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24南方论坛SouthForum2024年12月下

基于ST7单片机的储能供电容量系统优化分析*

张华军

（江苏联合职业技术学院南京分院，江苏南京210024）

摘要：文章综合分析了负荷特性、电网调度、储能特性等影响储能供电系统容量的多维因素，并构建了精确的系统物理模

型。在此基础上，引入量子粒子群优化算法，结合实时监测与动态调控策略，实现了储能容量的智能优化配置。仿真结果表

明，该方法可显著提升储能系统的削峰填谷效果、调频性能和经济效益，较传统方案具有明显优势，为储能技术在智能电网

中的规模化应用提供了新的发展思路。

关键词：ST7单片机；储能；容量优化；实时调控

中图分类号：TM732文献标志码：ADOI：10.3969/j.issn.1672-3872.2024.24.006

随着社会的不断发展和科技的日新月异，人们对24MHz，执行速度高达20MIPS（百万条指令/s），这

电力的需求也在不断增长。然而，传统的电网面临着使得其在实时性要求较高的场合也能够胜任。此外，

诸多挑战，例如电力供应的不稳定性、电能质量问题得益于其优化的架构设计和先进的制造工艺，ST7单

以及电力负荷的波动性等。为了解决这些问题，储能片机的功耗表现十分出色。在运行模式下，其典型电

技术应运而生。储能系统可以在电网负荷低谷时储流仅为8mA，而在待机模式下，电流更是低至5μA，

存电能，在负荷高峰时释放电能，从而平滑电力负荷这对于对功耗敏感的电池供电应用来说是一大利好。

[1]根据意法半导体的官方数据，在3V电压、4MHz频

曲线，提高电网的稳定性和可靠性。ST7单片机凭

借其性能优越、功耗低、成本适中等特点，在储能供率下，ST7单片机的EEMBCCoreMark跑分可以达到

电系统中得到了广泛应用。通过ST7单片机对储能42.3min/MHz，这一结果足以证明其出色的能效比。

综合以上特点，ST7单片机在工业控制、消费电子、

系统进行智能化控制和优化，可以显著提高储能系统

智能仪表等领域得到了广泛应用，其出货量在8位单

的效率和可靠性，延长储能设备的使用寿命，并降低

片机市场中名列前茅，仅2020年就达到了3000万片

系统运行成本。然而，如何合理配置储能系统的容

的规模，市场占有率超过15%。可以预见，随着物联

量，以满足不同负荷需求和运行工况，仍然是一个亟

网、人工智能等新兴技术的不断发展，人们对单片机

待解决的问题。

的需求还将持续增长，ST7单片机凭借其卓越的性能

1ST7单片机与储能供电系统

表现，必将在未来的市场竞争中占据一席之地。

1.1ST7单片机概述

1.2储能供电系统基本结构与工作原理

ST7单片机是意法半导体（STMicroelectronics）储能供电系统采用一种高效、可靠、灵活的电力

推出的一款高性能、低功耗、经济实用的8位单片机。供应方式，其基本结构主要由储能单元、电力电子变

该单片机采用了先进的130纳米制程工艺，集成了高[2]

换器、控制器和负载等部分组成。

达60KB的片上Flash存储器和2KB的RAM