风光互补充电控制系统设计答辩稿
风光互补电动汽车储能电站系统优化设计
风光互补电动汽车储能电站系统优化设计1. 研究背景和意义- 风光互补能源在现代能源中占据重要地位- 电动汽车储能电站解决能源储存和供应问题- 储能电站系统优化设计能够提高能源效率和经济性2. 系统组成和原理- 风光互补电站和储能电站的基本组成和工作原理- 电动汽车的储能特点和应用价值3. 优化设计方法- 建立数学模型，包括风光互补电站、储能电站和电动汽车储能系统的模型- 利用优化算法进行模拟和计算，分析系统中各组成部分的运行特性和相互关系- 设计优化策略和措施，如优化储能电池选择和配对、优化充电和放电控制策略等4. 实验结果和分析- 进行实验验证，测试风光互补电站、储能电站和电动汽车储能系统的运行性能和效果- 分析实验数据和结果，比较不同优化设计方案的优劣，探讨系统优化设计的实际应用价值5. 结论和展望- 总结优化设计的理论和实践成果- 展望风光互补电动汽车储能电站系统优化设计的发展前景和未来研究方向第一章：研究背景和意义随着能源消耗的不断增加和环境污染的不断加剧，全球范围内对于清洁能源的需求也在不断增加。
风光互补能源便是一种越来越受到大家关注的清洁能源形式，它既能够缓解人类对于传统能源的依赖，又能够减少二氧化碳等产生温室效应的气体的排放，对于环境保护和能源危机更是有着巨大的帮助作用。
然而，风光互补能源的发电量不够稳定、不稳定性较大等问题也同时存在，如果不能有效储存和利用，其导出的电能将会被浪费掉或导致能源短缺。
这时，储能电站成了解决风光互补电站产电量波动的理想手段，储能电站可以将电能转化为各种形式并在需要的时候释放出来，以满足电力或能源供应需求，从而最大限度地利用风光互补能源。
同时，为了促进电动汽车的普及和推广，我们也需要解决其关键性的技术瓶颈——储能，此时电动汽车储能电站也应运而生。
电动汽车储能电站将由电池、控制系统、电动机和其他部件组成，并能够将电能储存、释放和转移到其他不同的能源补充的设备中。
基于风光互补的新能源家居供电系统设计-毕业论文
---文档均为word文档，下载后可直接编辑使用亦可打印---摘要根据相关资料显示，全球石油储量利用年限是40年，天然气为50年，而煤则为60年。
所以到了60年后时，化石能源枯竭，可再生能源就会取代他们，并且在发电方面占主要地位。
作为可再生能源的风能与光能在这样的背景下自然受到了很多人的关注。
风能，是一种由于空气流动产生的能源，其储藏量大、分布广，而且无污染、可再生。
相似的光能，同样源于太阳，是太阳能的另一种形式，同样的储量几乎无限，开发利用清洁，都是理想的替代能源。
尤其在我国，太阳能和风能资源丰富，而同时利用他们的风光互补发电，在稳定性方面比他们单一利用更加具有优势。
本文以风光互补发电的新能源家居供电系统为研究对象。
首先分别设计风力发电系统、光伏发电系统和储能系统模块，以及一系列辅助模块，如逆变模块、升压模块、测量模块等。
而在光伏发电系统和风力发电系统中还配置最大功率点追踪模块，使各种情况下都可以得到最大输出功率。
然后光伏、风力和储能模块共同发电维持对负载输出功率稳定，多余的则给储能充电。
最后利用Matlab的Simulink模块进行仿真，验证此设计是有效可行的。
关键词：新能源；风光互补；家居供电系统；最大功率点追踪；仿真AbstractAccording to ralavent data, the life spen of globel oil rasarves is 40 years, neteral ges is 50 years, and coal is 60 years. Therefore, by 2050, global renewable energy will replace the position of conventional energy and occupy a dominant position in power generation. Wind and light energy, which are ranavable energy saurces, have netvrally attrected the attantion of many people in this contaxt. Wind energy is an energy generated by the flow of air. It has large storage, wide distribution, and is pollution-free and renewable. Similar light energy, also derived from the sun, is another form of solar energy. The same reserves are almost unlimited. The devalopment and atilization of clean energy are idael alternative energy sovrcas. In China, solar energy and wind energy are relatively abundant. Combing the two, it power supply adventage is more adventagaous than a single energy supply.This paper takes wind and soler power generetion new energy home power supply system as the rasearch object. First of all, design wind power ganeration system, photovaltaec power generetion system and energy storage system module, as well as a sevies of auxileary modules, such as inverter module, boost module, measurement module, etc. The photovoltaic power genaration system and wind power generetion system are also equiped with a maxinum power point tracking modvle, so that the maxinum output power can be obteined in various situations. Then the photovolteic, wind and energy storage modules genarate electricity together to maintein a stable output power to the load, and the excass is charged to the energy storage.Finally, the Simulink module of Matlab is used for simulation to verify that the design is effective and feasible.Keywords:New energy; wind and solar complementary; home power supply system; maximum power point tracking；simulation目录1绪论1.1风能与太阳能发电的背景、目的与意义人类的生存与能量是密不可分。
毕业设计(论文)_2kw风光互补发电系统设计光伏发电部分 推荐
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。
风光互补充电控制系统设计答辩稿
过压检测电路
过压检测流程图
继电器控制电路
系统正常工作时： 单片机输出低电 平，端口12与端 口4相连，端口9 与端口1相连。
当检测到蓄电池过充或过放时：单片机 输出高电平，继电器线圈有电流流过则 吸合，端口12与端口8相连，端口9与端 口5相连。
欠压检测流程图
工作状态显示模块
共阳极LED显示块的发 光二极管阳极并接+5V电 压，当某个发光二极管 的阴极为低电平时，发 光二极管点亮。
R12、R13、R14、R15为 保护电阻
归纳与总结
本设计能够有效的利用风能和太阳能满足大部分家 用较小功率用电器的稳定供电，从而节约了能源 和经济开支。合理利用小型风力发电和光伏发电 以及蓄电池的特点达到了预期效果。 不足： 1、控制器着重研究了给蓄电池充电 的过程，在系统负载方面考虑的较少。 2、控制器的稳定性还有待提高。 3、 蓄电池的充电策略还需要深入研究。
系统设备的选用
光伏组件：太阳能电池是用半导体材料（主要成份是单晶 硅）制成的，当太阳光照射到太阳能电池的半导体P-N结 上时，电池吸收光能，在半导体导带和价带中产生非平衡 载流子：电子-空穴对。在电池内建电厂作用下，光生电子 和空穴被分离，电池两端出现异号电荷的积累，即产生“ 光生电压”。 风机：本设计采用5KW小型风力发电机组，采用高强度、 低重量流行的玻璃钢材料。 微控制系统：微机控制系统是整套系统设计的核心，选用 STC12C5A16S2系列单片机，它的指令代码完全兼容传 统的8051单片机，但速度快8-12位，并内置8路高速 A/D转换。 蓄电池组: 在本套系统中，蓄电池组的作用有三个“储能” ，“稳压”和“风光互补”。在本设计中，选用铅酸蓄电 池。
请各位老师们批评指导！
毕业设计(论文)-应用于小型风光互补发电系统中蓄电池充放电装置的设计
本科生毕业论文（设计）任务书目录中文摘要及关键词 (1)英文摘要及关键词 (2)第一章绪论 (3)1.1 能源状况 (3)1.2 风、光发电的发展状况 (3)1.2.1 风力发电和太阳能发电的特点 (3)1.2.2 风光互补发电的提出 (4)1.3 选题意义和国内外研究状况 (5)1.4 小结 (6)第二章蓄电池 (7)2.1 蓄电池的类型 (7)2.2 铅酸蓄电池充放电原理 (8)2.3 蓄电池的充放电特性 (8)2.4 蓄电池充放电方式 (9)2.5 风光互补发电系统构成及原理 (10)2.6 小结 (11)第三章光伏单元充电电路设计 (12)3.1 充电电路拓扑结构及方案选择 (12)3.2 主电路的设计 (13)3.3 控制电路原理与设计 (15)3.3.1 控制电路方案比较及选择 (15)3.3.2 SG3525各引脚具体功能 (16)3.3.3 SG3525芯片特点如下 (16)3.4 驱动电路设计 (17)3.4.1 驱动电路方案比较与选择 (18)3.4.2 驱动电路工作原理 (18)3.5 小结 (19)第四章风力单元充电电路设计 (20)4.1 系统组成 (20)4.2 主电路结构 (20)4.3 控制电路 (21)4.3.1 系统组成 (21)4.3.2 直流电压检测 (21)4.3.3 单片机 (21)4.3.4 PWM波的产生 (21)4.4.5 驱动电路 (21)4.4 小结 (22)第五章逆变器设计 (23)5.1 逆变器的系统构成 (23)5.2 主电路设计 (23)5.3 控制电路设计 (24)5.3.1 单片机 (24)5.3.2 检测电路 (25)5.3.3 驱动电路 (26)5.4 小结 (27)总结与展望 (28)参考文献 (29)致谢 (30)附录Ⅰ (31)附录Ⅱ (33)摘要；本文在分析国内外对风光互补系统研究的基础上，对风光互补系统有了初步的认识，并对蓄电池的充放电过程及装置进行了深入的研究。
本科生毕业论文风光互补发电系统
本科生毕业论文风光互补发电系统本科生毕业论文风光互补发电系统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一方面是常规能源的匮乏另一方面石油等常规能源的开发带来一系列的问题如环境污染温室效应等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作为这两种能源的高级利用太阳能发电和风力发电技术受到世界各国的高度重视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风光互补发电以其独特优势成为新能源研究的热点之一本文针对风光互补发电系统设计了一套小型模拟装置包括太阳能电池模拟用直流电机对风机的模拟和交错并联Buck-Boost蓄电池充电主电路并对交错并联Buck-Boost电路和交错并联Cuk斩波电路进行了研究仿真以及进行了模拟风机装置的调试系统控制全部采用Freescale公司的56F8013 DSP控制实现给出了各部分流程图对于软硬件的关键问题还给出了相应解决方案关键词风光互补 Buck–Boost电路 DSPWind Solar Hybrid Generating SystemABSTRACTEntering the 21st century human beings are facing to realize the sustainable development of economy and society and energy problem becomes more and more serious on the one handconventional energy is serious short on the other hand the development of oil and other conventional energy brings a series of problems such as the environmental pollution the greenhouse effect and so on 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 realize the sustainable development And solar and wind power are considered the most representative of new and renewable energy The power technology of solar energy and wind attrack worlds 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 Wind-light complementary with its unique advantages become one of new energy research hotspots Aiming at wind-light complementary this article design a small device including solar cells in dc motor the simulation and interlacing of fan parallel Buck - hee and main circuit batteries to Buck staggered shunt circuit and interlacing parallel hee - Cuk chopperwere studied and the simulation the simulated fan unit commissioning Control system adopt Freescale company 56F8013 DSP control chart each part The key question for software and hardware to the corresponding solutions KeywordWind and PV hybrid Buck–Boost Circuit DSP目录摘要IABSTRACT II1绪论 111能源问题 112风能太阳能的概况 113 风光发电的发展概况 114 本文的主要内容 32风光互补发电系统总体方案的设计 421风光互补发电系统的组成及总体框图 422 模拟太阳能电池框图 523 模拟风力发电机组的组成及框图 63风光互补发电系统的硬件设计731风光互补系统硬件的总体设计732风光互补系统主电路833风光互补系统的电源模块9com电压产生电路9com±5V电压产生电路 9com压产生电路1034检测模块11com测电路11com测电路1135驱动模块124风光互补发电系统的软件设计1441软件实现功能14com阳能电池输出装置软件主要实现功能14 com机电枢电流控制软件主要实现功能 14 com充电电路软件主要实现功能1442软件设计工具14com发环境CodeWarrior概述15com Processor Expert 概述1543程序实现方法及流程图15com阳能电池输出流程图15com机流程图17com充电电路流程图1844程序关键部分的实现20comSP芯片实现PWM移相20com移相PWM控制的实现21com 双极性移相PWM控制的实现21com DSP定标和标幺化21com1定标21com2标么化225系统仿真与调试2351仿真工具简介2352交错互补buck-boost斩波电路23 52仿真模型23com果 23com析 2653模拟风机系统调试26com备 27com机I-n曲线实验27com阳能电池输出曲线 306结论 32参考文献33附录34谢辞571 绪论11能源问题能源是不仅仅是现代经济社会发展的基础也是经济社会发展的重要制约因素当前包括我国在内的绝大多数国家都以石油和煤炭等矿物燃料为主要能源随着矿物燃料的日益枯竭和全球环境的日益恶化很多国家都在认真探索能源多样化的途径积极开展新能源和可再生能源的研究开发工作解决能源危机可以有如下三种办法一是提高燃烧效率以减少能源消耗实现清洁煤燃料以减少污染二是开发新能源积极利用可再生能源三是开发新材料新工艺最大限度地实现实现节能太阳能和风能被看作是最具有代表性的新能源和可再生能源作为这两种能源的高级利用太阳能发电和风力发电技术受到世界各国的高度重视[1] 12风能太阳能的概况人太阳能能分布广发可自由利用取之不经用之不竭是人类最终可以依赖的能源而光伏发电技术是太阳能利用技术中最具有发展前景的方式之一[5]它具有无污染无噪声安全可靠故障率低维护简单建设周期短等优点它是今后可替代矿物燃料的战略性能源又是当前边远地区能源供应的一种有效的补充随着矿物燃料的逐渐消耗太阳能光伏发电技术将越来越显示其重要性和发展潜力风是地球上的一种自然现象它是由太阳辐射造成地球表面受热不均引起的引起大气层压力分布不均以致空气流动所形成的动能称为风能风能是太阳能的一种转换形式是一种重要的自然能源一起蕴藏量巨大可以再生分布广泛以及没有污染等优势而在各国发展迅速全球的风能约为274×109WM其中可利用的风能为2×107WM比地球上可开发利用的水能总量还要大10倍可以看出太阳能发电和风力发电对于改善能源结构推动生态环境建设特别是对边远地区的生产生活用电等诸多领域的发展将发挥积极的作用具有广阔的市场前景13 风光发电的发展概况光伏发电技术1839年法国物理学家EdmondBecquerel意外的发现用两片金属浸入溶液结构的付打电池在光照下会产生额外的电视他将这种现象称为光生付打效应Photovoltaic Effect1873年英国科学家WilouzhbySmith观察到对光敏感的硒材料并推断出在光的照射下硒导电能力的增加正比与光通量1880年Charles Ffitts 开发出以硒为基础的太阳能电池以后人们即把能够产生光生付打效应的器件称为光伏器件半导体PN结器件在阳光下的光电转换效率最高通常称这类光伏器件为太阳能电池Solar Cell1954年贝尔实验室的科学家们第一次用晶体硅材料制成了光伏电池光电转换效率高达4始于20世纪50年代的空间发展计划成为光伏发电技术的第一个主要应用对象而且光伏技术的发展也成为整个空间技术发展计划的一部分对光伏技术的发展起到了巨大的推动作用今天几乎所有的人造卫星都是靠光伏电池供电包括通信卫星军事卫星和科学家实验卫星风能发电技术20世纪90年代中后期在世界范围内形成了一股风力发电热风力发电量增长速度居全球之首全世界风力发电迅猛发展的原因主要有一下几个第一风力发电技术比较成熟近20年来美国丹麦等国家投入了大量的人力物力和财力研究可以商业运营的风力机取得了突破性的进展可利用率从原来的50提高到98风能利用系数超了40由于采用计算机技术实现了风机自诊断功能安全保护措施更加完善并且实现了单机独立控制多机群控和遥控完全可以无人职守现代风力机技术是现代高科技的完善组合目前百千瓦级风机已经商品化投入批量生产兆瓦级机组也正小批量生产第二风力发电具有经济性目前据美国能源部2000年统计全世界风力发电机组的单位造价已降为1000美元KW单位发电成本为47美分kWh而火力发电单位造价为700800美元KW单位发电成本为58美分kWh第三全球有丰富的风能资源据统计全球风能潜力约为目前全球用电量的5倍美国06的陆地面积安装了风力发电机便可以满足美国目前电力需求的20第四政府的优惠政策美国政府为风力机行业提供40的信贷德国政府也给风力机投资者提供资助资助金额最高达单台风力机投资的60丹麦政府对风力机投资者提供资助20世纪80年代初期为30以后逐年减少到1990年资助完全取消这些优惠政策促进了风力商品化进程这也是以上3个国家能成为世界上风电生产大国的一个主要原因第五风力发电是实现人类可持续发展的需要随着现代工业的飞速发展人类对能源的需求明显增加而地球上可利用的常规能源日趋匮乏据专家预测煤炭还可以开采221年石油还可以开采39年天然气只能用60年国际能源专家预言21世纪是风力发电的世纪绿色能源风力发电将为人类最终解决能源问题带来新的希望2 风光互补发电上世纪八十年代许多人开始了风能太阳能的综合利用的研究丹麦的NEBusch和Kllenbach1981年提出了太阳能和风能混合利用技术问题美国的CLAsPliden1981研究太阳能风能混合转换系统的气象问题前苏联的Nsarin等根据概率原理统计出近似的太阳能风能潜力的估计值余华杨等1987也提出了太阳能风能发电机的能量转换装置尽管太阳能和风力发电有上述众多优势但是作为独立供电设备二者均存在一定的局限性独立的风力发电装置在无风天气下无法提供电能的连续供应而太阳能发电装置在夜晚以及阴雨天等气候条件下无法保证电能的连续供应采用风光互补发电技术后可以有效解决单一发电不连续问题保证基本稳定的供电我国属季风气候区一般冬季风大太阳辐射强度小夏季风小太阳辐射强度大同时大部分地区正午太阳光强的时候一般没有风而在夜间没有太阳光照的时候风力则相对较强风和光在时间上的互补性使得风光互补发电技术在保障供电连续性上有重大意义风光互补发电系统具有电力输出稳定经济性高对环境影响小等优点也解决了太阳能发展中对电网冲击等影响因而风光互补发电技术正在得到广泛地应用14毕设任务的提出将风力发电机与太阳能电池组合通过控制系统对蓄电池进行充电保证晴天阴雨天的充电能量能够持续5本文的主要内容主要的工作本文对风光互补发电系统的特点设计了一套风光互补模拟装置其中包括风机模拟装置和太阳能电池输出模拟装置并设计了蓄电池充电电路还进行了大量理论研究仿真模拟和实验验证本文主要章节如下安排介绍了本课题提出的背景将当今世界的能源问题和新的能源的发展情况进行了简要的概述明确了自己的设计任务简单的介绍了风力发电太阳能发电以及风光互补发电的发展和技术特点难点给出了总系统的设计方案有系统的总框图蓄电池充电主电路模拟太阳能电池输出装置和模拟风机装置的电路框图就本文所涉及到的关键问题进行了分析与解决包括主要拓扑结构的选择控制策略的选择和实现方法等用PSIM对本文提到的两种交错拓扑进行了仿真研究得到了些仿真结果证明了设计思路的合理性和分析结果的正确性并对桥式电路的模拟风机和太阳能输出效果做了实验证明了可行性总结了个人所做的工作和不足之处2 风光互补发电系统总体方案的设计21风光互补发电系统的组成及总体框图风光互补发电系统由太阳能电池板小型风力发电机组系统控制器蓄电池组和逆变器等组成本文基于太阳能模拟电路模拟太阳能电池板输出使用直流电机模拟小型风机带动直流发电机构成风力发电机组蓄电池充电电路为交错互补buckboost电路系统控制器采用Freescale公司DSP56F8013为控制核心对各模块分别控制实现下图为系统的总体框图图21风光互补发电系统总体框图模拟风机所要使用的直流电机以及永磁发电机增量式编码器的照片如下图22模拟风力发电装置及测速环节风力机将风能转换为机械能本实验中使用直流电机模拟发电机发电机直接与风力机相连由风力机带动向外发电整流桥实现不可控整流将发电机所发出的交流换为直流电模拟太阳能电池装置产生类似于太阳能电池输出特性的直流电输出DCDC模块直流模块将整流滤波后的直流电变换为可供蓄电池和负载使用的恒压或横流电是系统的主要受控模块蓄电池系统的储能装置它将系统所发电能储存起来在无风的情况下释放能量向负载供电辅助电源由多个DC_DC电源模块组成产生不同幅值的电压向控制板上的各类有源器件提供电能供应DSP控制器系统的控制核心用来进行检测信号的分析处理并得出相应的控制策略从而产生控制信号驱动用于驱动控制板上各种功率元件上位机PC与控制器之间进行通信可向控制器发出各种控制指令并可获得下位机的工作情况22 模拟太阳能电池框图图2-3 太阳能电池模拟装置总体框图1 交流变压器产生一个可以调节的交流电压一方面降低整流电路器件压力另一方面实现电气隔离防止烧毁器件2 整流桥实现不可控整流将发电机所发出的交流电变换为直流电3 滤波电路电容滤波产生电压比较稳定的直流电4 全桥变换电路通过PWM控制调节输出电压5 辅助电源由多个DC-DC电源模块组成产生不同幅值的电压向控制板上各类有源器件提供电能供应6 DSP控制器系统的控制核心用来进行检测信号的分析处理并得出相应的控制策略从而产生控制信号7 驱动用于产生能够驱动IGBT的PWM信号23 模拟风力发电机组的组成及框图图2-4模拟风机装置的总体框图1 交流变压器产生一个可以调节的交流电压一方面降低整流电路器件电压应力另一方面实现电气隔离防止烧毁器件2 整流桥实现不可控整流将发电机所发出的交流电变换为直流电3 滤波电路电容滤波产生电压比较稳定的直流电4 全桥变换电路通过PWM控制调节输出电流5 直流电机用来模拟风机输出特性其输出In曲线符合风力机输出曲线6 光电编码器用于检测直流电机转速7 辅助电源由多个DC-DC电源模块组成产生不同幅值的电压向控制板上各类有源器件提供电能供应8 DSP控制器系统的控制核心用来进行检测信号的分析处理并得出相应的控制策略从而产生控制信号9 驱动用于产生能够驱动IGBT的PWM信号3 风光互补发电系统的硬件设计31风光互补系统硬件的总体设计系统硬件电路包括主电路部分控制板部分驱动部分信号采样调理部分和辅助电源部分设计原理图如图3-1所示图3-2为PCB设计图接上一节去教学楼的图3-1风光互补系统硬件设计原理图图3-2 PCB设计图图3-3系统电路板实物图32风光互补系统主电路系统主电路的原理如图3-4所示图3-4系统主电路原理图图中BR为不可控整流桥E1 E2 630uF450V为整流滤波电容R1 330K R2 360 K R3 10 K 为输入侧直流电压检测部分Q1Q4为直流变换开关器件Q5为负载投切控制开关IGBT选用G40N60B3DL1 L2 05mH为电路主电感D1D2为BUCK变换续流二极管D3D4为BOOST变换反关断二极管R8 100K R9 10K 为输出直流侧电压检测部分Ra为流经蓄电池电流的检测电阻Rb为负载电流检测电阻此外主电路中还包括各滤波电容功率器件的缓冲电路蓄电池和负载等部分33风光互补系统的电源模块内部电源模块的24V电源直接由主电路获得当系统开始正常工作时系统一边向负载和蓄电池供电同时向内部电源模块供电以保证控制部分的正常工作而在系统的启动过程中蓄电池将提供系统启动所需的电能在系统开始正常工作后进行补充com电压产生电路15V电压产生电路如图3-4所示该电路使用24V转15V的带隔离直流电源模块IB2415LSD-2W该模块体积小工作稳定性好应用灵活图3-4 15V电压产生电路很适合线路板上分布式电源系统中需要产生一组与输入电源隔离的电源的应用场合系统共有三个该电源产生电路用于提供功率开关IGBT的驱动电压其中Q1Q3由于发射极与输入电压不共地所以需要单独提供驱动电源Q2Q4Q5发射极基本处于同一电位所以可共用一个驱动电源com±5V电压产生电路±5V电压产生电路如图3-5所示该电路使用24V转±5V的带隔离稳压的直流电源模块IA2405KS-1W该模块温度特性好且输出电压稳定纹波小适合与线路板上产生与输入隔离的正负电源的场合系统只有一个该电路结构它的输出参考点和系统模拟地共在一起用于向电流检测信号调理电路的运放提供所需的正负电源图3-5 5V电压产生电路com压产生电路图3-6为数字33V电压产生电路该电路由两个直流模块组成先使用IB2405LSD-2W将24V电压变为5V电压再利用芯片LM3940将5V电压变为33V电压LM3940使用时输入和输出侧必须要有滤波电容否则无法正常工作该电路主要向控制板的DSP及其外围电路和驱动芯片输入端进行供电图3-6 数字33V电压产生电路图3-7是产生33V模拟电源的电路利用小磁珠com数字地和模拟地进行隔离得到干净的模拟电源作为运放输入的参考电压使用图中DS为电源指示灯R55为限流电阻当系统上电后DS发光表明供电模块正常图3-7 模拟33V电压产生电路34检测模块com测电路电压检测电路如图3-8所示该系统直接利用电阻分压进行电压检测分压电阻根据端电压的最大值大进行选取当端电压为最大值时使分压结果为33V即可C 为滤波电容滤除高频噪声D1D2为限压保护二极管当检测电压低于0V时下管D2导通将输出电压U牵制在0V而当检测电压高于33V时上管D1导通从而将输出电压U牵制在了33V所以输出电压U只在0V到33V之间不会对DSP产生损坏com测电路电流检测电路如图3-9所示利用一个采样电阻进行电流检测Ra为50m采样电阻最大可通过5A电流C为滤波电容由于采样电阻很小所以需要进行进一步的处理才能输入到DSP图3-10为电流检测信号放大调理电路该电路共有两级运放由于所检测的蓄电池电流有正负之分所以运放利用正负电源进行供电电路选用双运放芯片OP284该芯片具有供电电压范围宽增益稳定温漂小带宽大噪声小等特点完全可以满足电路设计需要图3-8 电压检测电路图3-9 电流检测电路图3-10 电流检测信号放大调理电路电路第一级为信号放大环节设其增益为A1输入为V1in输出为V1out则有 3-1该环节放大电路将采样电阻检测得到的微小电压信号放大为-33V33V的电压信号由于DSP的输入只能是0V33V的电压信号所以需要偏置环节将前级放大信号调整到合适的范围调理环节实际上就是给前级输出加一个直流偏置将-33V33V 的电压信号变换为0V33V的电压信号调理环节的输入为V1out设其输出为V2in 则有3-2第二级运放为电压跟随电路设其输出为V2out则有3-3该环节将调整好的电压信号直接输出起缓冲稳压作用最后的环节是对信号进行滤波与保护该环节的作用和电压检测电路中介绍的作用相同35驱动模块由于DSP发出的PWM信号不能直接驱动IGBT工作IGBT工作时需要15V的开栅电压和低于0V的关栅电压所以本文选用惠普公司专用驱动芯片HCPL3120它是一种专门用于驱动IGBT的光耦隔离式集成驱动芯片最高开关频率可达2MHz输出驱动电压变化范围大它可以驱动1200V100A的IGBT图3-11是该芯片的功能框图和真值表当光耦导通时如果所加电压VCC–VEE大于135V芯片输出高电平VO VCC –VEE驱动IGBT开通当光耦关断时芯片输出低电平使IGBT关断图3-11 HCPL3120的功能框图和真值表图3-12 驱动电路原理图图3-12为驱动电路的原理图将芯片中内部发光二极管的正端接33V高电平负端接控制信号GA_A当GA_A为低电平时内部光耦导通输出高电平驱动IGBT开通当GA_A为高电平内部光耦关断输出低电平使IGBT关断R10为内部二极管的限流电阻C21为电源滤波电容该电容必须有不然芯片可能无法正常工作C26R20D9是为了确保IGBT可靠关断R25用来限制栅极dudt不至过大DZ5用来稳定驱动输出电压使之保持在0～15V之间4 风光互补发电系统的软件设计41软件实现功能软件实现以Freescale公司DSP56F8013为控制核心分别控制太阳能电池输出模拟装置的全桥变换器直流电机电枢电流控制的桥式整流电路和蓄电池充电电路中的交错并联DCDC变换器com阳能电池输出装置软件主要实现功能●对采样检测到的模拟信号进行AD转换●对AD转换后的采样信号进行软件低通滤波对系统进行软件保护●根据检测信号得到相应的控制策略和控制量●产生4路PWM脉冲信号控制主电路中四只IGBT开关管的开通和关断com机电枢电流控制软件主要实现功能●对采样检测到的模拟信号进行AD转换●对AD转换后的采样信号进行软件低通滤波对系统进行软件保护●使用外部中断计算脉冲编码器的脉冲数进而计算直流电机转速●根据检测信号得到相应的控制策略和控制量●产生4路PWM脉冲信号控制主电路中四只IGBT开关管的开通和关断com充电电路软件主要实现功能●对采样检测到的模拟信号进行AD转换●对AD转换后的采样信号进行软件低通滤波对系统进行软件保护●根据检测信号得到相应的控制策略和控制量●产生4路PWM脉冲信号控制主电路中四只IGBT开关管的开通和关断42软件设计工具本系统主要使用的软件为Motorola公司DSP的软件开发调试工具CodeWarrior和其嵌入式PE Processor Expert 软件包[17]对于DSP56800系列产品飞思卡尔提供了两个有力的软件开发工具一个是CodeWarrior集成开发环境是一种可靠的用于交叉汇编交叉C编译链接和调试的开发工具另外一个是软件开发工具PE Processor Expert 软件包它提供了各种外设模块的驱动程序和接口com发环境CodeWarrior概述CodeWarrior集成开发环境包含了一个可视化的工程创建和管理系统对源代码文件和库进行全面的管理降低了工程的复杂性它带有一个代码编辑器采用了习惯的拼写风格是建立和修改源代码的理想工具它还带有一个C源码级的调试器提供基于WINDOWS的代码调试功能可视化地显示复杂的数据结构和表达式的内容大大加快了系统开发的速度提高了工作效率总之CodeWarrior IDE允许设计人员可视化地进行代码编辑链接调试和内核仿真等多种操作com Processor Expert 概述PE Processor Expert 是Codewarrior IDE中集成的软件包内置自动代码生成工具并且具有数据可视化和带模板的项目管理工具可以根据用户的要求选择需要的外设模块利用图形化的用户接口对选定的模块进行设置自动创建初始化代码能够显著缩短开发时间提高代码质量Processor Expert具有上述特性因此对于它的操作就非常简单便捷一切操作都是围绕每一个Embedded Bean的特性方法和事件这三种属性产生的下面就结合Processor Expert的界面来介绍对它的操作 [18]43程序实现方法及流程图。
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。
风光互补新能源发电系统的设计与实现
风光互补新能源发电系统的设计与实现作者：张子皿冯宾春来源：《风能》2015年第09期随着社会发展对能量需求的不断增加，以及传统能源消耗带来的环境污染问题，可再生能源越来越受到人们的关注，风能和太阳能作为两种应用广泛的可再生能源，在资源条件和技术应用上都具互补性，成为了最具开发前景的两种可再生能源。
与单一的风能发电系统或光伏发电系统相比，在满足相同负载要求的前提下，经过合理设计的风光互补发电系统具有供电质量稳定、发电效率高、综合发电成本低等优点。
由于风速和太阳辐照强度处于时刻变化中，新能源发电设备在固定参数下难以实现高效发电，甚至有时发电效率极其低下，因此，有必要有针对性地设计一种新能源发电控制器，在发电过程中实时根据风速、风向、日照强度等变化动态调整系统参数，实现新能源发电设备和蓄电池充放电的有效管理，以提高新能源发电工程的供电质量和经济效益。
本文介绍一种风光互补新能源发电系统的设计与实现方法，该控制器采集风电机组、光伏电池的充电电流和蓄电池电压以及负荷情况，经过计算和处理后产生控制信号，控制主功率回路电路上的功率开关器件，实时对风能和太阳能的充电情况进行调节，从而达到有效利用两种能源的目的。
风光互补新能源发电系统总体方案设计风光互补发电系统是由风电机组、光伏电池阵列、风光互补控制器、蓄电池组、逆变器和用电负荷等组成，其结构图如图1所示。
系统控制原理如下：太阳能经过光伏阵列的转换得到直流电，直流电经功率开关器件对蓄电池充电，同时风电机组所发的电通过三相桥式整流后变为直流电通过功率开关器件对蓄电池进行充电。
风电机组和太阳能电池阵列的电量可由单片机发出的PWM波触发相应的功率开关器件的导通与关断来控制。
蓄电池的充电电压及电流由相关传感器检测并经过A/D转换后送给单片机，由单片机依据控制流程和相关参数对蓄电池的充放电进行控制。
当蓄电池电压充满或风电机组电压过高时通过开关管进行卸荷，以免造成蓄电池过充和危害其他设备安全。
风光互补系统多阶段充电控制策略研究
风光互补系统多阶段充电控制策略研究作者：王银杰胡国文王林来源：《能源研究与信息》2014年第03期摘要：随着风光互补发电技术的发展，储能单元已成为风光互补发电系统的重要组成部分，储能单元的优劣将直接影响到系统的整体性能.针对风光互补发电系统自身的特点，提出了基于风光互补发电系统的铅酸蓄电池多阶段充电控制策略.通过对不同阶段充电控制策略的控制调节，可以使蓄电池在环境发生变化时仍然可以得到合理有效的充电效果；通过合理的转换和控制电路使风能与太阳能资源得到最大限度的存储与利用；通过系统仿真与实验验证了蓄电池多阶段充电控制策略的合理性与可实施性.关键词：风光互补；储能；多阶段充电；控制策略中图分类号： TK 01+9文献标志码： A随着能源与环境问题的日益突出，新能源的开发与应用日益受到国际社会的广泛关注.作为传统的新能源产业，风能与太阳能已成为新能源领域技术最成熟、最具产业化和规模化的行业.同时，风光互补发电系统亦存在资源的间断不平衡性﹑不稳定性的特点，需要配备相应的储能设备保证系统供电的稳定性与持续性.因此，储能系统的好坏将直接影响到风光互补发电系统的整体性能[1].1风光互补发电系统组成典型的风光互补发电系统总体结构如图1所示，其中：Us为太阳能电池板的输出电压；Uw为风机的输出电压；Uo为经前级DC/DC转换后风光互补系统的输出电压.其总体结构主要由电能产生单元、系统控制单元、前级DC/DC变换单元、后级逆变单元以及储能单元组成.由于风光互补发电系统的多变性，风光互补发电也具有能量密度低、稳定性差和随机性大的特点，容易造成供电不连续和电能质量波动，因此一般需要配置相应容量的储能设备维持系统的稳定性[2].储能单元在风光互补发电系统中的作用主要有：（1）将风光互补发电系统所产生的部分能量有效地存储起来，使能源得到充分的存储与利用.（2）改善电能质量，维持系统的稳定.在风光互补发电系统中，太阳光照强度与风速的变化都会使系统的能量输出不稳定，造成电能质量波动.储能设备的加入可改善风光互补发电系统输出电压质量，解决电压跌落、供电中断等电能质量问题.（3）在风机与光伏电池同时无法正常工作，不能正常提供电能时，储能装置可以起到过渡作用，为系统提供相应电能以保证系统工作的连续性.因此，储能系统的好坏将直接影响到风光互补发电系统的性能.在实际的风光互补发电系统中，储能单元又是最易受损﹑消耗的部分.获得最佳的储能系统成为风光互补发电系统设计的重要组成部分[3].2铅酸蓄电池多阶段充电控制策略由于风光互补发电系统具有随机性和不稳定性的缺点，因此，采用传统的铅酸蓄电池充电方法[4]，如恒流充电﹑恒压充电，会降低蓄电池的充电效率，甚至造成蓄电池充不满电的现象，严重影响风光互补发电系统的整体性能[5].因此，本文在基于小型风光互补发电系统特点的基础上，将铅酸蓄电池的充电过程分为四个阶段：激活充电（涓流充电）、主阶段MPPT （基于最大功率跟踪）充电、均衡恒压限流充电和浮充充电（小电流保持）.四个阶段充电曲线如图2所示[6-7]，其中：U为蓄电池的充电电压；I为蓄电池的充电电流；T0-T1、T1-T2、T2-T3、T3-T4依次为四个阶段的持续时间.蓄电池各阶段充电控制策略为[8]：2.1激活充电当对铅酸蓄电池进行充电时，控制系统首先开始采集风光互补发电系统输出端的端电压，选择合适的电能供给系统对蓄电池进行充电，同时对蓄电池的端电压进行采集.如果蓄电池的端电压低于某一限定电压值，则开启激活充电模式，同时说明蓄电池处于深度放电状态或可能处于受损状态.为避免充电电流过大造成“热失控”，在本阶段实行小电流激活模式，这样有利于激活蓄电池内反应物质，部分恢复受损的蓄电池单元.在激活充电阶段，蓄电池端电压开始缓慢上升.当蓄电池端电压上升到能接受大电流充电的阈值时转入第二阶段的充电过程.2.2主阶段MPPT充电本文所设计的小型风光互补发电系统中风力发电系统与太阳能发电系统是两个独立的发电模块，可进行单独的充电控制.风力发电系统受风速影响波动性比较强，光伏发电系统相对比较稳定，因此在充电过程中优先选用光伏发电系统作为蓄电池的基础充电系统.只要最大功率下的输出电流小于蓄电池可以接受的最大充电电流，则采用基于最大功率点的充电方式；如果风机和太阳能电池板所提供的充电电流大于蓄电池所能接受的最大充电电流，则开启风机卸载电路，舍弃一部分风机功率，维持充电电流不超过蓄电池最大充电电流.随着充电的进行，蓄电池端电压将逐渐升高，当达到规定阈值电压时，停止基于主阶段的蓄电池充电策略，转入下一充电阶段.2.3均衡恒压限流充电在此阶段，蓄电池仍未充满（蓄电池容量约为80%），但是为了避免充电电流过大造成电池极化，对蓄电池采用恒压充电方式.随着蓄电池容量增加，充电电流将逐渐减小.当达到浮充充电流阈值时（约为0.01～0.015 C），则表示蓄电池已基本充满.此时，均衡恒压限流充电模式结束，转入下一充电阶段.2.4浮充充电在浮充充电阶段，蓄电池已基本处于充满状态.在此阶段继续采用恒压控制（充电电压稍低于均充电时电压）模式，以恒压小电流促进蓄电池的氧复合循环，补偿前级蓄电池瞬时大电流及自放电所造成的电池容量的损失，提高蓄电池的性能及使用寿命.3蓄电池多阶段充电控制策略仿真为了验证设计思路的可实施性和正确性，本文基于Matlab软件的Simulink仿真平台构建相应的蓄电池多阶段充电控制策略仿真实验平台[9].设计中采用48 V铅酸蓄电池作为风光互补发电系统的储能装置.在蓄电池四阶段充电仿真实验中，设定蓄电池初始电压为44 V，MPPT充电阶段开始时阈值电压设定为46 V，在MPPT 充电阶段充电电流设定为4.5 A，恒压阶段电压阀值设定为55 V.蓄电池四阶段充电电路仿真波形如图3所示，其中t为蓄电池充电时间.从图3可以看出，蓄电池充电时，基本可以按照所设定的充电策略进行.当达到相应充电阶段的阈值电压时，可以平缓地过渡到下一充电阶段.因此，蓄电池四阶段充电策略基本可以保证对蓄电池进行平稳的充电，实现各阶段的有序切换，验证了该充电策略的正确性.4实验分析与验证由于蓄电池容量相对比较大，完成一次完整的充电过程需要相当长的时间，这对数据采集工作带来了很大的不便.因此，本实验中，在天气晴朗时采用太阳能电池板对蓄电池进行充电[10].实验对象为4块相互串联的12 V/20 Ah铅酸蓄电池.铅酸蓄电池充电实验所耗时间约为6 h，每隔 15 min对蓄电池端电压进行一次实验数据记录，实测数据如表1所示.蓄电池充电过程中实测电流曲线如图4所示.测试时间蓄电池端电压/V测试时间蓄电池端电压/V测试时间蓄电池端电压/V测试时间蓄电池端电压/V5结论从实验数据与实验波形中可以看出，蓄电池多阶段充电控制策略可以基本实现对蓄电池多阶段充电过程.在进行充电实验之前，铅酸蓄电池初始端电压为45 V.因此，开始时首先对蓄电池实行补充充电.随着端电压逐渐升高，开始以系统的最大输出功率对蓄电池进行充电，此时充电电流基本保持不变，蓄电池端电压开始以较快的速度上升.随着蓄电池端电压逐渐升高，充电过程将逐渐趋于平缓，此时充电电流将逐渐下降.总体来说，蓄电池多阶段充电控制策略基本可实现对蓄电池进行多阶段充电控制，在各充电阶段过渡过程中也可保证对蓄电池进行平稳的充电.蓄电池多阶段充电控制策略可保证在充电初期能激活修复蓄电池，使蓄电池更经久耐用，在蓄电池充电末期不过充，又能达到充满的目的.参考文献：[1]JOERISSEN L，GARCHE J，FABJAN C，et al.Possible use of vanadium redoxflow batteries for energy storage in small grids and standalone photovoltaic systems[J].Journal of Power Sources，2004，127（1-2）：98-104.[2]辛光明，刘平，王劲松.风光储联合发电技术分析[J].华北电力技术，2012（1）：64-66.[3]张学庆，刘波，叶军，等.储能装置在风光储联合发电系统中的应用[J].华东电力，2010（12）：1894-1896.[4]朱松然.蓄电池手册[M].天津：天津大学出版社，1998.[5]贾英江，王立冬，王维斌.铅酸蓄电池充电方法初探[J].电源技术，2001，25（1）：27-28.[6]陈海，晁勤，戴训江.独立光伏发电系统充放电控制策略[J].可再生能源，2009，27（3）：7-10.[7]虞媛，杨金明，姜红超.风光互补路灯系统中蓄电池充电控制策略[J].微处理机，2011（6）：77-79.[8]廖金华.一种针对铅酸蓄电池的新型智能三阶段充电系统的设计与实现[D].成都：电子科技大学，2011.[9]李军徽，焦健，严干贵，等.铅酸蓄电池三阶动态模型的仿真研究[J].东北大学电力学报，2013，33（1）：103-108.[10]柳厚田，周伟舫.充电电压对铅蓄电池及其电极性能的影响[J].复旦学报：自然科学版，1988，27（1）：45-52.。
基于风光互补发电系统的电动汽车充电桩
NEW ENERGY AUTOMOBILE | 新能源汽车基于风光互补发电系统的电动汽车充电桩郑伟甘肃机电职业技术学院 甘肃省天水市 741000摘 要： 开发和采用新能源将有助于建立适当的充电设施。
本文分析了新能源传统充电模式的需求和瓶颈，提出基于风电互补性电动汽车充电桩解决方案，探讨系统的硬件结构和软件平台，数据表明，新型汽车绿色能源系统，解决了快速充电、独立供电、节能减排等技术难关。
关键词：新能源 电动汽车 充电站 风光互补当今世界，低碳经济已经融入社会生活的主流。
在大时代宏观背景下，电动汽车具有广阔的发展前景。
电动汽车产业发展的基础是充电辅助装置。
油电混合动力汽车和纯电动汽车都与充电点密切关联。
直接利用现有网络为新能源汽车充电迫切需要改变。
例如，电网中快速充电与功率设置的冲突、电离问题、多个充电器对电网的和谐污染以及电网中的储能与配电问题等，都要求开发新型环保型综合电力系统。
太阳能和风能是可再生能源。
能源的连续性是由季节和气候变化造成的。
这部分能源的使用充分保证了风能和光电传感器的互补性，可以存储非均匀分布或交替分布的太阳和风能。
使绿色能源能够根据实际能源需求及时、适当地生产。
本文介绍并设计了集太阳能、风能利用、电池存储技术、高效转换、电动汽车充电等新型能源于一体的全电动汽车充电站，并对新型汽车的实际能源供应方案进行了探讨。
1 新能源汽车充电站发展现状中国目前电动汽车充电站多为电动客车或单位服务，大众没有得到普及服务。
1.1 我国发展历程2006年比亚迪深圳总部落成首个充电站。
北京奥运会期间，中国落成了首个集中充电站，可满足50节纯电动公交车电池的需求。
2009年10月，上海电力在上海投资建设了cox充电站，这是中国首个具有商业功能的充电站。
2009年底在北京，中国首个具有全智能微电网的示范公交车站建成。
同年，深圳建成中国首个电动汽车充电站。
2010年3月31日，唐山湖装卸站建成投产。
这是中国国家电网中首个典型的设计充电站。