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1、一、 前言言在全社会会对节能能的重视视，在绿绿色新能能源的发发展现状状，贵州州的一些些偏远山山区，由由于地理理条件和和经济落落后，能能源短缺缺等原因因，电力力供应和和电力成成本高，当当地的电电力短缺缺，没有有电，人人们对权权力的渴渴望来解解决用电电问题迫迫在眉睫睫，他们们始终坚坚持这样样一来国国家能够够稳定发发展与经经济也可可以很好好的发展展。今天天我省能能够使用用电网和和其他的的发电机机来发电电。不然然，对我我我省的的地势环环境，历历史，远远程用户户发送电电路具有有功耗小小，途中中损失比比较严重重。各种种网络的的使用是是很难能能维护的的，难以以保障连连续供电电。该论文依依向着节节约能源源和建
2、设设绿色环环保新能能源的想想法贵州州的风能能和太阳阳能的偏偏远地区区并不突突出，电电力资源源短缺，使使用更少少的功率率特性的的用户建建议的应应用在贵贵州省，小小风光互互补电源源的设计计问题。复复合材料料结构的的系统设设计，对对DC/DC变变换器模模块的设设计选择择，最大大功率合合理选择择（M或或T）跟跟踪模式式，能够够完成最最大功率率监督，改改变其费费用，简简单结构构，依赖赖专门用用电直流流电池组组充电的的同时思思考，在在DC/DC模模块为基基础的变变化，设设计PLLC作为为主要控控制部件件，控制制器采集集数据，电电池端电电压，电电流。本文针对对绿色能能源的发发展，新新的节能能减排和和发展国国
3、家目前前所倡导导的和谐谐的解释释人和社社会发展展的需求求的发展展，人与与自然； 同时时，本研研究也为为其它地地区的独独立发电电有一定定意义。1.1 论文课题题研究的的背景和和意义能量是物物质基础础，中国国经济的的增长和和人民生生活的关关键。然然而人类类在利用用化石燃燃料时，也也引发了了剧烈的的生态系系统与环境污污染破损损等问题题。最近，每个列列国渐渐渐了解到到能源对对我们的重要，更更明白了了普通的的能源使用用过程当中对生生态系统统与环境系系统破损损。许多国国家都根根据国情情出发，治治理了环环境的恶恶化，以以及开发发和利用用可再生生，无污污染的新新能源作作为可持持续发展展的一个个重要组组成部分分
4、。风能和太太阳能是是取之不不竭,用用之有余余的可再再生能源源，风力力发电和和太阳能能发电系系统在我我国取得得了广泛泛的使用用，他们们的发电电形式都都有其长长处。在在现实生生活中的的主导力力量，但但由于客客观条件件，有些些地方无无法实现现电力的的发展与与建设。在移动通通信基站站的建设设，电力力设备被被应用到到传统的的最近市市电或者者小的发发电厂，电电力，存存在以下下问题：1）电电盲；22）电压压波动；3）雷雷击损坏坏；4）基基站电源源线被人人为或意意外破坏坏造成的的； 55)基站站蓄电池池的维护护麻烦;近年来,最先使使用风光光互补供供电的体体例，为为移动通通讯的增长建建立了一一个新的的电力选选择
5、。通通过对太太阳能电电池板的的有效结结合，风风力涡轮轮机和电电池供电电的设备备，这种种配置解解决了运运营商的的一系列列问题。本本论文的的研究课课题，提提供了一一个充分分利用气气候特点点，太阳阳能发电电，风力力发电将将为基础础，使用用与互补补供电站站于新的的风光互互补发电电系统，为为了克服服现有技技术存在在的问题题。该系系统具有有设计新新颖，结结构合理理等优点点，将为为太阳能能发电，风风力发电电机和电电池现场场通信设设备的有有效结合合，坚持持现场有有太阳能能的优势势，同时时抵制持持续阴雨雨天的本本领显明明加强,同时由由于风力力发电的的连续电力力的弥补补,太阳阳能电池池板可适适当降低低,蓄电电池配
6、置置量也可可相应减减少,从从整体上上看,在在成本不不便情况况下, 抵抗恶恶劣天气气的能力力明显增增强，可可以提供供电源的的持续和和稳定的的现场设设备。1.2风风能太阳阳能的概概况人们可以以利用太太阳能，GGF，自自由分配配采取不不，人类类最终可可以取之之不尽，依依靠能源源。然而而，太阳阳能光伏伏发电技技术是最最有潜力力的操作作技能。风能是太太阳能的的一种变变化方式式，是一一种首要要的天然然资源，沿沿途蕴藏藏量庞大大、能够够再生、拥拥有分布布遍及以以及无污污染等优优势而在在列国迅迅速发展展。全世世界的风风能大约约是2.741099WM，此此中能使使用为221077WM，相相对地球球上能够够开发的
7、的水能总总量高110倍。从而看出出，太阳阳能发电电和风力力发电关关于改良良能源布布局、促促使生态态环境建建立，极极度对偏偏远地区区的生产产、生活活用电等等诸多范范畴的成成长将发发挥积极极地作用用，拥有有较好的的市场前前景。1.3风风光互补补通信电电源的发发展概况况1.3.1论文文辅导老老师扣：依零叁叁零武贰贰溜零武武叁一八三九九年，法法国物理理学家EEdmoondBBecqquerrel挖挖掘“光生付付打效应应（Phhotoovolltaiic EEffeect）”。一八七三年，英国科学家WilouzhbySmith发现了对光敏锐的硒原料，得到在光的照耀下硒导电能力的升高和光通量成正比。188
8、0，查尔斯ffitts发现使用硒作为人们光傅声的演奏效果设备称为“光伏器件的基础上的太阳能电池”。太阳能电池（Solar Cell）在阳光下的光电改半导体PN结器件变效率最高. 1880，查尔斯ffitts发现使用硒作为人们光傅声的演奏效果设备称为“光伏器件的基础上的太阳能电池”。效率高达4%。今天，几乎所有的卫星都在光伏电源，包括卫星通信，军事卫星和卫星科学家实验。1.3.2风能能发电技技术90年代代末的第第二十世世纪，在在世界上上形成了了风电加加热，风风力发电电的增长长速度居居世界第第一。这这导致世世界风电电快速发发展主要要有以下下几点：第一，风风力发电电技术比比较成熟熟。近220年来来，
9、美国国、丹麦麦等国家家投入了了大批的的人力、物物力和财财力能够够砖研贸贸易运营营的风力力机，获获得了突突破性的的进展。第二，风风力发电电具有经经济性。目目前，根根据美国国市20000能能源部统统计，全全球风电电机组成成本已降降至10000美美元/千千瓦，44 7美分分/千瓦瓦时的发发电单位位成本；火电机机组成本本7000美元 8000 /千瓦，55 8美分分/千瓦瓦时的发发电单位位成本。第三，世世界风能能资源丰丰富。据据统计，全全球风能能潜力是是目前全全球电力力消耗的的5倍左左右。安安设了风风力发电电机陆地地面积在在美国达达到了00.6%，就能能够使美美国当前前电力需需要的220%得得到满足足
10、。1.3.3风光光互补通通信电源源的发展展上世纪880年代代很多人人着手综综合运用用砖研风风能、太太阳能。前前苏联的的N.ssariin等依依靠概率率理论，统统计出太太阳能风风能相似似的估算算值；风风能和太太阳能发发电技术术，可以以有效地地解决单单电源中中断的问问题，保保证电力力供应基基本稳定定。风、光光互补的的时间由由于在供供电连续续性保护护风光很很有必要要，它具具有稳定定的输出出功率，高高经济的的优势，对对环境影影响小，它它解决了了对电网网和太阳阳能发展展的影响响问题。通通信技术术的风光光互补发发电的广广泛使用用。1.3.4国外外风光互互补通信信电源研研究现状状外国在新新能源范范畴的砖砖研
11、、太太阳能光光伏单独独发电的的控制主主要是大大型并网网发电系系统及单单独风力力发电、风风光互补补发电方方面的东东西很少少。卡（萨萨斯喀彻彻温大学学，加拿拿大）研研究费用用与风力力发电系系统可靠靠性的单单一计算算，表明明，依赖赖电力系系统的负负荷与风风光资源源合理配配置。是是降低成成本，提提高系统统可靠性性的有效效途径。1.3.5国内内风光互互补通信信电源的的研究现现状在国内，很很少有风风光互补补发电系系统，有有的大多多汇聚在在青藏高高原、内内蒙古等等荒僻山山区，选选用独立立式发电电。当前，在在风能和和太阳能能发电系系统结构构中系统统优化设设计的控控制和仿仿真设备备是中国国的风光光互补的的力量。
12、合合肥工业业大学毛毛妹王琴琴。一个个光伏混混合发电电系统的的设计，并并根据负负荷，风风景资源源，风力力发电和和光伏发发电成本本，优化化结构，节节省了一一次性投投资用度度，为风风光互补补发电体体系的优优化建设设供应了了经验。 1.5本论文文需要研研究的问问题当前，风风力及太太阳能砖砖的研究究经常聚聚集发电电到电力力互补系系统的静静态结构构，储存存设备的的设置和和控制问问题的研研究，潜潜在的力力量和系系统仿真真。为了了发展，要要做下面面工作：（1）良良好的风风力资源源，太阳阳风在调调查和资资源统计计工作灯灯太阳能能发电系系统，估估计风力力和太阳阳能发电电系统的的发电，电电力系统统的输出出量表评评估
13、，为为补充的的通信能能力建设设的基础础；（2）对对互补的的通信电电源系统统的体系系结构的的深入研研究，为为存储模模式和备备用发电电机更好好，降低低施工成成本；（）通通过对太太阳能板板、风力力发电机机和蓄电电池的有有效组合合，为通信信站点设设备提供供电力（ 4）提提供了一一个充分分利用气气候，太太阳能发发电，风风力发电电将以互互补的风风光互补补发电系系统，适适用于通通信电源源现场，为为了克服服现有技技术存在在的问题题。（5）总总研究系系统图如如下;图2风光光互补供供电系统统组成二、风光光互补通通信基站站发电与与用电设设计2.1 通信基基站运行行情况及及需求移动通信信基站主主要用于于通信过过程中的
14、的移动用用户之间间发送和和接收和和移动通通讯信号号交换中中心，以以及信号号处理，确确保通信信信号不不会在传传输中丢丢失，因因此基站站也叫移移动中继继站。根根据基站站站的覆覆盖范围围可分为为宏基站站，微基基站，基基站，微微功率直直放站，从从大到小小的室内内分布。一一个规范范的的移移动基站站子系统统必须是是由：基基站收发发器(BBTS)，码型型转换器器(TCC)，基基站控制制器(BBSC)组成。如图21，基站站子系统统的构成成。图2-11基站子子系统的的构成无线基站站（BTTS）一一般较高高，它主主要用于于移动信信号接收收，解码码和信号号送，缩缩小基站站的基站站收发信信机。它它包括无无线发射射/接
15、收收装置（传传动装置置），天天线（天天线耦合合与所有有的无线线接口单单元）和和独特的的信号处处理部分分（载机机）。基基站的基基站收发发信机基基站控制制器（BBSC）主主要用于于信道分分配和释释放管理理在无线线通信的的过程，包包括细胞胞器，语语音通道道控制器器，控制制器和用用于多端端口扩展展信令信信道。码码型转换换器(TTC)主主要用在在基站控控制器、交交换机之之间166K编码码方式与与64KK编码形形式的转转变。具具体使用用中和内内部配置置和功耗耗有着紧紧密的联联系。小小基站（如如边缘移移动站）用用于低交交通领域域，在高高的地方方的交通通主要是是大型基基站的蜂蜂窝基站站建设。基基站功耗耗的主要
16、要电力设设备和电电力设备备。它是是由基带带，射频频信号功功率，静静态功耗耗和动态态功率放放大器功功率放大大器功率率是主要要的主要要耗能设设备。配配套设备备如空调调，电源源，空调调设备的的主要损损失。2.2 充电和和放电的的设计 ( 11) 每每一天的的电量每一天消消耗的电电量( qi ) =限限制额功功率( pi ) 乘以以每一天天耗电小小时数( t i )( 2) 系统统总用电电量估算算Qm = E P iiN iiT ii其中, Qm消消费电量量( kkW # h) ; P ii额定功功率( kW) ; ni设设备数; ni 时间间( hh) ; i 为1, 2,n 个个数。( 3) 发电
17、电能力的的测算平均功率率是由风风机和太太阳能电电池组件件发电量量和当地地的风景景资源状状况决定定的。Q = Q1 + QQ2其中, Q1发发电机组组发电量量; QQ2 组组件发电电量。 ( 4) 风电电机送电电能力测测量图3 风风机风频频图图4 在在2 kkW风力力发电机机时的风风速与功功率的变变化图通过上图图知风速速不一样样功率输输出也就就不一样样，能够够取得11 台风风力发电电机在不不同计算算期间的的发电总总量。根根据图的的不同对对应值可可以做相相应的计计算，计计算如下下：Q = 2P V TT Vq发电总总量( kW # hh) ; pvv为在风风速v点的输输出功率率(W) ; tv小小
18、时数( h) ; V风速速的取值值( mm/ ss) 。( 5) 电池池块送电电测量温度的高高低、日日照强弱弱、投影影、晶体体组成及及负载阻阻抗等元元素作用用电池组组件发电电能力。为为了使计计算简便便,估算:电量提提供Q = G1GG2G33G4GG5WppT ppQ发电量量( kkW # h) ; WP峰峰值功率率( kkW) ; ttp日照照时数( h) ; g2损损失因子子( 00. 995) ; gg3会沉沉毁损( 0. 933) ; g44电路有有无电毁毁损( 0. 9) ; gg5 途中中电毁损损( 00. 998) 。系统控制制器电量量：Q = ( 00. 778 0. 9)WP
19、TT P把辐射量量改成成成每日的的峰值日日照小时时数的法法子。若辐射量量的单位位是caal/ cm22 , 就有峰峰值日照照小时数数等于辐辐射量乘乘以 00. 001166若辐射量量的单位位是兆焦焦耳/平平方米, 就有有峰值日日照小时时数= 辐射量量A3. 6辐射量（66毫焦耳耳/平方方米）计计算的日日照峰值值系数。 (6）匹匹配设计计的风力力发电和和太阳能能发电组组功率a. 日日均发电电量Q应应最低月月大于或或等于总总动力系系统的匹匹配结果果；b. 设设计风电电和太阳阳能电池池组件的的功率在在2 B55 B88 5范范围内，是是风力不不大于550%的的系统容容量；c. 在在风力发发电，太太阳
20、能发发电，分分别为用用户提供供风能和和太阳能能电池组组件的很很低功率率测量； ( 77) 蓄蓄电池配配置电池存下下来的电电第一个个是风力力机供给给,然后用用电器收收到电池池发电。事事实显示示: 若相相应电池池容量没没到达适适合风力力发电机机能释放放宗旨,便引起起下面问问题:则电路路里面的的电池容容量太大大, 风力力机释放放的电将将不确保保即时地地给工作作的电池池充满电电, 便让让蓄电池池频繁处处于过充充电情况况。风机机工作效效率被过过充电作作用。蓄蓄电池长长时间过过充电便便把蓄电电池更早早地毁坏坏, 缩小小了工作作寿命。其其他方面面, 合理理选用风风力发电电机, 用电器器选用便便是要注注重问题
21、题。根据据选择的的原则相相匹配的的电池和和发电机机使用电电器选择择电能消消耗和风风力发电电机输出出的能量量相匹配配的使用用。采用用如下公公式配置置蓄电池池大小:C = kI T / ( 1000G)其中, C 为为蓄电池池容量( A h) ; KK 为安安全系数数( 为1. 2) ; II 总电电流( A) ; TT 供电电时长( h) ; G 为为蓄电池池最大放放电深度度( 主要要是955 % ) 。对上面计计算结果果取整之之后, 日常设设有2个个为宜。还还可以采采用国标标设计的的电池:C = kI T / J( 1 + Att - 25AA) 其中, J为放放点容量量系数( 大于于20 h
22、为 1) ; AA为电池池温度系系数( 1/ e 00. 0008) ; t 为为最低环环境温度度值( e ) 。同同时将估估算值向向上取整整, 设置置2组。本章小结结：本章章学习了了基站设设备日用用电量、风风力发电电发电能能力和太太阳能电电池方阵阵发电能能力的计计算，根根据数据据的分析析懂得了了如何选选用发电电机、电电池和蓄蓄电池，从从而设计计通信基基站发电电与用电电。第三章 发电电机、光光伏组件件和蓄电电池的选选择及有有关特性性3.1风风力发电电机组的的选用在选择风风力发电电机事应应选低速速型风机机，具备备发电效效率高、质质量稳定定、结构构简单、维维护量低低、同时时能够在在卑劣的的气候下下
23、自动偏偏航护卫卫等长处处。在基站系系统中，使使用永磁磁发电机机，叶子子使永磁磁(同步)产生单单相或33相交流流电，在在完成整整流电路路将交流流单相直直流电，给给电池送送电，除除此之外外，想到到使用直直流风电电机作为为风力发发电，来来使系统统简单化化，使用用了四十十八付电电池，则则输出448V直直流风力力机。额定功率率：10000WW风叶直直径：22.7mm启动风风速：22.8mm/s额额定风速速：122m/ss额定电电压：448V3.2光光伏块的的抉择 之所以使使用多晶晶硅光电电池组，是是他的传传动运动动很快，必必要的低低铁钢化化玻璃，铝铝合金框框架阳极极作用极极氧化。因因此使用用50WW太阳
24、能能电池组组件。太阳能电电池板的的种类很很多，其其基本结结构是相相同的。单单晶、多多晶、和和非晶太太阳能电电池是从从晶体构构造划分分的；根根据额定定电压值值能划为为小于117v的的、177v、34vv等类型型。太阳阳能电池池板虽然然分为上上述若干干种，但但是从总总体上看看，大功功率的太太阳能电电池板的的效率要要高于小小功率板板。供电电（488v）中中用344v光板板，能够够成功降降低电缆缆上能量量亏损与与可靠性性提高。3.2.1太阳阳能光伏伏电池的的工作原原理太阳能是是辐射能能一种,必须依依靠能量量变换器器才可以以改为电电。把光光改为电电能的转转换器是是光伏电电池。半导体PPN结光光伏效应应是
25、电池池的电路路流程原原理的根根基。工工作原理理图如下下：图3.11光伏电电池工作作原理3.2.2 太太阳能光光伏电池池阵列的的输出特特性（VV-I特特性）首先，做做一个简简单的pp-n结结二极管管的描述述。如图图2所示示，为当当前p-n结二二极管是是理想的的电压（II-V）的的特点，如如下图； 图3.22 PNN结太阳阳能电池池等效电电路图3.33 P-N结二二极管II-V特特性在硅半导导体的禁禁带能量量小于入入射太阳阳光的能能量，太太阳光子子跑到半半导体里里，让电电子从价价电带激激起到导导电带，就就半导体体在内部部孕育了了很多的的“电子-空穴”对，当当内建电电场工作作时，电电子在nn，空穴穴
26、在P区。所所以，NN高数电电子和PP区漏洞洞高，在在PN结结附近构构成和内内建电场场的偏见见而不是是光感应应电场，这这一部分分是由内内建电场场抵消，其其他部分分的P区区带正电电，负电电为N区区，N和和P区之之间发生生光伏电电动势，这这就是“光伏效效应如果太阳阳能电池池开路，在在电池电电路，负负载将无无穷大的的电阻，在在PN结结的电子子和空穴穴的积累累将P-N结分分离，然然后将有有最大的的光感应应电动势势，它的的数值为为开路电电压，记记作Vooc。图3.44 太阳阳能电池池等效电电路3.2.3 太太阳能光光伏系统统的最大大功率控控制 从下面的的图中，通通常的电电流或电电压都保保持在最最高点，温温
27、度、光光照强度度越高输输出功率率就越大大，在极极大点上上保持不不变，随随着外部部条件的的变化，达达到一定定程度则则功率逐逐渐降低低，所以以维持外外部条件件的平衡衡很重要要。3.5 太阳阳能电池池输出电电压-电电流3.6阳阳光不同同太阳电电池的输输出特性性3.3 蓄电池池的选用用本设计中中选用单单只为22V铅酸酸蓄电池池24只只。3.3.1 电电池的充充放电原原理二氧化铝铝，海绵绵铅，铅铅酸蓄电电池为电电解液组组成。负负极还原原，正极极氧化为为充电，电电池通过过反应生生成二氧氧化铅和和铅，电电解液的的浓度增增大。如如果放电电过程中中，正负负两铅硫硫酸铅，电电解液硫硫酸浓度度低。图3.77密封铅铅
28、酸电池池的基本本结构在正极上上：PbbO2:+H22S044;+ZZH+22e一一一PbSSO4。+2H22O在负极上上: PPb+HH2S004PbSS04+2H+2ee总反应为为:Pb+PPb022+2HH2S0042PbbSO44+2HH2O3.3.2铅酸酸蓄电池池充放电电方式1 充电电方式充电有两两个工作作，开始始是额定定容量的的恢复，最最后是补补充损失失的电量量，以达达到额定定容量。如下图所所示，充充电率不不大于cc比一百百电池容容量是百百分百，过过充电启启动。从从上知，运运动很快快时，过过充电反反应必须须在。速速度一直直成上升升的趋势势，等达达到一定定的值时时不再上上升，有有缓慢下
29、下降的趋趋势。所所以，加加入恒定定的电压压是维持持容量的的好方法法。由此此可以知知道浮充充电压不不能太高高，这样样会缩短短寿命。图3.88铅酸蓄蓄电池充充电曲线线2 放电方式式由于电池池使用后后会损毁毁和中断断不适合合的浮充充电，要要核对电电压，所所以必须须放电。放放电电流流低则放放电的电电压就高高；反之之则越小小。通常常80%比较适适合，原原因是让让正极留留下更多多的Pbb02,好生成成新粒子子的结晶晶中心，来来提高充充电电流流效率。第四章基基站电源源模块的的结构4.1 太阳能能光伏电电池的组组合方式式光电电路路传统电电力系统统并联在在风光互互补供电电电路，然然后给电电池和负负载用。我我们知
30、道道光伏电电池的送送出去的的电压和和功率重重要关连连,假如如把他们们混合在在一起的的方式连连接, 那么光光伏电池池的输出出电压将将被夹在在风力机机的输出出电压值值，由于于风力输输送电压压受外界界环境的的作用很很大，会会随之成成正比，所所以太阳阳输送电电压会随随之赶着着变化，就就代表太太阳能光光伏电池池的资源源能利用用很少，在在过去，系系统设计计，只增增加了机机器的能能力，提提高太阳阳能发电电安装太太阳能电电池的影影响。根根据具体体生活条条件环境境和使用用者的费费用的方方面打算算，我们们在之中中选择电电压反馈馈法（也也称为恒恒定电压压法），添添加一个个太阳CCVT式式的MPPPT跟跟踪器。取取得
31、Vmmax数数据让阵阵列的输输出电压压夹在VVmaxx值即能能,事实实则是可可能把MMPPTT控制改改为比较较容易管管理为稳稳压控制制, 加加入直流流/直流流转换模模块的光光伏电池池的电路路体统，就就能够完完成CVVT型MMPPTT控制的的管理。如如下工作作作用方方式；图4.11不同日日照下的的I一VV关系曲曲线4.2风风力发电电机组的的组合方方式图4.22风力发发电机组组结构在负载（交交流）方方面来考考虑,使使用的结结构组是是交一直直一交,这就表表明,风风力发电电机组具具备ACC/DCC转换器器,在应应付交流流负载时时,通过过直流、交交流转换换器改变变,一样样的时间间在直流流线系蓄蓄电池,供
32、能量量的放置置和停顿顿。是非非常合理理的，它它可以解解决电能能质量问问题是非非常好的的，然后后可以实实现变速速恒频控控制方案案。充电电这个环环节有许许多电池池直流，最最常见的的是结合合直流/直流转转换器，通通过PWWM调解解分段电电流或电电压对电电池充电电。为了了保证电电源品质质,选用用了交一一直一交交的组合合方式。4.3 铅酸蓄蓄电池的的充放电电控制本课题之之所以选选择直流流电源蓄蓄电池组组分只分分时均充充方法（BBSMSS），是是因为它它有很多多的优点点和缺点点，可以以互相补补充。对对单只蓄蓄电池的的检测使使用了控控制器，实实施主充充、均充充或切断断管理主主要依靠靠预先设设定充放放电参数数
33、。其具具体方案案为：起先对整整组蓄电电池及单单体蓄电电池进行行充电的的时候，蓄蓄电池充充好电后后，主充充模块就就不工作作；此刻刻，均衡衡充电模模块仍在在工作，当当电池充充电后，充充电模块块停止工工作，直直到所有有的电池池均衡充充电好截截止。电电池组的的充电方方法的选选择点可可以保证证在每个个电池组组不会发发生过充充电或放放电，可可确保每每个电池池可以充充电。可可以大大大提高电电池的容容量利用用率和电电池寿命命到达电电池的标标称寿命命值）。4.4电电源模块块组成现在的风风光与以以前风光光供电系系统，最最大的区区别是，能能量采集集部分和和电池充充电，以以不同的的方式检检测。如如下结构构图；在图4.
34、3中，电电源互补补系统结结构图在能量检检测中插插入直流流/直流流模块，（太太阳）资资源可以以得到好好的利用用，并符符合与电电池充电电管理，稳稳压电源源的要求求。直流流/直流流转换模模块连接接直流电电源和负负载之间间，通过过控制装装置开启启和关闭闭的时间间，用电电感和电电容或高高频变压压器设备备的不断断变化和和检测输输出直流流电压。在在风电的的钳位电电压稳定定的光伏伏输出电电压，确确保输出出电压保保持在太太阳能电电池输出出电压的的最大功功率点，以以实现最最大功率率跟踪光光伏发电电无级变变速器。另另外一部部分,在在蓄电池池分只同同时充电电管辖范范围,包包括主充充模块和和均充模模块,这这两模块块也将
35、用用到Dcc/DCC电路, 为了了实现主主充电阶阶段主充充电电压压和小电电流充电电电压要要求的稳稳定性要要求。均充模块块是全部部系统的的关键, 它是是在一个个单独的的电池充充电管理理在这个个问题的的能量分分散的单单电池容容量不一一致的主主要原因因，一个个很长的的电池寿寿命的延延长，提提高电池池容量的的利用率率。体积积小，风风力和太太阳能发发电结构构简单，能能有效地地控制制制造系统统的成本本。第五章 DDC/DDC转换换电路为了有效效利用能能源，确确保电压压太低可可以适当当的电池池充电，电电源系统统的选择择升压，稳稳压和控控制充电电控制方方案，使使用直流流/直流流转换器器升压和和稳压。为为了提高
36、高直流直流模模块的输输出功率率，本系系统选用用隔离式式的直流流直流流设计方方案。直直流直直流转换换器示意意简图如如图2所示，本本系统依依据能量量产生环环节输出出电压的的差别，分分为4个支路路(可依据据具体需需求设计计支路的的数量)，分别别用1、2、3、4表示，利利用控制制器在不不同的电电压状态态下选择择不同的的直流直流变变换路径径。iaa9600是单片片开关电电源芯片片，输出出电流限限制保护护电路和和过热保保护电路路。需要要扩大输输出电流流，能够够把几片片L49960并并联使用用完成。DC/DDC变换换器控制制部份一一般使用用mc3340663，由由于它是是单片双双极型线线形集成成电路。图2
37、DDCDC转换换器简图图5.1隔隔离式DDC/DDC转换换电路1、分类类：1）单端端变换器器：只有有一个开开关转换换器，变变压器磁磁通变换换器将只只在一个个方向；2）正激激式变换换器：接接通电源源能量将将直接传传送到负负载；3）反激激式变换换器：开开关管的的导通电电能量在在电感的的磁能积积，当开开关切断断磁场能能量转化化为电能能输送到到负载；反激式变变换器图3.66.1 反激激式波形形图反激式在在输出电电流持续续的工作作状态下下，输出出电压UUO为：一般情况况下，反反激式变变换器的的工作占占空比DD要小于于0.55。正激式变变换器图3.66.2 正激式式变换器器电路变换器的的输出电电压为：该电
38、路的的占空比比D不能超超过0.5。推挽式变变换器（属属正激式式变换器器）图3.66.3 推推挽式变变换器电电路其工作占占空比必必须保持持小于00.5。半桥式变变换器图3.66.4 半半桥原理理图全桥变换换电路C1和CC2的桥桥（电解解）的变变化是一一个开关关管，和和一个合合适的驱驱动，构构成图33.6.5显示示全桥电电路5.2 LL49660图中。金金属冷却却板和塑塑料外壳壳连接，在在此的上上面设有有螺纹孔孔，是为为了让散散热器能能够稳定定不变固固定。 图引引脚排列列L49660图如如下。L49660的工工作流程程：通过过R3与与R4输输出电压压，反向向输入端端方向误误差放大大器输入入级5，与
39、与四参考考电压比比较。图5.22 LL49660的原原理图设脉冲周周期为tt,高电电平维持持时间为为m,则则占空比比:D=(mm/T)1000%电源的效效率，开关关电源幅幅值VPP在VLL脉冲管管输出，电电压vll，得到到:V0=nnDVll因此，当当一些、vv1没有有改，占占空比有有所不相相同，这这样一来来就可以以调整输输出电压压数值。5.3 DC/DC回回路的硬硬件考虑到电电路中电电压、功功率、和和元件件件数等的的变化，所所以在直直流/直直流电路路中则用用ip电电路，可可以完成成费用等等指标的的要求。 第六章章 电源控控制工作作电路的的管理针对我省省的地势势、不发发展的经经济情况况，考虑虑
40、到费用用，稳定定，维护护等方面面的问题题，为了了是各方方面的形形式得到到良好的的改变，降降低风险险的费用用，改善善人们的的生活，该该系统使使用的是是恒压控控制，这这样一来来就解决决了很多多存在的的不足。压压力恒定定的极点点功率是是比较简简洁单一一的，电电路DCC/DCC做详细细介绍控控制系统统的转换换模块，总总结得来来，这一一节主要要对蓄电电池的充充电和放放电工作作的过程程管理和和补充保保护控制制充电系系统。图6.11 小系系统框架架图如上知。控控制器是是整个系系统的中中心部分分，它控控制充电电和放电电部分，让让电路能能够正常常的运行行，对电电路起到到了保护护的作用用。 6.1 控制器器的选择
41、择6.1.1 PLCC的优势势与特点点现代工业业控制技技术不断断的创新新,渐渐渐发现各各式各样样技术和和不断转转换的方方法,但但是PLLC(可可编程控控制器)一直向向着更前前端前进进， PPLC有有以下优优点和特特征(l)可可靠性高高,抗干干扰能力力强。(2)配配套齐杯杯,功用用完美,适用性性强(3)易易学易用用,倍受受工程技技术人员员喜欢。(4) 设计系系统、制制造量小小，便于于改造,维护简简易。(5) 体型不不大,质质量小,低损失失。6.2均均充控制制方面的的分析使使用选择择就整个蓄蓄电池使使用的缺缺点，采采用某类类的智能能充电放放电的管管理工作作系统，它它影响它它一个一一个控制制器，及及
42、时管理理送电的的工作情情况，便便更及时时的速度度环的测测试安置置，只有有一个电电池，倘倘使单个个电池的的尾边电电压大于于或等于于定制数数与充电电电路断断开，充充电电池池只有一一个充电电，检测测装置和和控制器器的访问问一个单单一的电电池，电电池的测测试已经经完成，达达到某一一个周期期，来完完成每个个蓄电池池统一管管理。它它唯一确确保蓄电电池不可可以出现现过充和和过放的的电池组组中的时时候，也也可以确确保蓄电电池不充充和放能能量。上上面的这这些一来来就能够够很大程程度增大大蓄电池池组容量量的使用用效率及及长时间间选用每每一只蓄蓄电池。控控制简图图如图55.5所所示。图6.22 分只只同时均均充的控
43、控制流程程简图6.2.1 均均充模块块硬件设设计我们从PPLC的的特点了了解到， 它的控控制器、电电源和数数据通信信集成一一体，方方便利用用，硬件件设计一一部分。该该模块负负责对单单电池充充电器的的电压变变换电源源电压，它它的一部部分，就就是常说说的具体体的设计计要求，是是一个电电池供电电的稳定定转化为为稳定的的充电电电压为117.55。6.2.2分只只和主电电路检测测硬件相相关的分分析在充电的的过程中中会使电电池发生生过充电电，从而而影响电电路的正正常工作作，降低低了工作作效率，有有的严重重让电线线损伤，电电能消耗耗，所以以本文是是电池电电压检测测装置，防防止电池池过充。原原理图见见下图。图
44、6.33电池电电压检测测装置其中，图图（1），图图（2），图图（3）分分别是取取电压回回路、LLM3558原理理图和基基准电压压提供图图图（1）图（2）图（3）6.2.3电池池装置检检测切换换为了精准准的测试试电路，了了解电路路的每一一个工作作流程，通通常蓄电电池串联联连接分分只同时时均充管管理, ,不能能用于一一起检验验，则必必须对电电池的时时间周期期采取查查验的手手段，即即完成了了电池监监察之前前，可以以是一个个电池在在没有其其他的条条件的影影响下自自己接入入并进行行工作检检测。接接下来我我们要对对蓄电池池检察自自己能够够切换的的装置进进行分析析解剖。在工作的的电路中中的装置置是在PPLC
45、和和不是内内部继电电器同时时来完成成工作的的。系统统的切换换是在PPLC工工作的控控制下进进行工作作的，由由于它有有很多的的优点，特特点，不不管是在在费用，程程序方面面，都是是比较占占优势的的。考虑虑到各个个反面的的的情况况，所以以我们选选用了如如下图的的新型号号的PLLC，外外部图如如图5.16所所示，电电池的检检测如下下图5.1.77 图6.44 PLLC外部部主接线线图图6.55蓄电池池检测自自动切换换装置在此设计计的系统统中，我我们使用用的时分分只检查查电池管管理，所所以只有有在一次次电池测测试，每每个电池池顺序存存取。改改编PLLC控制制工作过过程中，让让每一个个输出继继电器之之间的
46、联联锁，即即k111工作时时，k112 到到 k116可以以有电，除除此之外外，z在在K十二二闭合时时。kNN和k113到kk16必必须不得得电。 6.3 控制功功能完成成风光系统统不但完完成了循循检均充充而且还还进行了了数据的的挖掘起起到支撑撑系统的的性能。其其连接关关系见下下图，从从而知道道不是串串联关系系，在电电路开始始工作以以后，打打开循环环均充的的同时，也也打开检检测，当当他们都都发生程程序溢出出现象的的时候，电电路将不不在工作作。在其其一方面面之中还还安装了了断开按按钮，当当发生紧紧急危险险时候，电电路将自自动打开开关闭按按钮。图6.66风光互互补电源源控制流流程总结了全全文所涉涉
47、及的内内容，我我们的目目的基本本完成，如如下图为为我们总总设计的的电路图图。在SSb1工工作时，电电路也将将工作，系系统电路路将对电电池进行行周期检检测，并并根据工工作结果果对其做做充电和和放电的的工作，同同一时间间向pcc发送信信号。在在运到危危险事件件时，瞬瞬间sbb2工作作，整个个电路将将不在工工作，电电路停电电，将不不工作。还有，考考虑到工工作的持持续性，在在风能源源的短缺缺时，信信号不稳稳定时，控控制器将将发生作作用断开开风能源源电路，第第一时间间连接电电电路直直流、直直流转换换器，这这些我们们都能从从下图知知道，我我们就不不过多的的介绍了了。 第七章章 总总 结结由于社会会的不断断发展，人人类延绵绵不断传传承，对对资源的的使用原原来越大大，导致致能利用用的资源源越来越越少，环环境条件件越来越越差。社社会在进进步，人人们的生生活水平平也在不不断的进进步，人人们不仅仅追求物物质上的的东西，对