【正文】 按鍵程序設(shè)計設(shè)計 按鍵程序是在調(diào)試時用來確定充電電壓的，在本程序中，按鍵設(shè)置的步長值為 1，用戶可以通過按下加減鍵來確定充電電壓，但相應(yīng)程序要改變。 4. 調(diào)試程序 ,檢查程序是否存在錯誤或需要改進(jìn)的地方。 它的技術(shù)參數(shù)如表 32所示： 圖 411 風(fēng)力發(fā)電機(jī)充電器 表 42 MAXA1W103技術(shù)參數(shù)表 型號 MAXA1W103 電壓等級 12V 額定功率 300W 額定充電電流 25A 五邑大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 18 最大輸出電流 30A 顯示方式 LED 顯示 御荷方式 PWM 無級無噪軟御荷方式 性能 MPPT最大功率點跟蹤充電 溫濕度范圍 20℃ —— +60℃， 35~80%RH 保護(hù)方式 蓄電池過充電、放電、蓄電池反接、手動剎車 繼電器切換電路設(shè)計 繼電器切換電路是用來控制電路通斷，前面提到分布式發(fā)電具有間歇性和不穩(wěn)定性 ，在蓄電池和太陽能（或風(fēng)能）之間要 進(jìn)行兩者間的切換。接著， CS——的上升沿將 16位移位寄存器的 1O位有效數(shù)據(jù)鎖存于 lO位DAC寄存器，供 DAC電路進(jìn)行轉(zhuǎn)換；當(dāng)片選 CS——為高電平時，串行輸人數(shù)據(jù) 則 不 會 被移人 l6位移位寄存器。本次設(shè)計的充電電路可以同時為兩個蓄電池充電，能大大提高充電效率。 4％的誤差； 4）輸入電壓達(dá)到 36V； 5）需四個外圍元件； 6）置固定頻率為 52kHz 的振蕩器； 7）高效率 8）內(nèi)過熱保護(hù)電路和過流保護(hù)電路 LM2576TADJ管腳說明： VIN ― 正電源輸入；為減小輸入瞬態(tài)電壓和給調(diào)節(jié)器提 供開關(guān)電流，此管腳應(yīng)接旁路電容 。總設(shè)計電路原理圖如圖 41所示 五邑大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 12 圖 41 主芯片電路設(shè)計 復(fù)位電路的設(shè)計 復(fù)位，指的是對單片機(jī)的 初始化 操作 ，單片機(jī)啟動工作時都會先進(jìn)行復(fù)位，這樣可以讓 CPU和系統(tǒng)處于一個初始狀態(tài)，并使單片機(jī)從這個狀 態(tài)開始工作 。 五邑大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 11 第 4 章 微電網(wǎng)電源接入模塊的 硬件 設(shè)計 引言 本章進(jìn)入微電網(wǎng)接入電源的硬件設(shè)計部分 ,在前一章 ,論文描述了三類典型的分布式電源 ,包括太陽能發(fā)電、風(fēng)能發(fā)電和燃料電池發(fā)電，由于太陽能和風(fēng)能均 是清潔的可再生能源，可以取之不盡，用之不竭。 燃料電池的結(jié)構(gòu)和工作原理可以用圖 33 來說明，如圖所示，燃料電池 是由陽極、陰極和電解質(zhì)（電容液）構(gòu)成。隨著社會的發(fā)展、環(huán)境保護(hù)等方面的需要，分布式電源將會越來越受到人們的青睞。 可見，微電網(wǎng)的發(fā)展和研究已經(jīng)引起了國家的重視，將來將會有更多的微電網(wǎng)開始進(jìn)行，微電網(wǎng)也將會獲得更多的發(fā)展機(jī)會 此外， 微電網(wǎng) 作為 智能電網(wǎng)的有機(jī)組成部分， 智能電網(wǎng)只有涵蓋了微電網(wǎng) 才能高滲透率 地 大規(guī)模接入可再生能源，才 稱得上 是真正的智能電網(wǎng)， 所以 ,微電網(wǎng)的發(fā)展空間 相當(dāng)五邑大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 7 廣闊。 一個突出的特點是，日本的微電網(wǎng)并不具備“即插即用”的功能，因為他強(qiáng)調(diào)分布式電源類型的多樣 化。 該計劃的 重心是如何將各種分散的小電源連接成一個微電網(wǎng)，并實現(xiàn)與配電網(wǎng)之間的連接。 圖 22所示為 CERTS 提出的微電網(wǎng)基本結(jié)構(gòu)。 4) 交互式：作為具備獨立發(fā)電設(shè)備的微電網(wǎng)可以在必要時對主網(wǎng)提供有力支撐；同時主網(wǎng)也可以向微電網(wǎng)供電。 圖 2 l中的微電網(wǎng) 是 由兩個并聯(lián)的分布式 電源 DGI和 DG 電網(wǎng) 、開關(guān) K以及負(fù)載組成 ， 分布式電源 （ DG） 一般包括天然氣、太陽能、生物質(zhì)能、 氫能、風(fēng)能、小水電等潔凈能源或可再生能源。從 1999 年開始，著名美國電力可靠性技術(shù)解決方案協(xié)會（ CERTS）首次對微電網(wǎng)在可靠性、經(jīng)濟(jì)性及其對環(huán)境的影響影響等方面進(jìn)行了研究。而且 美國電氣和電子工程師協(xié)會(IEEE)1547標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生故障時，分布式電源必須馬上退出運(yùn)行。 .I Abstract 接著對微電網(wǎng)能源支撐部分也就是分布式電源進(jìn) 行闡述。 五邑大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 3 主要參考文獻(xiàn)資料： [1]廖惜春 ，項華珍，徐秀平， 模擬電子技術(shù)基礎(chǔ) [M].華中科技大學(xué)出版社 .2022年 1月版 [2]何立民 ， 單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計 [M].航天航空大學(xué)出版社 .2022年 [4]高潮 ， C++程序設(shè)計 [M].冶金工業(yè)出版社 .2022 年 [5]徐青山，分布式發(fā)電與微電網(wǎng)技術(shù) [M].人民郵電出版社 .2022年 1月版 [6]國際電力網(wǎng) .微電網(wǎng)需立足分布式電源現(xiàn)狀。 設(shè)計結(jié)果表明：在有太陽能或風(fēng)能的情況下， 控制器 可以對蓄電池 進(jìn)行 穩(wěn)定充電， 切換器能在程序的控制下快速、安全地切換， 微電網(wǎng)在孤島模式下可以穩(wěn)定運(yùn)行，并具有良好的運(yùn)行特性。 發(fā)展和研究微電網(wǎng)無論是對整個電網(wǎng)或用戶都是一個福音，顯然，微網(wǎng)概念的提出主要是解決分布式電源帶來的技術(shù)、市場和政策上的問題，是為了最大發(fā)揮分布式發(fā)電技術(shù)在經(jīng)濟(jì)、能源和環(huán)境中的優(yōu)勢。 在日本較為認(rèn)可的對微電網(wǎng)的定義是由三菱公司所提出的：微網(wǎng)是一種包含電源和熱能設(shè)備以及負(fù)荷的小型可控系統(tǒng)， 對外表現(xiàn)為整體單元并可 以接入主網(wǎng)運(yùn)行 。這種結(jié)構(gòu)很方便地實現(xiàn)了微電源的“即插即拔”的功能特點。 由于微電網(wǎng)慣性很小或無慣性，在能量需求變化的瞬間分布式電源無法滿足其需 求，所以微電網(wǎng)需要依賴儲能裝置來達(dá)到能量平衡。 開關(guān)點即 PCC 所在的位置，一般選擇為配電變壓器的原邊側(cè)或主網(wǎng)與微電網(wǎng)的分離點。歐盟對微電網(wǎng)研究的核心指導(dǎo)思想是“能源、環(huán)境、可持續(xù)發(fā)展”，力求最大化地將小型分布式電源集成到配電網(wǎng)中去，提高不可再生能源利用率，減少對環(huán)境的污染。新加坡在國家能源決策報告中明確提出的要加強(qiáng)科研能力，強(qiáng)化能源研究的背景下，在 2022 年也開展了對微電網(wǎng)的相關(guān)研 究，主要包括：微電網(wǎng)的孤島和并網(wǎng)的運(yùn)行模式；遠(yuǎn)程監(jiān)控與智能控制；建立微電網(wǎng)和分布式電源研究的實驗平臺。微電網(wǎng)的建設(shè)者、運(yùn)營者、使用用戶 假如在將來能 直接受益， 那么 在微電網(wǎng)得到大量推廣應(yīng)用后，其自身的優(yōu)勢 就會 充分發(fā)揮出來，將進(jìn)入良性循環(huán)，獲得蓬勃發(fā)展 五邑大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 8 第 3 章 分布式電源 引言 從本質(zhì)上說 ,分布式電源與微電源可以互等 ,兩者并無實質(zhì)上的區(qū)別 ,各種分布 式電源都可以應(yīng)用到微電網(wǎng)中作為微電源 ,成為微電網(wǎng)的一大組成部分。 因此 光能 就 轉(zhuǎn)化為電能儲存 了 起來，通過 電力電子 與控制技術(shù)， 便能 將電能變換為各種 同負(fù)載的需要。在陰極，氧會與質(zhì)子、電子發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成廢熱。設(shè)計的技術(shù)要求和實現(xiàn)的功能是，在陽光或有電源輸入的情況下，設(shè)計可以通過太陽能電池板或普通充電器 可以為 多種 蓄電池充電， 本設(shè)計程序設(shè)為為 12V蓄電池充電； 通過數(shù)碼管實時顯示充電電壓和充電電流。另外， 本設(shè)計增加了手動復(fù)位功能，只要按下 S10，單片機(jī)即會進(jìn)行復(fù)位。 FB― 反饋端 。 電流顯示由 P14進(jìn)行采樣，由歐姆定律得 222222 / RUI RR ? ,由于 R20+R21的阻值遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于 R22，所以 R20所在支路的電流可以忽略不計，所以 22RIII ?? 顯示總 圖 45 充電電路設(shè)計 五邑大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 15 輸出電壓調(diào)整電路設(shè)計 輸出電壓的調(diào)整主要有芯片 TLC5615 來實現(xiàn)， TLC5615 具有串行接口的數(shù)模轉(zhuǎn)換器，它的 輸出為電壓型，最大輸出電壓是基準(zhǔn)電壓值的兩倍。他的特點是 1） 標(biāo)準(zhǔn)串行 (SPI)接口 。當(dāng)蓄電池充滿電（即輸出電壓為 12V）時， KI再次斷開， K K3再次閉合， 為逆變電源供電。 圖 51 主函數(shù)與 各功能函數(shù) 主函數(shù)TLC 5615 電壓調(diào)節(jié)按鍵調(diào)節(jié) 模數(shù)轉(zhuǎn)換顯示模塊五邑大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 20 圖 52 主函數(shù)流程圖 TLC5615 調(diào)節(jié)模塊程序設(shè)計 TLC5615 主要負(fù)責(zé)調(diào)節(jié)輸出電壓， 所以本程序的設(shè)計功能是用來驅(qū)動 TLC5615 的， 它首先接收 STC12C5616輸入的 初始反饋 電壓，然后輸 對 LM3576輸出 反饋電壓 ，讓穩(wěn)壓芯片輸出電壓最低 ， 流程圖如圖 53所示 ，程序代碼如附錄所示。 子程序的設(shè)計思路如下：單片機(jī)首先判斷是否有“加”或“減”鍵按下，如果有加被按下，則反饋電壓數(shù)值增加 1V，反之減 1V，如果兩個都沒有按下，程序直接進(jìn)入確定鍵后的程序，如果其中之一按下，在調(diào)整好后 即可按確定鍵進(jìn)入后面的程序。 圖 62 Keil uVision2 仿真圖 硬軟件聯(lián)調(diào) 在 電路焊接完后，先用萬用表測試下電路是否存在短路或短路，在確認(rèn)無誤后， 將 已燒好程序的芯片插上，電路 進(jìn)入聯(lián)調(diào)階段 ，本設(shè)計的充電器是可以為多種蓄電池充電的，在本設(shè)計程序中設(shè)為 12V，調(diào)試按鈕電路設(shè)計如圖 63 所示，在調(diào)試時通過調(diào)節(jié)加減按鈕使充電的 確定為 默認(rèn)值 12V 電壓 ，這是由于 微電網(wǎng)需要的逆變器的輸入電壓必須為直流12V，否則，微電網(wǎng)就不能正常工作。設(shè)計的過程也就是如何將設(shè)計變成現(xiàn)實的過程，通過這次設(shè)計，我深刻感受到我們在學(xué)校學(xué)習(xí)知識的重要性，這些都是在實際設(shè)計環(huán)節(jié)中必不可少的，也讓我感覺到自己所學(xué)到的知識還少，平時的知識積累不夠深，還需要學(xué)習(xí)更多的知識，今后要不斷地提高自身的綜合素質(zhì)，提高自己的實踐能力，實踐才是 檢驗真理的唯一標(biāo)準(zhǔn) ， 盡管程序或電路理論上行得通，但真正做出實物，卻有諸多問題，只有實踐， 才能不斷地發(fā)現(xiàn)問題解決問題，從實踐中找到自己的不足，在以后碰上同樣的問題不會 再苦思不得其解 ，才能創(chuàng)作出更好的作品， 五邑大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 27 參考文獻(xiàn) [1]廖惜春 ，項華珍，徐秀平， 模擬電子技術(shù)基礎(chǔ) [M].華中科技大學(xué)出版社 .2022年 1月版 [2]何立民 ， 單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計 [M].航天航空大學(xué)出版社 .2022年 [4]高潮 ， C++程序設(shè)計 [M].冶金工業(yè)出版社 .2022 年 [5]徐青山，分布式發(fā)電與微電網(wǎng)技術(shù) [M].人民郵電出版社 .2022年 1月版 [6]國際電力網(wǎng) .微電網(wǎng)需立足分布式電源現(xiàn)狀。是他們讓我不斷努力、不斷前進(jìn)。id=3 五邑大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 28 致謝 本次畢業(yè)得以完成 ，離不開導(dǎo)師黃輝老師對我 的悉心指導(dǎo)，黃老師對 論文的宏觀結(jié)構(gòu)和論文的重點 給予了我很大幫助，并給我提供了手機(jī)論文資料的途徑和方法，導(dǎo)師為人直爽，樂于和我們交流，常常給我寶貴意見讓我茅塞頓開，導(dǎo) 師 那 嚴(yán)謹(jǐn)治學(xué)的精神和高尚的師德 激勵 著我克服 了許多 困難完成了 設(shè)計和論文。 經(jīng)過約兩個月的努力，畢業(yè)設(shè)計終于得以完成，本 次畢業(yè)設(shè)計， 我收獲甚多， 微電網(wǎng)這個詞在我做畢業(yè)設(shè)計前還是一個很陌生的名詞，但在完成本次畢業(yè)設(shè)計后，他對我 來說已經(jīng)很熟悉，對微電網(wǎng)有了一定的了解。電路的調(diào)試要按照本來設(shè)計的技術(shù)指標(biāo)要求來調(diào)試，本設(shè)計的技術(shù)指標(biāo)要求如表 61所示： 表 61 充電控制器技術(shù)指標(biāo)要求 技術(shù)指標(biāo)要求 實現(xiàn)指標(biāo) 備注 輸出：滿載 12V+ 滿載 12V 312V可任意設(shè)定 電流：比例誤差 2% 誤差 % 效率： 70% % 過流： 3A+ 3A 硬件電路的安裝 本設(shè)計 由于電路不是太復(fù)雜，故采用單面覆銅板進(jìn)行制作，制作的流程如圖 61所示。它的流程圖如圖 55 所示，程序代碼如附錄。 3. 根據(jù)設(shè)計好的流程圖開始編寫程序代碼 。而且該充電器采用防塵防水設(shè)計，體積小，散熱也好 。 直插式 TLC5615的引腳分布如圖 46所示． 各引腳功能如下： 1 DIN，串行二進(jìn)制數(shù)輸入端； 2 SCLK，串行時鐘輸入端； 3 CS——，芯片選擇，低有效； 4 DOUT．用于級聯(lián)的串行數(shù)據(jù)輸出； 5 AGND，模擬地； 6 REFIN，基準(zhǔn)電壓輸入端； 7 OUT， DAC模擬電壓輸出端； 8 VDD，正電源電壓端 圖 46 TLC5615 在本設(shè)計設(shè)計中 tlc5615的作用是進(jìn)行 AD