【正文】 伏效應(yīng)將光能轉(zhuǎn)換為電能，然后對蓄電池充電，通過逆變器將直流電轉(zhuǎn)換為交流電對負載進行供電； 　　(3)逆變系統(tǒng)由幾臺逆變器組成，把蓄電池中的直流電變成標準的 220v 交流電，保證交流電負載設(shè)備的正常使用。另一方面把多余的電能送往蓄電池組存儲。它將風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)和光伏發(fā)電系統(tǒng)輸出的電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能儲存起來，以備供電不足時使用 [3]。 由于太陽能與風(fēng)能的互補性強，風(fēng)光互補發(fā)電系統(tǒng)在資源上彌補了風(fēng)電和光電獨立系統(tǒng)在資源上的缺陷。 風(fēng)光互補的應(yīng)用(1) 無電農(nóng)村的生活、生產(chǎn)用電　　中國現(xiàn)有 9 億人口生活在農(nóng)村，其中 5%左右目前還未能用上電。因此利用風(fēng)光互補發(fā)電系統(tǒng)解決用電問題的潛力很大。另外，利用風(fēng)光互補系統(tǒng)開發(fā)儲量豐富的可再生能源，可以為廣大邊遠地區(qū)的農(nóng)村人口提供最適宜也最便宜的電力四川成都科技大學(xué) 2022 屆學(xué)士畢業(yè)論文 風(fēng)光互補發(fā)電系統(tǒng)的研究3服務(wù)，促進貧困地區(qū)的可持續(xù)發(fā)展?？稍偕茉椽毩⑦\行村落集中供電系統(tǒng)的出路是經(jīng)濟上的可持續(xù)運行，涉及到系統(tǒng)的所有權(quán)、管理機制、電費標準、生產(chǎn)性負載的管理、電站政府補貼資金來源、數(shù)量和分配渠道等等。 (2)半導(dǎo)體室外照明中的應(yīng)用　　世界上室外照明工程的耗電量占全球發(fā)電量的 12%左右，在全球日趨緊張的能源和環(huán)保背景下，它的節(jié)能工作日益引起全世界的關(guān)注。智能化控制器具有無線傳感網(wǎng)絡(luò)通訊功能，可以和后臺計算機實現(xiàn)三遙管理(遙測、遙訊、遙控)。 室外道路照明工程主要包括： 　　● 車行道路照明工程(快速道/主干道/次干道/支路)； 　　● 小區(qū)(廣義) 道路照明工程 (小區(qū)路燈/ 庭院燈/草坪燈/地埋燈/ 壁燈等)。 (3)航標上的應(yīng)用　　我國部分地區(qū)的航標已經(jīng)應(yīng)用了太陽能發(fā)電，特別是燈塔樁，但是也存在著一些問題，最突出的就是在連續(xù)天氣不良狀況下太陽能發(fā)電不足，易造成電池過放，燈光熄滅，影響了電池的使用性能或損毀。 　　天氣不良情況下往往是伴隨大風(fēng)，也就是說，太陽能發(fā)電不理想的天氣狀況往往是風(fēng)能最豐富的時候，針對這種情況，可以用以風(fēng)力發(fā)電為主，光伏發(fā)電為輔的風(fēng)光互補發(fā)電系統(tǒng)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的太陽能發(fā)電系統(tǒng)。在太陽能配置滿足春夏季能源供應(yīng)的情況下，不啟動風(fēng)光互補發(fā)電系統(tǒng)；在冬春季或連續(xù)天氣不良狀況、太陽能發(fā)電不良情況下，啟動風(fēng)光互補發(fā)電系統(tǒng)。事實證明，其應(yīng)用可行、效果明顯。 　　應(yīng)用風(fēng)光互補發(fā)電系統(tǒng)為道路監(jiān)控攝像機提供電源，不僅節(jié)能，并且不需要鋪設(shè)線纜，減少了被盜了可能，有效防盜。 四川成都科技大學(xué) 2022 屆學(xué)士畢業(yè)論文 風(fēng)光互補發(fā)電系統(tǒng)的研究4(5)通信基站中的應(yīng)用　　目前國內(nèi)許多海島、山區(qū)等地遠離電網(wǎng)，但由于當?shù)芈糜?、漁業(yè)、航海等行業(yè)有通信需要，需要建立通信基站。 　　要解決長期穩(wěn)定可靠地供電問題，只能依賴當?shù)氐淖匀毁Y源。由于基站有基站維護人員，系統(tǒng)可配置柴油發(fā)電機，以備太陽能與風(fēng)能發(fā)電不足時使用。 (6)抽水蓄能電站中的應(yīng)用風(fēng)光互補抽水蓄能電站是利用風(fēng)能和太陽能發(fā)電，不經(jīng)蓄電池而直接帶動抽水機實行補丁時抽水蓄能，然后利用儲存的水能實現(xiàn)穩(wěn)定的發(fā)電供電。2 系統(tǒng)硬件設(shè)計 系統(tǒng)設(shè)計 方案 系統(tǒng)組成 一套完整的風(fēng)光互補系統(tǒng)應(yīng)該包括發(fā)電部分、蓄電池、風(fēng)光互補控制部分、負載部分等組成。風(fēng)光互補控制部分蓄電池 部分太陽能電池板風(fēng)力發(fā)電機負載輸出圖 1 風(fēng)光互補系統(tǒng)框圖四川成都科技大學(xué) 2022 屆學(xué)士畢業(yè)論文 風(fēng)光互補發(fā)電系統(tǒng)的研究5 系統(tǒng)各部分介紹 風(fēng)光互補控制部分在風(fēng)光互補發(fā)電系統(tǒng)中最主要也是最重要的就是其控制部分。同時還要采集周圍的環(huán)境溫度對蓄電池進行充電補償?shù)葐栴}。采用 ADC0809A/D 轉(zhuǎn)換芯片來采集個點電壓。在單芯片上擁有靈巧的 8 位 CPU 和系統(tǒng)可編程 Flash，同時它具有內(nèi)部看門狗。AT89S52 單片機引腳及其功能圖 2 89S52 管腳圖1. 主電源引腳? VCC：接 +5V 電源? VSS：接電源地2. 時鐘電路引腳? XTAL2：接外部晶體的一端。在采用外部時鐘電路試，對于 HMOS 單片機，此引腳必須接地；對 CHMOS 單片機，此引腳作為驅(qū)動端。在單片機內(nèi)部，它是反相放大器的輸出端。3. 控制信號引腳? RST/VPD：復(fù)位、備用電源輸入腳。四川成都科技大學(xué) 2022 屆學(xué)士畢業(yè)論文 風(fēng)光互補發(fā)電系統(tǒng)的研究6RST/VPD 具有復(fù)用功能，可接上 +5V 備用電源。? ALE（Address Latch Enable）：低 8 位地址鎖存使能輸出端。因此，它可用作外部定時或其他需要。ALE 端可驅(qū)動 8 個 LSTTL 負載。CPU 在訪問PSEN外部程序存儲器期間，每個機器周期， 信號兩次有效。 端可以驅(qū)動 8 個 LSTTL 負載。當 端輸入高A EA電平時，CPU 從片內(nèi)程序村癡情開始執(zhí)行程序，當程序計數(shù)器 PC 的值超過內(nèi)部程序存儲器的最高地址（對于 8051 位 0FFFFH）時，將自動轉(zhuǎn)向片外程序存儲器取指令并執(zhí)行。對于 8031 來說，由于片內(nèi)無程序存儲器，所以 端必須接低電平。? ~：P1 口是一個內(nèi)部帶上拉電阻的 8 位準雙向 I/O 端口。? ~：P3 口是一個內(nèi)部帶上拉電阻的 8 位多功能雙向 I/O 端口。作為第二功能使用時各引腳的定義見表 1 所示。表 1 P3 各口線的第二功能表口線 第二功能 名稱 RXD 串行數(shù)據(jù)接收端 TXD 串行數(shù)據(jù)發(fā)送端 INT0 外部中斷 0 申請輸入端 INT1 外部中斷 1 申請輸入端 T0 定時器 0 計數(shù)輸入端 T1 定時器 1 計數(shù)輸入端 WR 外部 RAM 寫選通 RD 外部 RAM 讀選通 ADC0809ADC0809 是一個精度為 8 位的模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片。利用它可直接輸入 8 個單端的模擬信號分時進行 A/D 轉(zhuǎn)換，在多點巡回檢測和過程控制、運動控制中應(yīng)用十分廣泛。（1） 分辨率： 8 位。1LSB。（4）單一電源： +5V。5V,177。（6）具有可控三態(tài)輸出緩存器。（8）使用時不需進行零點和滿刻度調(diào)節(jié) [6]。其值為3~7mV/℃/節(jié)。由此可知，環(huán)境溫度為 25℃ 時，工作很理想的充電器，當環(huán)境溫度降到 0℃時，電池就不能充足電，當環(huán)境溫度為 50℃時，電池將因嚴重過充而縮短壽命。在本文中采用溫度傳感器 DS18B20 來采集溫度。（2） 先進的單總線數(shù)據(jù)通信。 攝氏度。（5） 可選擇寄生工作方式。（7） 內(nèi)置 EEPROM，限溫報警功能。（9） 多樣封裝形式，適應(yīng)不同硬件系統(tǒng) [7]。四川成都科技大學(xué) 2022 屆學(xué)士畢業(yè)論文 風(fēng)光互補發(fā)電系統(tǒng)的研究8EA/圖 3 DS18B20 與單片機接線 發(fā)電部分發(fā)電部分主要包括太陽能電池板和風(fēng)力發(fā)電機組成。由于白天光照強時風(fēng)弱，夜間或陰天光弱時風(fēng)強，時間上的互補性使得風(fēng)光互補發(fā)電系統(tǒng)在資源分布上具有很好的匹配性，為風(fēng)光互補電源系統(tǒng)建立提供了能源保障。1. 現(xiàn)在的太陽板大多采用硅太陽能電池。在太陽輻照時，會擺脫原子核的束縛而成為自由電子，并同時在原來位置留出一個空穴。在純凈的硅晶體中，自由電子和空穴的數(shù)目是相等的。如果在硅晶體中攙入能夠釋放電子的磷，砷，或銻等 5 價雜質(zhì)，就成了電子型半導(dǎo)體，簡稱 n 型半導(dǎo)體。如圖 4 所示四川成都科技大學(xué) 2022 屆學(xué)士畢業(yè)論文 風(fēng)光互補發(fā)電系統(tǒng)的研究9圖 4 pn 結(jié)內(nèi)建電場當太陽光（或其他光）照射到太陽電池上時，電池吸收光能，能量大于禁帶寬度的光子，穿過減反射膜進入硅中，激發(fā)出光生電子–孔穴對，并立即被內(nèi)建電場分離，光生電子被送進 n 區(qū)，光生孔穴則被推進 p 區(qū)，這樣在內(nèi)建電場的作用下，光生電子孔穴對被分離，在光電池兩端出現(xiàn)異號電荷的積累，即產(chǎn)生了“光生電壓 ”，這就是 “光生伏打效應(yīng)”（簡稱光伏） 。2. 風(fēng)力發(fā)電機超低速風(fēng)力發(fā)電機為一由轉(zhuǎn)動盤、固定盤、風(fēng)輪葉片、固定輪、立竿、集電環(huán)盤、舵桿、尾舵和逆變器組成的系