基于VB风光互补路灯控制器监控软件的设计开发

基于风光互补LED节能路灯控制系统的设计摘要：大部分道路路灯采用恒亮照明方式，造成严重的浪费，本设计通过调节PWM占空比来调节LED亮度的调节，根据需要调节路灯的亮度。

本设计对路灯进行智能控制及节能研究有着积极的意义。

关键词：风光互补，LED 智能路灯，单片机引言风能和太阳能是可再生的绿色能源，各国为进行研究和利用都投入了巨额资金。

嘉兴市位于杭嘉湖平原的中心地带，而且冬夏季风交替显著，季风特征明显，风力资源丰富。

因此高校路灯智能调节亮度并采用风光互补LED节能路灯一种非常好的节能方案。

1控制系统整体方案本设计包括风光互补和LED亮度智能调节，两系统共用一个控制器，风光互补系统主要是将太阳能和风能进行有效结合，并且把电能存储在蓄电池中，通过控制蓄电池实现对LED路灯的供电时间和亮度控制。

同时加入市电接入，保证LED路灯的正常使用。

2节能道路路灯系统结构在风光互补系统种，白天主要是风力和太阳能光伏同时发电，这时系统的电能来自于太阳能光伏板和风机产生的电能；夜间，太阳能光伏板无法发电，因此主要依靠风机进行发电。

本设计对电能的存储使用蓄电池存储，并对路灯进行供电。

控制器是系统中最重要的，它决定了整个系统的性能的优劣，它的功能是对电能进行管理以及控制。

系统结构框图如图1所示。

图1系统结构框图3节能道路路灯控制系统设计3.1智能控制器硬件电路设计智能控制器的设计是本课题的重点。

控制器的设计方案直接影响着系统的整体性能。

根据系统的特点，智能控制器使用单片机STC89C52RC来实现，该单片机具有高速、低功耗、超强抗干扰的优点，在8位单片机中性能优异。

3.2光信号采集模块设计在本设计方案中，如果出现阴雨天气，光照强度不足需要自动开启路灯，是根据光信号采集模块来对外界光照强度进行判断，本设计使用光敏电阻作为传感器。

光敏电阻的阻值随着外界光照强度的变化而变化，使得采集的电流大小发生改变，采用LM358作为运算放大器对电路中的电流进行放大，在通过A/D转换器将电信号传回到单片机之后，控制器通过判断电信号阈值来决定是否打开还是关闭路灯。

风光互补LED路灯控制器的设计摘要：本文介绍了风光互补及风光互补的技术原理、技术结构及技术优势和风光互补系统的组成、风光互补路灯的优势；以及介绍了风光互补控制器，风光互补控制器的特点，风光互补控制器的工作原理。

關键词：风光互补；工作原理；技术结构一、风光互补的概念及技术原理风光互补是一套发电应用系统，该系统是利用太阳能单晶硅电池板、风力发电机将发出的电能存储到蓄电池组中，当用户需要用电时，逆变器将蓄电池组中储存的直流电转变为交流电，通过输电线路送到用户负载处。

是风力发电机和太阳电池方阵两种发电设备共同发电。

二、风光互补的技术构成（一）发电部分：由1台风力发电机和太阳能电池板组成，完成风一电；光一电的转换，作。

（二）蓄电部分：由多节蓄电池组成，完成系统的全部电能储备任务。

（三）风光互补控制器：集光控亮灯，时控关灯，自动功率跟踪，自动泄荷，过充过放保护功能于一体，对负载进行全方面的控制。

（四）负载部分：本项目由于未使用逆变器，所以直接使用直流LED照明灯作为负载。

三、风光互补控制器（一）风光互补控制器的概述。

风光互补控制器是专门为风能、太阳能发电系统设计的；集风能控制、太阳能于一体的智能型控制器。

充分利用风能和光能资源发电，可减少采用单一能源可能造成的电力供应不足或不平衡的情况。

设备不仅能够高效率地转化风力发电机和太阳能电池板所发出的电能对蓄电池进行充电，而且还提供了强大的控制功能。

集光控亮灯，时控关灯，自动功率跟踪，自动泄荷，过充过放保护功能于一身，性能稳定可靠。

（二）风光互补控制器的特点及功能1.风光互补控制器的主要功能（1）白天对太阳能电池板的电压和电流进行检测太阳能电池板最大输出功率点，使太阳能电池板以最大输出功率给蓄电池充电，并控制太阳能电池对蓄电池进行充电的方式；（2）控制光电互补自动转换，晚上控制蓄电池放电，驱动LED负载照明；（3）对蓄电池实行过放电保护、过充电保护、短路保护、反接保护和极性保护；（4）控制LED灯的开关，通过对外环境监测，可以控制LED 灯开灯、关灯时间。

风光互补型智能路灯系统设计主考院校：专业：指导老师：考生姓名：准考证号：二零一二年四月十日摘要随着科技的发展，我们的生活变好了，但是我们周围的环境越来越差，而且自然界中一次性能源也越来越少，这样就被迫我们要去寻找新的能源。

太阳能和风能在资源条件和技术应用上都有很好的互补特性。

由于风能和太阳能的随机性、间歇性，为满足稳定、持续的给路灯供电的需要，而新的能源单一化的使用却不能解决我们所面临的问题，能源的合理利用也越来越成为世界各国研究的主题。

本文介绍了风光互补型智能路灯系统设计，此系统可将风能与太阳能合理的结合互补，风光互补型路灯是利用太阳能组件的光生伏特效应，将光能转换为电能，以及风力发电将风能转化为电能，并储存在蓄电池中供负载使用，它是集太阳能光伏技术、风能发电技术、蓄电池技术、照明光源技术于一体的新兴技术。

由于小型风光互补路灯控制器的结构复杂，影响运行控制的因素很多，此文只着重考虑了在整个风光互补系统的经济性、可靠性的基础上进行蓄电池充放电控制系统和路灯控制系统的研究，为小型风光互补路灯控制器运行控制的深入研究和控制系统的不断完善提供了参考，以及用MCS-51中AT89C51单片机系统来控制整个电路，在电路中利用光敏电阻来对路灯的开与关进行控制，构成反馈电路来对路灯出现故障时的软件反馈，来对路灯的整体设计加以完整。

关键词：新型能源；智能型路灯；单片机；能源互补目录第一章绪论1.1 研究背景1.2 我国太阳能、风能发电的发展趋势1.2.1 太阳能发电的发展趋势1.2.2 风能发电的发展趋势1.3 本课题的研究内容第二章太阳能和风能发电系统的工作原理 2.1 传统的电力给电系统的原理2.1.1 传统的电力给电系统的原理2.1.2 传统的电力给电系统的弊端2.2 传统的光伏发电系统的原理2.2.1 传统的光伏发电系统的原理2.2.2 光伏发电系统的弊端2.3 传统的风力发电系统的原理2.3.1 风力发电系统的原理2.3.2 风力发电系统的不足2.4 风光互补发电系统的原理2.4.1 最合理的独立电源系统2.4.2 技术方案的最优配置第三章风光互补发电系统中蓄电池的工作原理 3.1 蓄电池的工作特性3.1.1 铅蓄电池的工作原理3.1.2 蓄电池的工作温度影响3.2 蓄电池的检测第四章路灯定时控制4.1 路灯的开关与外界光照强度的关系4.2 采用光敏开关检测环境照度第五章控制器硬件部分及外围电路设计5.1 风光互补控制器方框原理图5.2 硬件设计原则5.3 时钟电路5.4 复位电路5.4.1 可靠性5.4.2 人工复位5.5 按键电路5.6 显示电路5.6.1 显示方式选择5.6.2 LED的驱动和显示第六章软件设计6．1 主程序6．2 计时程序6．3 中断程序第七章系统的硬件抗干扰设计 7.1 抗干扰概念7.2 干扰的消除第一章绪论1.1 研究背景随着科技的发展，我们的生活变好了，但是我们周围的环境越来越差，而且自然界中一次性能源也越来越少，这样就被迫我们要去寻找新的能源。

偏远农村风光互补路灯控制系统设计在偏远山区、农村由于电力缺乏，乡间道路上几乎都没有安装路灯，对居民晚间出行十分不利。

风能与太阳能在发电方面的应用逐渐成熟起来，风光互补发电系统的并网使用又将其产业技术向前推进了一步。

偏远山区、农村空气污染较小、建筑物遮挡较少、地势空旷，太阳能、风能较充足，因此可以充分考虑采用风光资源，安装风光互补路灯来改善居民生活环境。

1 系统方案风光互补路灯控制系统方案框图如图1 所示:图1 风光互补路灯控制框图路灯控制系统过程为：控制器检测光伏电池的输出电压电流，并根据光伏阵列的输出电压、电流计算光伏阵列的输出的最大功率点，通过MPPT 算法控制DC/DC 电路，使DC/DC 输出电压始终高于蓄电池当前电压，从而提高蓄电池的充电效率。

当光伏电池系统输出电压、电流不正常或出现故障时，切断光伏发电系统，对其进行故障保护。

控制器根据检测风速大小，启动风机发电系统，风机输出的三相交流电压经过不可控整流、滤波输出。

控制器检测该输出电压、电流值，根据蓄电池的电压状况，为蓄电池提供合适的充电电压，当蓄电池已充满，而风机交流输出电压过高时，控制器启动卸载电路，对风机进行保护。

当出现强风，超出风机风速要求时，风机自动刹车，控制器切断风机发电系统，直至风速正常。

控制器对蓄电池进行管理，通过巡测蓄电池的电压、电流、温度状况，控制蓄电池充放电，并对蓄电池进行过充、过放保护等。

2 系统控制电路风光互补路灯控制系统电路主要分为光伏发电、风力电机发电、蓄电池管理、LED 电流控制四部分，各部分的电路及控制方法如下：2.1 光伏发电DC/DC 变换电路光伏发电存在的问题是光伏电池的输出特性受外界环境影响较大，电池表面温度和日照强度的变化都可以导致输出特性发生较大的变化。

光伏电池在一个既定的温度和光照强度下会在一个特定的工作点达到最大输出功率，这个工作点称最大功率点（Maximum Power Point）。

-风光互补路灯控制器的研究与设计摘要无论是时代的发展还是人们生活的所需，都不可避免的要使用能源，然而如今能源消耗十分巨大且难以减少，旧的煤，石油，天然气等一次能源终会耗尽，因此需要尽快开发利用新能源。

其次新型清洁能源由于对环境产生的危害极小，所以其开发显得更加重要。

此次对风光互补控制器的研究，便利用了太阳能和风能，它们对环境无害且储量大。

以单片机STC89C52为主，外设器件为辅，将上述两种能源转换成电能，为路灯供电产生照明。

本设计包含的器件主要有LED灯，太阳能电池组，风力发电机，太阳能专用蓄电池，风光互补控制器等。

设计的路灯工作时有两种模式，分别是自动工作模式和手动工作模式；自动工作模式下路灯可以根据光照强度自动打开或关闭路灯，手动工作模式则是用户开关电灯。

关键词：太阳能风能互补；路灯；STC89C52abstractNo matter the development of the times or the needs of people's life, it is inevitable to use energy. However, today's energy consumption is very huge and hard to reduce. The old primary energy such as coal, oil and natural gas will eventually be exhausted, so it is necessary to develop and use new energy as soon as possible. Secondly, the development of new clean energy is more important because of its little harm to the environment. In this study, solar energy and wind energy are used conveniently. They are harmless to the environment and have large reserves. With STC89C52 as the main chip and peripheral devices as the auxiliary, the above two kinds of energy are converted into electric energy to supply power for street lamps and generate lighting. This design includes LED lights, solar cells, wind turbines, solar batteries, wind complementary controller and so on. There are two working modes in the design of street lamp, which are automatic working mode and manual working mode. Under the automatic working mode, street lamp can be turned on or off automatically according to the light intensity, and the manual working mode is that the user switches on and off the electric lamp.Key words: solar energy and wind energy complementary; street lamp; STC89C52目录第一章绪论1.1课题背景及其意义1.2 国内外的能源状况1.3本文的主要研究内容及论文结构安排第二章中心论点第三章硬件电路的设计3.1系统的功能分析及体系结构设计3.1.1系统功能分析3.1.2系统总体结构3.2模块电路的设计3.2.1 STC89C52单片机核心系统电路设计3.2.2 高亮LED灯照明电路（低电平有效）设计3.2.3 GMDZ光敏电阻传感器模块电路设计3.2.4 二挡拨动开关检测电路设计3.2.5 太阳能发电电路设计3.2.6 风能发电电路设计3.2.7 TP4056锂电池充电模块电路设计3.2.8 USB-5V升压模块电路设计3.2.9 完整电路图设计3.3小结第四章系统软件设计4.1 编程语言选择4.2单片机程序开发环境4.3 Keil uVision4软件开发流程4.4 程序流程图4.5 小结第五章总结致谢参考文献第一章绪论1.1课题背景及其意义众所周知，能源一直是困扰着人类发展的一个重要问题，尤其是现在我国正在工业发展的一个重要时期，然后慢慢的过渡到服务业为主的国家，所以能源消耗巨大。

小型风光互补路灯控制器摘要在现今社会的发展中，开发使用新能源、清洁能越来越显得势在必行。

因为旧的煤炭、石油等能源越用越少，就要求人们要尽早开发新能源，而在一些旧能源的利用上，由于技术等方面的原因又对环境产生了巨大的侵害。

所以清洁能源的利用又显得非常重要。

本文介绍了一种小型的风光互补路灯控制器的设计，介绍了对风能、太阳能的利用，这些能源的使用不会对环境造成侵害。

本设计以STC89C82单片机为核心，通过一些外设元器件实现了对风能、太阳能转化为电能，再用电能来照明的功能。

设计中用到的主要原件有锂电池充电芯片、锂电池、风力发电机、太阳能电池板等等。

设计的功能有路灯分为手动或者自动两种工作方式，在手动模式时，用户可以自由开灯或者关灯；在自动模式时系统会自动根据光照强度控制路灯的打开或者关闭。

最后经过系统的软件及硬件调试，达到了预期的效果。

关键词：路灯控制器，风能，太阳能，单片机，STC89C52AbstractIn the development of society, the development of new energy, clean energy increasingly imperative. Because the old coal, oil and other energy use less more, requires people to be as soon as possible the development of new energy sources, and in some old energy use, due to technical aspects on the environment has a tremendous damage. So the use of clean energy and is very important. This paper introduces a small scenery complementary design of street lamp controller, introduces the utilization of wind energy, solar energy, the use of these energy sources will not cause harm to the environment. The design STC89C82 microcontroller as the core, through some of the peripheral components for wind energy, solar energy into electrical energy, and electricity to the lighting function. The main original design used in the lithium battery charger, lithium batteries, solar panels, wind turbines, etc.. Design features a street lamp is divided into manual or automatic two ways of working, when in manual mode, the user can freely turning them on or off; in the automatic mode the system will automatically according to the light intensity control street lamp open or close. Finally through the software and hardware system debugging, achieves the expected effect.Keywords: street lamp controller, wind, solar, MCU, STC89C52绪论随着世界人口的不断增长以及经济的持续发展，世界上对于能源的需求缺口越来越大，以目前的能源消费结构看，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，但是这些化石燃料的燃烧不仅会造成环境的污染，还会致使全球气候变暖、冰山融化及海平面上升等。

传真：普及型风光互补路灯风光互补路灯管理管理管理控制器功能说明书控制器功能说明书控制器功能说明书（（V1.0）一,概述普及型风光互补路灯管理控制器是可以管理风机，太阳能充电；路灯输出控制功能。

适用于风光资源相对适中的场合。

在路灯控制系统中，可以充分发挥其潜力，此控制器提供强大的控制功能 :功能如下:1. 提供风能提供风能发电发电发电输入通道输入通道 (独立控制). 1路2. 提供太阳能输入通道 (独立控制). 1路3. 提供光控输出通道(硬件硬件复用复用) 2路4. 提供时提供时控输出通道控输出通道(硬件复用) 2路5. 输入通道反接保护(包含太阳能,风能风能输入输入)6. 输出通道限流保护(包含2路输出，独立保护)7. 电池输入反接保护(持续反接持续反接不损坏不损坏不损坏任何部件任何部件)8. 电池过电池过充充保护,过放保护,采用安全的充电管理功能,可以在充电时候修复电池,大幅度延长电池寿命.9. 风机自动卸荷功能,手动软手动软卸荷卸荷卸荷功能功能,独特的独特的卸荷卸荷卸荷控制技术保证风控制技术保证风机不会大惯性变化,提高风机机械寿命.10. 根据需求,可以提供市电切换功能,电池无电后,自动切换到市电上,保持输出保持输出稳定稳定稳定有效有效.11. 预留了PWM 通讯接口,可以提可以提供通讯管理功能供通讯管理功能.注意：在使用控制器钱请仔细阅读说明书，否则错误的使用方法可能损坏控制器。

接口输入输出接口二,输入输出风机输入---------3相风机交流电压输入端;输入电压<50V,输入电流<=20A。

太阳能输入-------太阳能电压输入端; 输入电压<50V,输入电流<=15A。

电池输入-------电池输入端;电池电压24V/12V等级（注意输入电压极性），具体控制器外壳有型号标注。

[输出+ 输出1-] ------光控/时控第一路输出,输出连续电流为12A，瞬时峰值电流为60A，带过流，短路保护。

3用VB 设计光端机区域监控中心微机软件○单晓杭黄辉周晓图1区域监控系统的基本结构图数据通信是计算机和通信相结合而产生的一种通信方式,而光通信是利用光波来载送信息,实现通信。

近几年来,通信事业迅速发展,光纤通信的应用日趋广泛,大量的光通信设备投入运行。

为了保证各类设备的正常工作,保证通信系统的正常运行,必须设置一些辅助设备。

它们包括:系统电源供给、监控系统、公务通信系统、自动倒换系统等。

其中监控系统是最主要的辅助设备之一,它对整个光纤通信系统内的所有设备和通信线路等进行实时监测与控制,保证整个通信系统的正常工作。

光端机监控系统是一个多级分布式系统,通过通信子网把多个子系统组织在一起,实现阶梯控制。

监控系统共由四级组成,分别是机盘监控单元M C U 、每站(终端或中继)的机架监控盘S M C 、数字端监控盘DC U 和主机区域监控中心。

监控系统最上面一级是区域监控中心,它设立在维护中心局(如县、地、市局),使用微机通过区域监控网实时集中监控管辖区内的通信设备和系统,一旦系统出现故障则及时告警,记录故障现场,并通知监控值班人员。

监控人员可根据需要进行适当的控制,或对已收集的监控数据进行统计、分类、存储,提供分层次屏幕显示和打印。

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如果我们希望将多个字作为一个词组进行搜索,则要打开它的控制查询匹配条件的“and ”开关。

③它在向用户回送搜索结果时,显示的含链接的资源目录,是按相关程度的评分排序的。

风光互补路灯的设计-毕业论文目录摘要： (1)一风光互补路灯概述 (2)（一）风光互补发电概述 (2)（二）风光互补路灯 (3)1 风光互补路灯的组成及各部件的作用 32 风光互补路灯的特点 (4)3 风光互补路灯的发展前景 (6)4风光互补路灯的应用场景 (6)二风光互补路灯的设计 (7)（一）风光互补路灯设计方案 (7)（二）风光互补路灯设计参数 (7)1技术参数 (8)2路灯设计 (8)3安装要求 (9)4注意事项 (11)参考文献 (11)致谢 (12)风光互补路灯的设计摘要：能源是人类社会存在与发展的物质基础。

在过去的200多年中，建立在煤炭、石油和天然气等化石燃料基础上的能源体系极大地推动了人类社会的发展。

与此同时，地球50万年历史积累下来有限的化石能源正在以惊人的速度被消耗。

据有关资料显示，以目前全世界对能源的需求量和增长速度来看，地球上已探明的石油储备可维持40余年，天然气60余年，煤炭200余年。

人们在物质生活和精神生活不断提高的同时，也越来越感觉到大规模使用化石燃料所带来的严重后果：资源日益枯竭，环境不断恶化，还诱发了不少国与国、地区之间的政治经济纠纷，甚至战争和冲突。

因此人类必须寻求一种新的、清洁、安全、可靠的可持续能源系统。

在众多可再生能源中，风能和太阳能由于碳的零排放，是21世纪最被看好的可再生能源。

风能、太阳能虽然有取之不尽、用之不竭，就地可取、无需运输，无环境污染等优点，但无论是风能发电系统还是光伏发电系统，都受到自然资源的制约；不仅在地域上差别迥异，而且随时间变化具有很强的随机性。

根据风光的互补性，使用风光互不系统可以很好的解决发电系统的供电问题，实现连续、稳定的供电。

关键词：发电系统、控制系统、储存系统、照明系统一、风光互补路灯概述（一）风光互补发电概述风光互补，就是利用太阳能电池组件、风力发电机将转化的电能存储到蓄电池中，当夜晚点亮路灯的时候，逆变器将蓄电池中存储的直流电转变为交流电，从而供灯具用电。

基于物联网的风光互补智能路灯的设计与实现摘要：风光互补智能路灯的设计和应用不仅能够更好地满足现代城市照明系统在节能目标和智能化管理方面的实际需求，而且可以基于物联网技术的发展和应用提升城市基础设施建设的整体质量。

本文针对基于物联网的风光互补智能路灯设计和实现问题进行了研究和讨论，希望能够帮助相关设计人员在实际的应用过程中引发更多的思考，从而在整体上为提升智能路灯的稳定性，可控性以及管理灵活性起到深远的影响意义，并为构建智能化城市系统的管理体系做贡献。

关键词：物联网；风光互补；智能路灯引言：随着近几年来我国经济建设的不断迅猛发展，城市运行过程中需要耗费的电力能源规模也在逐年扩大，为了响应国家提出的可持续发展目标和相关政策号召，基于物联网，设计风光互补智能路灯能缓解电力资源的紧缺问题，同时能够配合光照度传感器等设备实现环境信息的全面采集，从而更好地进行系统性的综合调节控制。

一、基于物联网的风光互补智能路灯设计（一）系统组成在实际基于物联网的风光互补智能路灯设计过程中，由于主要适用于城市路段或者电力线路较难进行覆盖的区域进行智能化照明供应，因此需要结合以下几个方面的系统模块进行构建。

第一，传感模块的有效构建，这主要体现在智能路灯设备需要安装能够监测环境亮度的光敏传感器，结合自然环境的光照条件进行路灯开关状态的有效切换。

其次，传感模块中还需要安装风速检测的变送器以及检测行人的超声波传感器，针对风速的变化情况进行风光互补功能的有效调整，同时也能够对靠近的行人提供更好的光源支持服务。

第二，系统模块组成中还需要能够为智能路灯设备提供能源的相关模块，其中不仅包含风光发电装置以及可进行充放电操作的蓄电池，实现风能光能的电能转化过程。

[1]第三，系统的正常智能化运行还需要配合安装主控制模块，并且为了能够配合能量模块实现路灯设备的高性能低成本特点，通信模块能够结合GPS网络将监测信息上传至计算机设备，从而更好地实现对路灯的远程调控。

风光互补路灯控制器的设计SUN Su-jun【摘要】根据传统路灯的缺点及目前路灯控制的需求,探讨建立在Atmega 8上的风光互补路灯控制器,在介绍光伏发电和风力发电的最大功率点跟踪控制和蓄电池充放电等内容的基础上,对风光互补路灯控制器进行硬软件设计,并通过试验验证控制器的安全性和有效性,可在小功率风光互补路灯控制系统中广泛使用.【期刊名称】《韶关学院学报》【年(卷),期】2019(040)006【总页数】5页(P42-46)【关键词】风光互补;Atmega8单片机;软件设计【作者】SUN Su-jun【作者单位】【正文语种】中文【中图分类】TP23风能和太阳能是目前比较常用的可再生资源，两种资源在时间和地域上有互补作用，因此，风光互补发电系统成为人们研究的重点，并逐渐广泛应用.近年来，国内开始研制风光互补路灯，和传统路灯相比，它不需要建立复杂的路线和管线等，免去了供电设备，可降低运行费用和维护费用；利用新能源发电，可节省大量的电费.传统路灯依靠光控开关或人工操作对路灯进行控制，开关时间不准，尤其在人流量很小时，依然消耗电能，造成严重的资源浪费［1-2］.风光互补路灯可根据光线及季节的变化，控制路灯的开关时间，夏季工作时间短，冬季工作时间长.为充分实现风光互补，分析基于Atmega 8单片机的风光互补路灯控制系统，研究跟踪风光中的最大功率点（MPPT）及蓄电池的充放电技术，并通过试验验证控制器的安全性和有效性.1 风光互补路灯系统的构成风光互补路灯系统（如图1）包括电能产生、电能变换、风光互补控制器、电能储存和电能消耗五部分.在整个系统中，电能是由光伏发电和风力发电产生；电能变换主要通过AC/DC和DC/DC变换器实现；电能储存由蓄电池完成，还能实现电能调节及平衡负载；电能消耗部分包括直流负载（路灯）和卸荷电路；风光互补控制器由外围电路和Atmega 8构成，主要是对风力发电机、光伏组件的电流和电压进行控制，不仅保证蓄电池充电的平稳、快速、高效，避免出现过放、过充等情况，而且还能增加蓄电池的使用寿命［3-4］.图1 风光互补路灯系统结构2 风光互补路灯系统控制策略2.1 光伏发电最大功率点跟踪控制策略光伏发电的输出功率是非线性的，最大功率受温度、光照强度、负载特性等因素的影响.最大功率点跟踪控制就是在环境条件改变时，能稳、快、准的跟踪到最大功率点.电导增量法，根据光伏电池的输出特性曲线（如图2），在最大功率点P max处，dP/du=0；若dP/du＞0时，最大功率在输出功率的右边，应增加光伏阵列的电压；若dP/du＜0，最大功率在输出功率的左边，应减小光伏阵列的电压.2.2 风力发电最大功率点跟踪控制策略风力发电得到的能量有限，而且随机性比较大，如何捕获最大的风能（MPPT）是风力发电研究的重要内容，选择变步长扰动爬山法，在某个风速时，风机输出的功率曲线见图3.图2 光伏电池输出特性曲线图3 风机输出功率曲线由图3知，风机转速为nc时，最大输出功率是P max.假设风机在A点工作，用步长d1扰动风机转速，扰动后的风机输出功率是P2，如果ΔP=P2-PA＞0，说明干扰的方向是对的，可以继续进行干扰，直到功率接近或达到最大功率点.如果ΔP=P2-PA＜0，表示被干扰的方向是不对的.然后用步长d1向相反方向扰动风机转速，分析ΔP的结果，方法同上.如果两个干扰方向得到的都是ΔP＜0，需要减小步长，使步长d2＜d1，重复上述计算，步长d2大小根据实际情况确定.在风机功率逐渐向C点逼近，且|d2|＜d（最小扰动步长）时，停止扰动，这时风机已经在最大功率点附近工作.2.3 蓄电池充电控制策略由于风机和光伏组件输出的电能为非线性，为了充分利用两种能源，必须设计合适的充电控制策略，目前普遍应用的充电方法有恒压充电、恒流充电及多阶段充电等. 为高效合理的解决蓄电池的充电问题，采用三阶段充电法.充电第一阶段为恒流充电，当畜电池电压和充电电流均达到设定值时，进入恒压充电阶段，控制器通过蓄电池电压检测电路采集电压信号，驱动直流斩波电路对蓄电池进行恒压充电，可以保证充电初期不会过流，充电后期不会过压；最后是浮充充电阶段，控制器产生较小的占空比驱动信号，控制直流斩波电路对蓄电池进行浮充，可以弥补蓄电池供电过程中损失的储能，保证蓄电池处于满电的状态，延长蓄电池的使用寿命.充电过程如图4所示.图4 单块蓄电池的充电过程3控制器的硬件设计系统选用ATmel公司开发的Atmega 8单片机控制芯片，具有高性能和低功耗的8位AVR微处理器、面向字节的两线串行接口、内置PWM三通道、10位8路ADC和两个可编程串行USART等特点，能实现实时控制.Atmega 8控制器的主要功能：产生开关管所需的PWM驱动信号；对太阳能电池输出电压、蓄电池电压、电流检测电路的输出电压，及风机的整流输出电压等模拟量进行检测；控制路灯继电器的闭合和关断；根据采样结果判断蓄电池的工作模式，选择相应的充电控制策略等.详细结构见图5.3.1 检测电路的选取图5 风光互补路灯的控制器框架检测电路是控制器的重要组成部分，只有对光伏组件输出的电压、风力发电机的整流电压输出、光伏充电电流、蓄电池电压、风力发电充电电流等变量进行快速准确的检测才能达到较好的控制效果.（1）电流检测电路电流检测电路如图6所示，被测电流I通过霍尔电流传感器输出转换后的电流，通过电阻R m转换成电压信号，再经电压跟随器输出并通过电阻R2和R3分压后，送给Atmega8控制器的ADC。

基于VB的风光互补控制器数据采集与处理系统设计陆勇志;邱望标【期刊名称】《机床与液压》【年(卷),期】2012(40)8【摘要】A new kind of real-time data acquisition and processing method was adopted to monitor the wind/solar power complementary controller. Interface program was written by VB. The data were gotten by MSComm control, then they were saved to the database. By reasonable data processing, the controller's performance and state parameters could be concluded, as well as the energy state. Interpolation algorithm was used to make curve smooth transition. Experimental results show that the monitoring system interface is friendly and convenient. It plays a crucial role in the optimal design of the controller.%采用一种新的数据采集处理方法对风光互补控制器进行有效的实时监测.利用VB6.0编写程序界面,通过MSComm 控件读取数据,并将数据保存到数据库中,合理处理后可得到控制器的性能、工作状态以及能耗状态,利用插值算法处理数据使得参数曲线平滑过渡.实验结果表明:该监测系统界面友善,使用方便,对控制器性能的优化起到至关重要的作用.【总页数】3页(P107-109)【作者】陆勇志;邱望标【作者单位】贵州大学机械工程学院,贵州贵阳550003;贵州大学机械工程学院,贵州贵阳550003【正文语种】中文【中图分类】TP391【相关文献】1.风光互补路灯无线数据采集系统设计 [J], 丁成功;王升鸿2.基于单片机智能风光互补控制器的设计与研究 [J], 洪树亮3.基于VB风光互补路灯控制器监控软件的设计开发 [J], 张为民4.基于Simulink的小型离网风光互补控制器仿真研究 [J], 田相鹏;廖红华;刘三军;余铮术;王晋鑫5.基于Simulink的小型离网风光互补控制器仿真研究 [J], 田相鹏;廖红华;刘三军;余铮术;王晋鑫因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。