风光互补发电系统在楼房上的应用毕业论文.docx

风光互补发电系统在楼房上的应用毕业论文目录1.绪论42系统简述53. STC89C52RC单片机64.锂电池智能充放电芯片115.发电机及太阳能电池板156.硬件电路实现原理166.1单片机最小系统166.2单片机输入输出接口176.3风力发电及太阳能发电的整流及稳压电路196.4锂电池充电电路207.软件方面程序编写217.1 单片机开发环境217.2 项目开发过程228. 控制器总体介绍268.1楼道路灯控制器实物图介绍268.2 楼道路灯控制器功能说明28总 结29致 谢30参考文献311.绪论 随着世界人口的不断增长和经济发展对世界能源需求的缺口越来越大，与目前的能源消耗，一些旧能源比如煤炭、天然气和石油等等化石燃料虽然还是占有很重要的地位，但是人类对化石燃料的过度使用不仅会造成环境的污染，还会致使全球气候变暖、海平面上升等[]因此，寻找新能源的开发已成为世界未来的主要任务之一。在已知的新能源，风能和太阳能等清洁能源的关注。 近些年由于人类对能源及环境问题的关注不断增加，太阳能和风能的应用越来越受到世人的关注。太阳能和风能已然成为为两种非常理想的清洁能源。如果可以正确地利用太阳能和风能，将会使人类的生活起环境起到巨大的改善。太阳能和风能的主要应用领域并不是照明领域其，照明领域也不能充分的体现其应用优势的领域，但是如果把他们看作一种能源的表现形式，太阳能和风能在照明领域的互补应用却是最直观的。太阳能和风能的转化技术在当前现有的技术水平下有着能源的高成本、低效率等等难题，特别在单体照明领域的应用里，和 LED 技术相结合可以克服对能源变换效率低及经济效益不高等问题[]。因为具有低能耗和直流工作的优势，LED就成为了风光互补灯光照明的最佳光源。在我国节能与环保的大环境下，风光互补的 LED 楼道路灯照明工程是最有希望快速普及和应用的风光互补发电技术的领域。LED可作为电能量源向固体状态的半导体器件，是固态光源。 LED灯传统照明的优势，具有节能，寿命长，体积小，方向性好，重量轻，便于控制和宽容性好。随着高功率白光LED的研制成功，是典型的绿色照明光源的LED照明应用将更加广泛。风光互补技术系统的通过利用太阳能电池板和风力发电机（将交流电转变为直流电）将发出的电能存储到储能设备中，当用户用电时，通过逆变器再储能设备中储存的电能转换为用户需要的能量[]。风光互补发电作为一套完善的发电应用系统。通常用于远程通信基站，边防哨所，微波站，远程牧区，无电户地区和岛屿，为远离国家电网，很难获得电网，也地广人稀，用电负荷低，这样的交通不便，在实际的，经济，环保的发电厂的地区使用丰富的太阳能和风能建设。2系统简述作为独立供电设备风力、太阳能发电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。本设计把风力发电与太阳能发电整合成一个系统。图1所示的是风光互补系统结构图。该系统是各种能源发电技术和智能风能，太阳能电池和其他控制技术的和复杂的可再生能源系统的集成[]图1 系统框图本套风光互补发电系统分为以下几个部分： 1.发电的部分：这部分一般是由一台或者数台风力发电机和太阳能电池板矩阵组成，完成风能转换为电能和光能转换为电能的过程，再通过智能的充电控制器与储能设备连接，完成对能量的转化及存储的过程。2. 储能部分：一般由多节蓄电池组成，完成系统的全部电能储备任务。本设计采用的是新型的锂电池储能设备，众所周知，锂电池相对于蓄电池来说其使用的寿命大大提高。价格以现在的市场来说也还是不错的，总体来说，相对于蓄电池，其性价比还是很高的。 3. 智能充电部分：首先由风能和太阳能前端电压转换部分将电能转换及稳压，再由充电控制器完成对锂电池的充电的自动控制4.供电部分：由一台或者几台逆变电源组成，可把储能设备中的直流电能变换成用户需要的电能。（比如完成直流电转换为交流电的过程，本设计当中因为是楼道路灯，我们用的是LED,因此，未涉及这部分功能）由于太阳能与风能的互补性很强，风光互补的发电系统在资源利用上弥补了风能转化为电能和光能转换为电能独立系统在资源利用上的缺陷。同时，风能转换为电能和光转换为电能系统在电池组和逆变环节是可以通用的。因此，风光互补发电系统的造价和成本会极大的降低。3. STC89C52RC单片机作为STC生产的新一代高速，超低功耗有8K字节的系统内可编程闪存强大的抗干扰能力CMOS8位单片机。采用STC89C52经典的MCS-51核心，但做了很多改进，使该芯片没有一个传统的51单片机的功能[]在一个芯片上，拥有灵巧的8位CPU和在系统可编程Flash，因此STC89C52为各种嵌入式控制应用灵活性高[] STC89C52RC指令代码与传统老式的8