CN106059041A - 一种风光储数据检测与管理系统 - Google Patents

一种风光储数据检测与管理系统 Download PDF

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CN106059041A CN201610484967.0A CN201610484967A CN106059041A CN 106059041 A CN106059041 A CN 106059041A CN 201610484967 A CN201610484967 A CN 201610484967A CN 106059041 A CN106059041 A CN 106059041A
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胡清灵
方彤
方勇
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Abstract

本发明公开了一种风光储数据检测与管理系统,由风力发电及检测子系统、光伏发电及检测子系统、铅蓄电池、负载板、检测电路、控制电路、上位机、单片机、充放电管理模块组成;可实时测试和控制的发电系统的具体参数和性能指标,通过改变风速、风向、光照强度、光照方向模拟各种自然环境,并通过对风力发电机、光伏阵列、铅蓄电池和负载板的各种组合,模拟各种新能源发电系统在各种自然环境条件下的发电参数和性能指标,并将各个发电参数和相关数据以数据和曲线的形式实时的显示在上位机上,可供高校教学、科研实验以及为大型风力或光伏发电厂提供可靠的技术参数,提高了新能源发电的发电效率,节约了资源,具有较强的推广与应用价值。

Description

一种风光储数据检测与管理系统
技术领域
本发明属于新能源发电技术领域,尤其涉及一种风光储数据检测与管理系统。
背景技术
现在已有相关的新能源发电技术的应用,但不是测试相关新能源发电的参数和性能指标,不能实现风力发电机、光伏阵列、铅蓄电池和负载四部分的随机组合测试,不能相对准确的模拟各种自然环境,更不能实现实时检测和控制整个发电系统。
发明内容
本发明的目的在于提供一种风光储数据检测与管理系统,旨在解决现有技术无法测试相关新能源发电的参数和性能指标,不能实现风力发电机、光伏阵列、铅蓄电池和负载四部分的随机组合测试,不能相对准确的模拟各种自然环境,更不能实现实时检测和控制整个发电系统的问题。
本发明是这样实现的,一种风光储数据检测与管理系统,该风光储数据检测与管理系统包括:
风力发电及检测子系统,通过改变风速和风向模拟各种自然环境下的吹风条件,将风能转化为电能;
光伏发电及检测子系统,通过改变光源方向和光照强度模拟各种自然环境下的光照条件,将光能转化为电能;
铅蓄电池;
负载板,用于电压的转换及功率的交换,向负载提供可靠的电能;
检测电路,与所述风力发电及检测子系统、光伏发电及检测子系统、铅蓄电池及负载板相连接,用于检测风力发电及检测子系统的发电参数及风速、光伏发电及检测子系统的发电参数及光照强度、铅蓄电池的工作参数、负载板负载的接入状况;
控制电路,与所述检测电路相连接,用于通过风力发电及检测子系统的发电参数及风速、光伏发电及检测子系统的发电参数及光照强度、铅蓄电池的工作参数、负载板负载的接入状况的检测,控制所述风力发电及检测子系统中风力发电机、光伏发电及检测子系统中光伏阵列、铅蓄电池及负载板的切入、切出,实现铅蓄电池的平衡充电控制;
充放电管理模块,与所述控制电路及铅蓄电池相连接,用于对所述铅蓄电池进行充放电管理;
上位机,作为人机接口的工具,以数据和曲线的形式将检测的参数数据实时的显示,输出控制指令;
单片机,与所述检测电路及控制电路相连接,用于所述检测电路及控制电路与上位机的通信,向上位机发送所述检测电路检测的各个参数,并接受上位机指令完成指令操作。
进一步,所述风力发电及检测子系统包括:
鼓风机,用于模拟各种自然环境下的吹风条件;
调速模块,用于调整所述鼓风机的吹风风速及风向;
风速检测模块,用于检测所述鼓风机输出风的风速;
风力发电机,用于将所述鼓风机输出的风能转换为电能;
所述光伏发电及检测子系统包括:
光源,用于模拟各种自然环境下的光照条件;
调光模块,用于改变所述光源的光照方向和光照强度;
光照检测模块,用于检测所述光源的光照方向和光照强度;
光伏阵列,用于将所述光源输出的光能转化为电能;
所述检测模块检测风力发电及检测子系统的发电参数为:风力发电机的发电电流、电压、功率;
所述检测模块检测光伏发电及检测子系统的发电参数为:光伏阵列的发电电流、电压、功率;
所述检测模块对铅蓄电池的平衡充电控制具体为:恒流充电与恒压充电自动切换。
进一步,所述鼓风机采用380V的2000W异步电动机,调速模块采用380V的三相调压器,风速检测模块采用嵌入式单片机测量风力发电机的风轮的转速,再根据空气动力学公式,从而测得鼓风机相应的风速;
所述光源采用200W白炽灯,调光模块采用220V的交流调压器,交流调压器采用晶闸管通过调节导通角来调节输出电压,进而用来调节光照强度,光照检测模块采用型号为BH1750的光照强度传感器实现。
进一步,所述检测电路由电压跟随器、运算放大器、采样电阻、集成芯片INA282、基础元件以及单片机STM32组成,电压跟随器用于防止对测量电压的干扰,采样电阻将电流的变化转变为电压的变化以及用来分压,运算放大器用于将采集的信号放大,集成芯片INA282用来检测采集信号的电压值,采用单片机STM32的AD转换器,就可采集到信号的电压值,并通过转换关系得到相应的具体参数值,通过硬件IIC,读取光照强度传感器的数据,通过定时器和外部中断计算风速,再通过ZigBee无线通信技术,将参数传回到上位机显示。
进一步,所述控制电路由自锁开关、继电器、充电模块、集成芯片ULN2003、单片机STM32以及基础元件组成,自锁开关用于实现系统各组成部分的手动控制,为维护人员提供安全方便的特殊情况处理通道,继电器用于实现系统的自动控制,可切出或切入系统的各组成部分,充电模块用来实现对铅蓄电池的恒流源充电和恒压源充电,以及恒流源充电与恒压源充电之间的切换,集成芯片ULN2003用来实现控制信号和外围电路的隔离以及为继电器的动作提供驱动电流,在人为控制模式时,单片机STM32用来接收上位机发送的指令,并按照相应指令发出控制信号使相应的继电器动作,在自动控制模式时,单片机STM32根据采集回来的参数做出相应的判断,给每个继电器发出相应的动作指令。
进一步,所述负载板由开关电源芯片LM2576以及基础元件组成,用于实现不同电压等级的转换和功率的交换,为负载提供一个稳定可靠的电压源。
进一步,该风光储数据检测与管理系统有两种模式,一种为人工控制模式,一种为自动控制模式;在工控制模式下,可通过上位机人为的实现风能、光能、铅蓄电池和负载板的任意组合,从而模拟各种真实的自然环境下各种组合的发电参数和性能指标,并清晰的显示在上位机上;在自动控制模式下,单片机通过光伏阵列和风力发电机的发电参数以及铅蓄电池的电量和负载板的接入与否判断光伏阵列、风力发电机、负载板以及铅蓄电池的切入或是切出,并通过判断铅蓄电池的电量确定对铅蓄电池的充电方式,实现恒流充电和恒压充电的自动切换,以保护铅蓄电池。
进一步包括:
步骤一、配置寄存器;
步骤二、调用光伏检测子程序;
步骤三、调用风机检测子程序;
步骤四、调用电池检测子程序;
步骤五、检测是否是自动控制模式;
步骤六、当自动控制模式时,调用自动控制子程序;当不为自动控制模式时,调用人为控制子程序;
步骤七、检测各控制电路的工作状态;
步骤八、发送所有参数至上位机;
步骤九、重复步骤二至步骤八。
本发明的风光储数据检测与管理系统,由风力发电及检测子系统、光伏发电及检测子系统、铅蓄电池、负载板、检测电路、控制电路、上位机、单片机、充放电管理模块组成,可实时测试和控制的发电系统的具体参数和性能指标,通过改变风速、风向、光照强度、光照方向模拟各种自然环境,并通过对风力发电机、光伏阵列、铅蓄电池和负载板的各种组合,模拟各种新能源发电系统在各种自然环境条件下的发电参数和性能指标,并将各个发电参数和相关数据以数据和曲线的形式实时的显示在上位机上,可供高校教学、科研实验以及为大型风力或光伏发电厂提供可靠的技术参数,提高了新能源发电的发电效率,节约了资源,具有较强的推广与应用价值。
附图说明
图1是本发明实施例一提供的风光储数据检测与管理系统的结构框图;
图2是本发明实施例一提供的风光储数据检测与管理系统的程序流程图;
图3是本发明实施例一提供的调光模块的电路原理图;
图4是本发明实施例一提供的调速模块的电路原理图;
图5是本发明实施例一提供的充放电管理模块的程序流程图;
图中:1、风力发电及检测子系统;11、鼓风机;12、调速模块;13、风速检测模块;14、风力发电机;2、光伏发电及检测子系统;21、光源;22、调光模块;23、光照检测模块;24、光伏阵列;3、铅蓄电池;4、负载板;5、检测电路;6、控制电路;7、上位机;8、单片机;9、充放电管理模块。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
下面结合附图及具体实施例对本发明的应用原理作进一步描述。
图1示出了本发明实施例一提供的风光储数据检测与管理系统的结构,为了便于说明,仅示出了与本发明实施例相关的部分,详述如下:
该风光储数据检测与管理系统包括:
风力发电及检测子系统1,通过改变风速和风向模拟各种自然环境下的吹风条件,将风能转化为电能;
光伏发电及检测子系统2,通过改变光源21方向和光照强度模拟各种自然环境下的光照条件,将光能转化为电能;
铅蓄电池3;
负载板4,用于电压的转换及功率的交换,向负载提供可靠的电能;
检测电路5,与风力发电及检测子系统1、光伏发电及检测子系统2、铅蓄电池3及负载板4相连接,用于检测风力发电及检测子系统1的发电参数及风速、光伏发电及检测子系统2的发电参数及光照强度、铅蓄电池3的工作参数、负载板4负载的接入状况;
控制电路6,与检测电路5相连接,用于通过风力发电及检测子系统1的发电参数及风速、光伏发电及检测子系统2的发电参数及光照强度、铅蓄电池3的工作参数、负载板4负载的接入状况的检测,控制风力发电及检测子系统1中风力发电机14、光伏发电及检测子系统2中光伏阵列24、铅蓄电池3及负载板4的切入、切出,实现铅蓄电池3的平衡充电控制;
充放电管理模块9,与控制电路6及铅蓄电池3相连接,用于对铅蓄电池3进行充放电管理;
上位机7,作为人机接口的工具,以数据和曲线的形式将检测的参数数据实时的显示,输出控制指令;
单片机8,与检测电路5及控制电路6相连接,用于检测电路5及控制电路6与上位机7的通信,向上位机7发送检测电路5检测的各个参数,并接受上位机7指令完成指令操作。
风力发电及检测子系统1进一步包括:
鼓风机11,用于模拟各种自然环境下的吹风条件;
调速模块12,用于调整鼓风机11的吹风风速及风向;
风速检测模块13,用于检测鼓风机11输出风的风速;
风力发电机14,用于将鼓风机11输出的风能转换为电能;
光伏发电及检测子系统2进一步包括:
光源21,用于模拟各种自然环境下的光照条件;
调光模块22,用于改变光源21的光照方向和光照强度;
光照检测模块23,用于检测光源21的光照方向和光照强度;
光伏阵列24,用于将光源21输出的光能转化为电能;
检测模块检测风力发电及检测子系统1的发电参数为:风力发电机14的发电电流、电压、功率;
检测模块检测光伏发电及检测子系统2的发电参数为:光伏阵列24的发电电流、电压、功率;
检测模块对铅蓄电池3的平衡充电控制具体为:恒流充电与恒压充电自动切换。
鼓风机11采用380V的2000W异步电动机,调速模块12采用380V的三相调压器,图4为调速模块12的电路原理图;风速检测模块13采用嵌入式单片机8测量风力发电机14的风轮的转速,再根据空气动力学公式,从而测得鼓风机11相应的风速;
光源21采用200W白炽灯,调光模块22采用220V的交流调压器,交流调压器采用晶闸管通过调节导通角来调节输出电压,进而用来调节光照强度,图3为实施例一提供的调光模块22的电路原理图,光照检测模块23采用型号为BH1750的光照强度传感器实现。
检测电路5由电压跟随器、运算放大器、采样电阻、集成芯片INA282、基础元件以及单片机STM32组成,电压跟随器用于防止对测量电压的干扰,采样电阻将电流的变化转变为电压的变化以及用来分压,运算放大器用于将采集的信号放大,集成芯片INA282用来检测采集信号的电压值,采用单片机STM32的AD转换器,就可采集到信号的电压值,并通过转换关系得到相应的具体参数值,通过硬件IIC,读取光照强度传感器的数据,通过定时器和外部中断计算风速,再通过ZigBee无线通信技术,将参数传回到上位机7显示,图2为检测电路中电流及电压信号采集电路原理图。
控制电路6由自锁开关、继电器、充电模块、集成芯片ULN2003、单片机STM32以及基础元件组成,自锁开关用于实现系统各组成部分的手动控制,为维护人员提供安全方便的特殊情况处理通道,继电器用于实现系统的自动控制,可切出或切入系统的各组成部分,充电模块用来实现对铅蓄电池3的恒流源充电和恒压源充电,以及恒流源充电与恒压源充电之间的切换,集成芯片ULN2003用来实现控制信号和外围电路的隔离以及为继电器的动作提供驱动电流,在人为控制模式时,单片机STM32用来接收上位机7发送的指令,并按照相应指令发出控制信号使相应的继电器动作,在自动控制模式时,单片机STM32根据采集回来的参数做出相应的判断,给每个继电器发出相应的动作指令。
负载板4由开关电源芯片LM2576以及基础元件组成,用于实现不同电压等级的转换和功率的交换,为负载提供一个稳定可靠的电压源。
该风光储数据检测与管理系统由以下各部分组成,以及完成相应的功能:鼓风机11,用来模拟自然条件下的风;调速模块12,用来实现鼓风机11的调速,从而实现对风速的调节,模拟自然条件下的各种风速;风速检测模块13,用来实现对实时风速的相对准确检测,可方便直观的知道当前风速的大小;风力发电机14,利用鼓风机11吹出的风来发电,实现将风能转换为电能,可通过测试其发电参数确定该风速下的对应发电参数以及绘制成曲线;光源21,提供光照,模拟自然条件下的光照;调光模块22,实现对光照强度的调节,模拟自然条件下的各种光照条件;光照检测模块23,实现对当前光照强度的检测,可方便直观的知道当前的光照强度;光伏阵列24,利用光源21发出来的光来发电,实现将太阳能转换为电能,可通过测试其发电参数确定该光照强度下的对应发电参数以及绘制成曲线;检测电路5,检测风力发电机14的发电参数(电流、电压、功率)、光伏阵列24的发电参数(电流、电压、功率)、铅蓄电池3的相关参数(充电电流、放电电流、电压)以及光照强度和风速的大小;控制电路6,控制风力发电机14、光伏阵列24、铅蓄电池3以及负载板4的切入或切出,实现对铅蓄电池3的充电控制,可实现平衡充电(恒流充电和恒压充电自动切换);单片机8配合检测电路5和控制电路6实现相应的功能,完成与上位机7的通信,向上位机7发送检测电路5所检测的各个数据以及接受上位机7发出的指令,完成指令的功能;上位机7,作为人机接口的工具,实时显示检测到的每个参数,实现对系统各部分的控制;负载板4,实现电压的转换和功率的交换,向负载提供可靠的电能;铅蓄电池3,可以储存电能,因为自然环境是不稳定的,发出的电能也是不稳定的,所以利用铅蓄电池3可实现削峰填谷的作用,提高供电的可靠性和系统的抗干扰能力,同时充放电管理模块9与控制电路6及铅蓄电池3相连接,用于对铅蓄电池3进行充放电管理,图5为本发明实施例一提供的充放电模块的程序流程图,具体流程为:
步骤1,检测输入电压;
步骤2,判断电压是否满足切入条件;
步骤3,当电压满足切入条件时,检测是否有负载;
步骤4,当检测到有负载时,为负载供电,同时检测是否有多余电能;
步骤5,当检测到无多余电能时,则执行切出操作;当检测到有多余电能或者当检测到无负载时,检测是否满足充电电压;
步骤6,当检测到不满足充电电压时,则执行切出操作;当检测到满足充电电压时,检测铅蓄电池3是否需要充电;
步骤7,当检测到铅蓄电池3不需要充电时,则执行切出操作;当检测到铅蓄电池3需要充电时,则为铅蓄电池3充电。
该风光储数据检测与管理系统由以下连接关系组成:风力发电及检测子系统1通过调速模块12实现对鼓风机11的调速,从而实现对风速的调节,在通过风速检测模块13实现对风速的检测,以模拟自然条件下的各种风速,在吹动风力发电机14发电,在经过检测电路5实现对风力发电机14发电参数的检测以及风速的检测,通过判断铅蓄电池3的电量和负载的接入与否,确定风力发电机14发出来的电是给铅蓄电池3充电还是直接给负载供电,或是都向负载供电或向负载供电的同时也给铅蓄电池3充电;通过调光模块22实现对光源21的调节,从而调节光照强度,模拟自然条件下的各种光照天气,在经过光照检测可以检测出当前的光照强度,在通过光伏阵列24把光能转换成电能,在经过检测电路5实现对光伏阵列24的发电参数的检测以及光照强度的检测,通过判断铅蓄电池3的电量和负载的接入与否确定光伏阵列24发出来的电是给铅蓄电池3充电还是给负载供电,或是都向负载供电或向负载供电的同时也给铅蓄电池3充电;单片机8通过检测电路5实现对各部分参数的检测,并将检测的数据发送给上位机7,由上位机7显示检测到的数据,也可通过上位机7发送指令到单片机8,由单片机8接收指令,并做出响应,通过控制电路6实现对各部分的控制。
该风光储数据检测与管理系统可通过改变风速和风向模拟各种自然环境下的吹风条件,通过改变光源21的方向和光照强度模拟各种自然条件下的光照条件,在实时的检测相应的发电参数和相关的数据,并显示在上位机7上,绘制成各种变量条件下的曲线,可方便直观的展示出来。
该风光储数据检测与管理系统有两种模式,一种为人工控制模式,一种为自动控制模式。在人工控制模式下,可以通过上位机7人为的实现风能、光能、铅蓄电池3和负载板4的任意组合,从而模拟各种真实的自然环境下各种组合的发电参数和性能指标,并清晰的显示在上位机7上;在自动控制模式下,单片机8通过光伏阵列24和风力发电机14的发电参数以及铅蓄电池3的电量和负载板4的接入与否判断光伏阵列24、风力发电机14、负载板4以及铅蓄电池3的切入或是切出,并通过判断铅蓄电池3的电量确定对铅蓄电池3的充电方式,实现恒流充电和恒压充电的自动切换,以保护铅蓄电池3。
图2是本发明实施例一提供的风光储数据检测与管理系统的程序流程图,具体程序流程为:
步骤1、配置寄存器;
步骤2、调用光伏检测子程序;
步骤3、调用风机检测子程序;
步骤4、调用电池检测子程序;
步骤5、检测是否是自动控制模式;
步骤6、当自动控制模式时,调用自动控制子程序;当不为自动控制模式时,调用人为控制子程序;
步骤7、检测各控制电路6的工作状态;
步骤8、发送所有参数至上位机7;
步骤9、重复步骤2至步骤8。
本发明实施例提供的风光储数据检测与管理系统,提供了一个的测控平台,通过该平台可以实时测试和控制的发电系统中各个部分的具体参数和性能指标,通过改变风速和风向、光照强度和光照方向模拟各种自然环境,并通过对风力发电机14、光伏阵列24、铅蓄电池3和负载板4的各种组合,模拟各种新能源发电系统在各种自然环境条件下的发电参数和性能指标,并将各个发电参数和相关数据以数据和曲线的形式实时的显示在上位机7上,可供高校教学、科研实验以及为大型风力或光伏发电厂提供可靠的技术参数等工程应用,提高了新能源发电的发电效率,节约了资源。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种风光储数据检测与管理系统,其特征在于,该风光储数据检测与管理系统包括:
风力发电及检测子系统,用于改变风速和风向模拟各种自然环境下的吹风条件,将风能转化为电能;
光伏发电及检测子系统,用于改变光源方向和光照强度模拟各种自然环境下的光照条件,将光能转化为电能;
铅蓄电池;用于系统发电-负荷的平衡,当风能、太阳能发电出力满足负载需求并有富余时可存储于蓄电池;当发电出力不满足负载需求时,蓄电池亦可向负荷供电;
负载板,用于电压的转换及功率的交换,向负载提供可靠的电能;
检测电路,与所述风力发电及检测子系统、光伏发电及检测子系统、铅蓄电池及负载板相连接,用于检测风力发电及检测子系统的发电参数及风速、光伏发电及检测子系统的发电参数及光照强度、铅蓄电池的工作参数、负载板负载的接入状况;
控制电路,与所述检测电路相连接,用于通过风力发电及检测子系统的发电参数及风速、光伏发电及检测子系统的发电参数及光照强度、铅蓄电池的工作参数、负载板负载的接入状况的检测,控制所述风力发电及检测子系统中风力发电机、光伏发电及检测子系统中光伏阵列、铅蓄电池及负载板的切入、切出,对铅蓄电池的平衡充电进行控制;
充放电管理模块,与所述控制电路及铅蓄电池相连接,用于对所述铅蓄电池进行充放电管理;
上位机,将检测的参数数据以数据和曲线的形式实时的显示,输出控制指令;
单片机,与所述检测电路及控制电路相连接,用于所述检测电路及控制电路与上位机的通信,向上位机发送所述检测电路检测的各个参数,并接受上位机指令完成指令操作。
2.如权利要求1所述的风光储数据检测与管理系统,其特征在于,所述风力发电及检测子系统进一步包括:
鼓风机,用于模拟各种自然环境下的吹风条件;
调速模块,用于调整所述鼓风机的吹风风速及风向;
风速检测模块,用于检测所述鼓风机输出风的风速;
风力发电机,用于将所述鼓风机输出的风能转换为电能;
所述光伏发电及检测子系统进一步包括:
光源,用于模拟各种自然环境下的光照条件;
调光模块,用于改变所述光源的光照方向和光照强度;
光照检测模块,用于检测所述光源的光照方向和光照强度;
光伏阵列,用于将所述光源输出的光能转化为电能;
所述检测模块检测风力发电及检测子系统的发电参数为:风力发电机的发电电流、电压、功率;
所述检测模块检测光伏发电及检测子系统的发电参数为:光伏阵列的发电电流、电压、功率;
所述检测模块对铅蓄电池的平衡充电控制具体为:恒流充电与恒压充电自动切换。
3.如权利要求2所述的风光储数据检测与管理系统,其特征在于,所述鼓风机采用380V的2000W异步电动机,调速模块采用380V的三相调压器,风速检测模块采用嵌入式单片机测量风力发电机的风轮的转速,再根据风速仪测得的自然风速与风轮转速的对应参数进行数据拟合,得到风轮转速与风速的线性关系,通过检查风轮转速来测量鼓风机对应的准确风速;
所述光源采用200W白炽灯,调光模块采用220V的交流调压器,通过改变滑动变阻器的阻值来调节晶闸管的导通角从而控制输出电压,进而用来调节光照强度,光照检测模块采用BH1750的光照强度传感器。
4.如权利要求1所述的风光储数据检测与管理系统,其特征在于,所述检测电路由电压跟随器、运算放大器、采样电阻、集成芯片INA282、基础元件以及单片机STM32组成,电压跟随器用于防止对测量电压的干扰,采样电阻用于将电流的变化转变为电压的变化以及用来分压,运算放大器用于将采集的信号放大,集成芯片INA282将流过采样电阻的电流值转换为电压值,单片机STM32通过AD转换器检测信号的电压值,并通过转换关系得到相应的具体参数值,利用单片机芯片STM32自带的集成硬件IIC,并通过IIC通信协议读取光照强度传感器的数据,利用STM32自带的定时器和外部中断来计算风速,再通过ZigBee无线通信技术,将参数传回到上位机进行显示。
5.如权利要求1所述的风光储数据检测与管理系统,其特征在于,所述控制电路由自锁开关、继电器、充电模块、集成芯片ULN2003、单片机STM32以及基础元件组成,自锁开关用于系统各组成部分的手动控制;继电器用于系统的自动控制,实现切出或切入系统的各组成部分;充电模块用于对铅蓄电池的恒流源充电和恒压源充电控制,以及恒流源充电与恒压源充电之间的切换;集成芯片ULN2003用于控制信号和外围电路的隔离以及为继电器的动作提供驱动电流;在人为控制模式时,单片机STM32用来接收上位机发送的指令,并按照相应指令发出控制信号使相应的继电器动作,在自动控制模式时,单片机STM32根据采集回来的参数做出相应的判断,给每个继电器发出相应的动作指令。
6.如权利要求1所述的风光储数据检测与管理系统,其特征在于,所述负载板由开关电源芯片LM2576以及基础元件组成,用于不同电压等级的转换和功率的交换,为负载提供稳定可靠的电压源。
7.如权利要求1所述的风光储数据检测与管理系统,其特征在于,该风光储数据检测与管理系统有两种模式,人工控制模式和自动控制模式;
人工控制模式方法为:
通过上位机人为的对风能、光能、铅蓄电池和负载板的任意组合,模拟在不同的实际自然环境下各种发电形式的组合,并将其发电参数和性能指标清晰的显示在上位机上;
自动控制模式方法为:单片机通过光伏阵列和风力发电机的发电参数以及铅蓄电池的电量和负载板的接入与否判断光伏阵列、风力发电机、负载板以及铅蓄电池的切入或是切出,并通过判断铅蓄电池的电量确定对铅蓄电池的充电方式,实现恒流充电和恒压充电的自动切换。
8.如权利要求7所述的风光储数据检测与管理系统,其特征在于,进一步包括:
步骤一、配置寄存器;
步骤二、调用光伏检测子程序;
步骤三、调用风机检测子程序;
步骤四、调用电池检测子程序;
步骤五、检测是否是自动控制模式;
步骤六、当自动控制模式时,调用自动控制子程序;当不为自动控制模式时,调用人为控制子程序;
步骤七、检测各控制电路的工作状态;
步骤八、发送所有参数至上位机;
步骤九、重复步骤二至步骤八。
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