【正文】 利 用 率 ， 但 啟 動(dòng) 時(shí) 需 要 較 高 的 風(fēng) 速 。 目 前 風(fēng) 輪 葉 片 的 材 質(zhì) 主 要 有 兩 種 。一般小型永磁風(fēng)力發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁磁鋼安置在轉(zhuǎn)子上。濾波電容C使輸出電壓的紋波進(jìn)一步減小。蓄電池與負(fù)載相接時(shí)，是它的放電過程，其化學(xué)反應(yīng)方程式為: pb+ 42SOH+ 2pbo 2 4pbso+ OH2 （21）放電過程中，負(fù)極板上的海綿狀鉛( )，正極板上二氧化鉛（ 2pbo)與電解液中的硫酸( 42)反應(yīng)，生成硫酸鉛( 4)。溫度高時(shí)，蓄電池內(nèi)部電解液與極板的化學(xué)反應(yīng)加速，電解液濃度下降，減小了電池內(nèi)阻，增加了電池的容量，充放電過程中容易出現(xiàn)過充和過放現(xiàn)象。2)，48v系統(tǒng)的浮充電壓應(yīng)。這種方法有初期電流過大，極板深處的硫酸鉛不易還原的缺陷，故僅在小功率的簡單系統(tǒng)中大量使用。要根據(jù)當(dāng)?shù)氐臍庀螅侠泶_定風(fēng)力發(fā)電機(jī)發(fā)額定風(fēng)速，這樣才能充分的利用當(dāng)?shù)氐娘L(fēng)力能源，最大限度的發(fā)揮風(fēng)力機(jī)發(fā)效率。在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的 8051 中，除 MUL 和 DIV 以外所有指令都需要 12 或 24 個(gè)系統(tǒng)時(shí)鐘周期，最大系統(tǒng)時(shí)鐘頻率為 1224MHz。它包括 256 字節(jié)的數(shù)據(jù) RAM，其中高 128 字節(jié)為雙映射。圖34 電壓檢測1ESGNTULVAPort*力Bin+u34cl5這里風(fēng)力發(fā)電機(jī)發(fā)出的額定電壓為24 v， v,所以，1R選擇了19 ?K， 2R選擇了1 K。陳老師淵博的學(xué)識、忘我的工作熱情、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度和認(rèn)真的工作作風(fēng)深深地影響了我，不僅讓我懂得了學(xué)習(xí)方法，也懂得了做人做事的方法，讓我受益匪淺，在此向辛勤培育我的導(dǎo)師致以最衷心的感謝在大學(xué)學(xué)習(xí)期間，遇到了很多志同道合又樂于助人的師兄弟和同學(xué)，我從他們那里得到很多幫助，受到很積極的影響，在此非常感謝他們。其電路圖如圖37，圖37 輸出保護(hù)電路 統(tǒng)軟件的實(shí)現(xiàn)本節(jié)主要是介紹了控制系統(tǒng)的軟件實(shí)現(xiàn)，本文對蓄電池的充放電主要是通過對單SHCN1R+23GDI567OUT8MAXEPort片機(jī)的編程來實(shí)現(xiàn)的，充放電的流程圖如圖圖38 蓄電池充放電流程圖開始初始化電壓采集U1＜U＜u 2U＜u 1 壓放電終止 恒壓充電Uu2浮充充電結(jié)束缺電報(bào)警第四章 結(jié)論對于小型風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，由于風(fēng)能和負(fù)載的隨機(jī)性及不確定性，使得其對蓄電池的充放電控制較為復(fù)雜。外部數(shù)據(jù)存儲器地址空間可以只映射到片內(nèi)存儲器、只映射到片外存儲器、或兩者的組合（4K 以下的地址指向片內(nèi)，4K 以上的地址指向 EMIF） 。擴(kuò)展的中斷系統(tǒng)向 CIP51 提供 22 個(gè)中斷源（標(biāo)準(zhǔn) 8051 只有 7 個(gè)中斷源） ，允許大量的模擬和數(shù)字外設(shè)中斷微控制器。片內(nèi) JTAG 調(diào)試電路允許使用安裝在最終應(yīng)用系統(tǒng)上的產(chǎn)品 MCU 進(jìn)行非侵入式（不占用片內(nèi)資源） 、全速、在系統(tǒng)調(diào)試。對DCDC芯片的選擇有以下要求：① 輸出電壓可調(diào)；② 輸出功率與發(fā)電機(jī)的功率相匹配；③ 輸入電壓與發(fā)電機(jī)的輸出電壓相匹配；根據(jù)以上要求本文選擇了:產(chǎn)品品牌：尖諾 產(chǎn)品型號：JDM15048S15輸入特性：電壓范圍 24VDC(額定值) 1836 VDC 輸出特性：電壓精度：177。此外，還可以將開關(guān)元件換成大功率的半導(dǎo)體器件按，通過線性控制實(shí)現(xiàn)對蓄電池充電的平滑調(diào)節(jié)。長時(shí)間存放的電池每六個(gè)月必須充電一次。蓄電池被過度放電到輸出電壓為OV時(shí)，會(huì)導(dǎo)致電池內(nèi)部有大量的硫酸鉛被吸附到電池的陰極表面，形成電池陰極的“硫酸鹽化”。而采用閥控式鉛酸蓄電池就會(huì)避免這些缺點(diǎn)。近年來，隨著燃料電池和電解槽技術(shù)的發(fā)展，氫氣作為一種能量存儲介質(zhì)進(jìn)入人們的視野，這是一種比較有前途的技術(shù)方向。因?yàn)樗啥O管組成，具有功耗低、電路簡單等特點(diǎn)。 由 于 小 型 風(fēng) 力 機(jī) 的 結(jié) 構(gòu) 比 較 簡 單 ， 目 前 一 般 采 用 葉 輪 側(cè) 偏 式 調(diào) 速 方 式 ，這 種 調(diào) 速 機(jī) 構(gòu) 在 風(fēng) 速 風(fēng) 向 變 化 轉(zhuǎn) 大 時(shí) 容 易 造 成 風(fēng) 輪 和 尾 翼 的 擺 動(dòng) ， 從 而 引 起 風(fēng) 力機(jī) 的 振 動(dòng) 。1）直流發(fā)電機(jī)機(jī)①電勵(lì)磁式直流發(fā)電機(jī)。風(fēng)力發(fā)電的運(yùn)行方式主要有兩種：一類是獨(dú)立運(yùn)行的供電系統(tǒng)，即在電網(wǎng)未通達(dá)的地區(qū)，用小型發(fā)電機(jī)組為蓄電池充電，再通過逆變器轉(zhuǎn)換為交流電向終端電器供電；另一類是作為常規(guī)電網(wǎng)的電源，與電網(wǎng)并聯(lián)運(yùn)行。在美國的50個(gè)州中, 大約有30個(gè)州已經(jīng)開始利用風(fēng)能資源。風(fēng)能是一種最具活力的可再生能源，它實(shí)質(zhì)上是太陽能的轉(zhuǎn)化形式，因此是取之不盡的風(fēng)能中的風(fēng)向和風(fēng)速在時(shí)空分布上較為復(fù)雜，如有海陸差異對氣流運(yùn)動(dòng)的影響而形成的季風(fēng)和海陸風(fēng)，在山區(qū)由于熱力原因引起的谷風(fēng)和山風(fēng)，風(fēng)力的隨機(jī)性和風(fēng)速的變化多端使得它的利用效率較低，在風(fēng)能的實(shí)際利用上仍存在很多技術(shù)困難。（摘 要風(fēng)能作為一種清潔的可再生能源越來越受到人們的重視，風(fēng)力發(fā)電也逐漸成為了時(shí)下的朝陽產(chǎn)業(yè)。在不均壓力作用下，空氣沿水平方向運(yùn)動(dòng)就形成風(fēng)。美國和加拿大是北美利用風(fēng)能最好的國家。（3）風(fēng)電的不穩(wěn)定性會(huì)給電網(wǎng)或負(fù)載帶來一定的沖擊影響。 。 同 時(shí)隨 著 風(fēng) 速 的 增 加 ， 要 對 風(fēng) 輪 的 轉(zhuǎn) 速 有 所 限 制 ， 這 是 因 為 一 方 面 過 快 的 轉(zhuǎn) 速 會(huì) 對 風(fēng)輪 和 風(fēng) 力 機(jī) 的 其 他 部 件 造 成 損 壞 ， 另 一 方 面 也 需 要 把 發(fā) 電 機(jī) 的 功 率 輸 出 限 定 在 一定 范 圍 內(nèi) 。目前在我國小型型風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中大量使用的是橋式不可控整流方式，如圖 213所示。其它器件或技術(shù)也有被利用來進(jìn)行能量存儲的，比如微型水泵、壓縮空氣或飛輪等，但是在小規(guī)模風(fēng)力發(fā)電應(yīng)用中，這些儲能方式都不是很經(jīng)濟(jì)。另外，在電池充電過程中，由于化學(xué)反應(yīng)劇烈，會(huì)產(chǎn)生大量有害氣體形成酸霧，污染室內(nèi)空氣，對工作人員會(huì)產(chǎn)生職業(yè)危害。過放現(xiàn)象會(huì)減少蓄電池的容量，并且難以恢復(fù)，嚴(yán)重時(shí)將會(huì)導(dǎo)致電池失效。3)電池隔板壽命在環(huán)境溫度為30℃40℃時(shí)僅為5一6個(gè)月。多階充電信號發(fā)生器根據(jù)充電電壓的不同，產(chǎn)生多階充電信號，控制開關(guān)元件按順序接通，實(shí)現(xiàn)對蓄電池組充電電壓和電流的調(diào)節(jié)。 TPWll??=10242=480wh3. 蓄電池容量的計(jì)算 = =50a這里選擇了容量為65 ah電壓為12v的鉛酸蓄電池，其具體的參數(shù)如表： 表 31標(biāo)準(zhǔn)電壓 12v標(biāo)準(zhǔn)容量 65ah（20HR）外殼材料 ABS塑料內(nèi)阻（25℃） 10 ?m自放電（20℃） 每周＜%浮充壽命 69年使用溫度范圍 20℃—+45℃電池外形尺寸（長*寬*高） 330*171*172cLyW?PW??3)(充電方法 循環(huán)使用 浮充使用充電電壓 —最大電流 充電時(shí)間 12h（60%DOD）24 （100%DOD）＞48 h按滿發(fā)時(shí)數(shù)每天6小時(shí)計(jì)算，風(fēng)力發(fā)電機(jī)的額定功率選150w就可以滿足條件即：1506=900 wh大于負(fù)載用電量；本文選用的小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)是 表 32品牌 奧風(fēng)型號 200W額定功率 200（W）輸出電壓 24（V）額定風(fēng)速 8（m/s）葉片數(shù)目 3 片風(fēng)輪直徑 （m）啟動(dòng)風(fēng)速 安全風(fēng)速 40米/秒 DCDC 變換芯片及單片機(jī)的選擇 DCDC 芯片的選擇DCDC變換芯片是介于風(fēng)力發(fā)電機(jī)與蓄電池之間的中間的重要的器件，由于風(fēng)速不穩(wěn)定，風(fēng)力發(fā)電機(jī)輸出的電壓也隨著變化，這樣對蓄電池充電會(huì)對蓄電池的受用壽命有很大的影響，所以，這里采用一個(gè)DCDC變換芯片對蓄電池進(jìn)行充電。16位可編程定時(shí)/計(jì)數(shù)器列陣可用于PWM等。FLASH 存儲器還具有在系統(tǒng)重新編程能力，可用于非易失性數(shù)據(jù)存儲，并允許現(xiàn)場更新 8051 固件。C8051F020 系列 MCU 對 CIP51 內(nèi)核和外設(shè)有幾項(xiàng)關(guān)鍵性的改進(jìn)，提高了整體性能，更易于在最終應(yīng)用中使用。這個(gè)片內(nèi)的 4K字節(jié) RAM 塊可以在整個(gè) 64K 外部數(shù)據(jù)存儲器地址空間中被尋址（以 4K 為邊界重疊） 。ESGNTULVAPort67Q?MOF輸出保護(hù)電路輸出保護(hù)電路是防止負(fù)載電路短路或電流過大等情況發(fā)生，在這里采用了MAX471芯片來采集負(fù)載輸出電路中的電流的大小送給單片機(jī)，通過單片機(jī)的判斷來保護(hù)輸出電路。畢業(yè)在即，我謹(jǐn)向陳老師、班主任老師以及自動(dòng)化系的所有老師表示最衷心的感謝和最美好的祝愿！感謝培養(yǎng)我了四年的母校——內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)！最后，感謝養(yǎng)育我多年的父母，感謝他們這么多年對我默默的無私的關(guān)愛和支持！他們是我信心和動(dòng)力的來源。②、為了監(jiān)控蓄電池兩端的電壓，因蓄電池兩端的電壓在12 左右不可能直接送往單片機(jī)的電壓比較器，所以在這里又使用了分壓電路，分壓后的電壓在適當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi)可以直接送到單片機(jī)進(jìn)行比較，這樣來控制蓄電池的充放電。用間接尋址訪問通用 RAM 的高 128 字節(jié)，用直接尋址訪問 128 字節(jié)的 SFR 地址空間。而對于 CIP51 內(nèi)核，70%的指令的執(zhí)行時(shí)間為 1 或 2 個(gè)系統(tǒng)時(shí)鐘周期，只有 4 條指令的執(zhí)行時(shí)間大于 4 個(gè)系統(tǒng)時(shí)鐘周期。高速的（20MIPS25MIPS）與8051全兼容的CIP51內(nèi)核。內(nèi)部或外部電壓基準(zhǔn)。2 工作風(fēng)速范圍 由于風(fēng)力的大小是時(shí)刻變化的，風(fēng)力發(fā)電機(jī)不可能全部利用，只能利用一個(gè)范圍的風(fēng)速，利用風(fēng)速的下限稱為切入風(fēng)速，即風(fēng)能裝置能驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)最低風(fēng)速，利用風(fēng)速的上限稱為切出風(fēng)速，這個(gè)風(fēng)速下風(fēng)能裝置輸出功率就是風(fēng)力發(fā)電機(jī)的最大功率，一般切出風(fēng)速越高，可利用的風(fēng)速范圍就越大，選擇合適的切入風(fēng)速、切出風(fēng)速是風(fēng)力發(fā)電機(jī)的基本參數(shù)。本文中是采用恒壓后的浮充的充電方法， 控制器 控制器的作用小型風(fēng)力發(fā)電供電系統(tǒng)中，通常用蓄電池起儲存和調(diào)節(jié)電能的作用，而蓄電池的正常運(yùn)行離不開控制器，控制器根據(jù)風(fēng)力的大小以及負(fù)荷的變化，不斷的對蓄電池的工作狀態(tài)進(jìn)行切換和調(diào)節(jié)，使其在充電、放電或浮充等多種工作情況下運(yùn)行，從而保證風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的連續(xù)性和穩(wěn)定性，當(dāng)風(fēng)力很大致使產(chǎn)生的電能過剩時(shí)，蓄電池將多余的電能儲存起來；反之，當(dāng)發(fā)電系統(tǒng)發(fā)電量不足時(shí)，蓄電池向負(fù)載補(bǔ)充電能，并保持供電電壓的穩(wěn)定，同時(shí)保護(hù)蓄電池不受過度充放的損害，控制器通過檢測蓄電池兩端的電壓狀態(tài)，可以發(fā)出蓄電池繼續(xù)放電、減少放電或停止充電的指令。這些都是在25℃標(biāo)準(zhǔn)情況下得到的值。溫度低時(shí)，電解液和極板間的反應(yīng)速度變慢，電解液的濃度升高，加大了電池的內(nèi)阻，減少了電池的容量，縮短了蓄電池的壽命。電解液中消耗了硫酸( 4SOH)分子，增加了水( )分子，電解液中的硫酸濃度降低，蓄電池內(nèi)阻逐漸增大，電動(dòng)勢逐漸降低。顯