智能型组合无人值守电源设计

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1、第21卷第22期电子设计工程2013年11月V01．21No．22ElectronicDesignEngineeringNOV。2013智能型组合无人值守电源设计赵革委，李桂萍(1．陕西工业职业技术学院陕西成阳712000；2．西安翻译学院陕西西安710105)摘要：针对无人值守系统设置的特点，提出了一种智能型组合无人值守电源设计方案，主要由太阳能发电模块、风力发电模块、油机发电机模块、GPRS监控模块、中央控制模块等构成，既充分利用了绿色能源，同时又有应急电源，较好地解决无人值守系统的供电问题。关键词：电源；单片机；太阳能；风能；油机；GPRS模块中图分类号

2、：TN710文献标识码：A文章编号：1674—6236(2013)22—0099-03DesignofintelligentcombinationofunattendedpowersupplyZHAOGe—wei，LIGui—ping(1．Shaan~iPolytechnicInstitute，Xianyang712000，China；2．Xi’吼FanyiUniversity，Xi’an710105，China)Abstract：Accordingtothecharacteristicsoftheunattendedsystemset，proposedani

3、ntelligentcombinationofunattendedpowersupplydesign，mainlybythesolarmodules，windpowergenerationmodule，machineoilgeneratormodule，GPRSmonitoringmodule，acentralcontrolmodule，madefulluseofgreenenergy，andemergencypowersupplyatthesametime，bettersolvethepowersupplyofunmannedsystems．Keywords

4、：powersupply；singlechipmicrocomputer；solarenergy；windpoweroilmachine；GPRSmodule在诸如海岛或者偏远山区等地建立移动通信基站、2具体设计方案气象观测站、微波等无人值守站等时，常常面临不能接入市电或接入市电困难、成本很高的问题[1-2]。在这种情2．1太阳能发电模块况下．合理利用太阳能、风能等绿色能源．既不会产生污由太阳能电池板、蓄电池阵列、蓄电池控制器等组成。其染，又符合国家节能降耗、提倡绿色能源的环保政策，是中控制器(图中虚线框所示)由充电控制电路、供电控制电一种十分理想的选择[31

5、。文中提出一种智能型组合无人路、蓄电池监测电路等部分组成。组成结构框图如图2所示。值守电源设计方案，以期为无人值守系统的供电问题提供一定参考。1系统总体结构无人值守系统主要由太阳能发电模块、风力发电模块、油机发电机模块、GPRS监控模块、中央控制模块等构成，其图2太阳能发电模块结构框图中太阳能发电是主用电源，风力发电模块和油机发电模块是Fig．2Solarpowermodulestructurediagram备用电源。系统总体结构框图如图1所示。2．1．1太阳能电池方阵及蓄电池容量计算以满足系统负荷，并略有富余为标准．结合太阳能电池方阵所处的环境条件，包括现场

6、的地理位置、太阳辐射能、气候、地形和地物等条件．以气象台提供的太阳每天总的辐射能量或每年的日照时数的平均值以及最长连续阴雨天等主要数据为依据，结合蓄电池的自维持时间，即最长连续阴雨天进行确定。图1系统总体结构框图蓄电池容量配置可采用以下公式计算H：Fig．1WholesystemstructurediagramQ=KIT收稿日期：2013—04—18稿件编号：201304234基金项目：国家自然科学基金项目(51104116)作者简介：赵革委(1976一)，男，陕西成阳人，硕士，讲师。研究方向：软件系统设计，图形图像。-99-《电子设计工程}2013年第22期

7、其中：Q：蓄电池容量(Ah)K：安全系数。通常取1．25，：负荷电流(A)，根据具体的负载情况确定：放电小时数(h)，通常取3天，即72小时田：放电容量系数，通常取1t：最低环境温度系数．根据具体情况确定：电池温度系数(1／℃)2．1．2太阳自动跟踪功能设计太阳自动跟踪技术是根据对太阳方位进行精确跟踪．从而使太阳能电池板最大限度地把光能转化为电能【引。目前．其一技术主要有视日运动轨迹跟踪和光电传感跟踪网。光电跟踪设计结构简单，灵敏度高，但受天气和光照强度的影响较大。图5油机发电模块结构框图视日运动轨迹跟踪，能够全天候实时跟踪太阳，其缺点是程Fig．5Oilma

8、chinep0wermodulestm