白天或晴天将太阳能电池阵列输出的 l 电能储存起来．夜间或阴雨天再向小功率负载提供电 } 能。其最大优点是能够给海岛区域、游牧地区、野外作 业 、外出旅行等人员提供应急电能 ，并且体积小 、重量 I 轻、携带方便。 II 1便携式太阳能光伏电站控制系统 ! 本文介绍的可折叠便携式太阳能电站控制系统是利 l — — } 收稿 日期：2008—11一O4 】 基金项 目：江苏省高等学校大学生实践创新训练计划项目(166201070010)；一 南京工程学院大学生科技创新项 目(NA200705002) { 作者简介：徐开芸 (1967一)，女，高级实验师。主要研究领 l 域：机器人技术、计算机控制及 自动化装置等。 J 109 · 测试与控制 · 61)Inm。考虑到太 阳能电池和蓄电池的配套使用 ，系 稳压后 ，再供电给AVR单片机。电路中S1为系统总开 统选配的太阳能电池输出电压至少为：12Vx(1．25—1．5)= 关。继电器 K1由单片机控制 ，用于控制蓄电池充电回 15V～18V。 路的通断。D1、D2是 肖特基二极管 STPS2045CT，该管 现用相同参数太 阳能电池板进行 串一并联使输出电 压降较低，损耗非常小，用于防止蓄电池向光电池反向 压达到 15V以上 ，输 出最大电流和总标称功率根据产品