MCU控制風(fēng)光互補(bǔ)獨(dú)立電源系統(tǒng)

系統(tǒng)在充電狀態(tài)中以雙標(biāo)二階段充電法對(duì)鉛酸蓄電池進(jìn)行合理允電，通過(guò)在線(xiàn)對(duì)系統(tǒng)中光伏發(fā)電單元、風(fēng)力發(fā)電單元、蓄電池和負(fù)載的狀態(tài)采集，合理完成灌充和過(guò)電壓恒充，并以浮充狀態(tài)維持鉛酸蓄電池的電壓。

在負(fù)載狀態(tài)(放電狀態(tài))中，按負(fù)載需要，進(jìn)行直流或單項(xiàng)交流供電。同時(shí)監(jiān)測(cè)蓄電池組的狀態(tài)，在到達(dá)設(shè)定條件時(shí)，與備用蓄電池組實(shí)現(xiàn)輪流充放電，提高系統(tǒng)對(duì)能源的利用。另外，在負(fù)載狀態(tài)時(shí)，鉛酸蓄電池的狀態(tài)也需實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，以免過(guò)放對(duì)蓄電池造成損害。

當(dāng)風(fēng)光互補(bǔ)系統(tǒng)巾的光伏發(fā)電單元、風(fēng)力發(fā)電單元、鉛酸蓄電池、負(fù)載以及系統(tǒng)內(nèi)部的狀態(tài)參數(shù)到達(dá)所設(shè)的保護(hù)值時(shí)，系統(tǒng)進(jìn)人保護(hù)狀態(tài)，避免了短路、過(guò)壓、過(guò)流等對(duì)系統(tǒng)的危害，保障系統(tǒng)的正常運(yùn)行。如對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的磁電限速保護(hù)，鉛酸蓄電池的過(guò)放保護(hù)，以及對(duì)負(fù)載的過(guò)壓保護(hù)等。

同時(shí)，系統(tǒng)提供了方便的人機(jī)接口，可在線(xiàn)獲取系統(tǒng)中充、放電的電流、電壓參數(shù)及系統(tǒng)的狀態(tài)參數(shù)。通用串行通信模塊提供了系統(tǒng)之間、系統(tǒng)與上位機(jī)之間的通信，方便的輸入控制，多種的顯示輸出以及靈活的通信不僅保障了系統(tǒng)的安全運(yùn)行，也大大便利r系統(tǒng)的維護(hù)、檢修和管理。

3 實(shí)際應(yīng)用

風(fēng)光互補(bǔ)獨(dú)立電源系統(tǒng)已實(shí)際應(yīng)用于中小功率用電系統(tǒng)，如路燈、家用照明等。由于太陽(yáng)能、風(fēng)能供電的獨(dú)特互補(bǔ)優(yōu)點(diǎn)(如圖6所示)，近年來(lái)風(fēng)光互補(bǔ)獨(dú)立電源系統(tǒng)得到迅速發(fā)展。

如需滿(mǎn)足4對(duì)55W低壓鈉燈的供電，每盞燈光通亮7800lm，按實(shí)地情況采用l000W太陽(yáng)能電池板，300W的小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)，兩組．400A·h左右的鉛酸蓄電池，可滿(mǎn)足所需照明．若需加長(zhǎng)在無(wú)風(fēng)、陰天持續(xù)狀態(tài)下的供電天數(shù)，可適當(dāng)加大鉛酸蓄電池的容量。這里所選的具體參數(shù)是結(jié)合了當(dāng)?shù)靥鞖鉅顩r、負(fù)載需求狀況而選取的。

本系統(tǒng)結(jié)合具體路燈的實(shí)際應(yīng)用，接人感光器件，判斷白天與黑夜，實(shí)現(xiàn)了無(wú)人管理。如圖7流程圖所示，把系統(tǒng)分為3個(gè)狀態(tài)：狀態(tài)l——蓄電池電壓過(guò)低，不能再放電，否則影響蓄電池壽命；狀態(tài)2——蓄電池電壓正常，可進(jìn)行充放電；狀態(tài)3——蓄電池電壓過(guò)高，對(duì)負(fù)載有傷害，需進(jìn)行放電后，方可接入負(fù)載。

4 結(jié)語(yǔ)

風(fēng)光互補(bǔ)電源系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了對(duì)自然資源的合理利用，而風(fēng)光互補(bǔ)的技術(shù)方案保證了系統(tǒng)的高可靠性。基于MCU的風(fēng)光互補(bǔ)獨(dú)立電源系統(tǒng)不僅在理論上有保證，而且在實(shí)際應(yīng)用中也得到了檢驗(yàn)。