一种海气界面太阳能浮标电源的设计-论文.pdf

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1、一种海气界面太阳能浮标电源的设计谈作伟，李延涛，王腾，高万兵(中航锂电(洛阳)有限公司，河南洛阳471003)摘要：阐述了一种高性能、低功耗太阳能浮标电源系统设计方法，太阳能浮标电源系统硬件部分由太阳能充电模块、DC／DC模块、锂离子动力电池组、电池及电源管理模块等组成，并配置了操作方便、功能强大的串口调试软件，通过串口通信可以有效的实现6路受控电源的通断。整个电源系统的功耗小于200mA，电源纹波小于1mV。关键词：太阳能浮标电源系统；太阳电池板；锂离子动力电池组；DC／DC模块；电源管理模块中图分类号：TM912文献标识码：A文章编号：1002—087X(20

2、14)08—1528—03Designofanair—seainterfacesolarenergybuoyagepowerTANZuo-wei，LIYan—tao，WANGTeng，GAOWan-bing(C出面aAviationLithiumBa“leCo，Ltd．，LuoyangHenan471003，china)Abstract：Thedesignm~hodofasolarenergybuoyagepowerwithhighperformanceandlowpowerconsumptionwasintroduced．Thehardwareofthesola

3、renemybuoyagepowersystemwascomposedofsolarcharger，DC／DC，Li—ionpowerbatteries，bate~andpowermanagemodule，andtheserialportdebuggingsoftwarewitheasyoperationandpowerfulfunctionswascollocated．Theon一0竹ofsix—channeIcontrolledpowersoumecanberealizedthroughtheserialportcommunication．111epowerc

4、onsumIlotionofthewholepowersupplysystemislessthan200mA．andthepowerrippleislessthan1mV．Keywords：solarenemybuoyagepowersystem；solarcellplate；U-ionpowerbatteries；DC／DCmodule；powermanagementmodule由于海洋监测系统检测设备位于环境复杂、交通不便、无图1所示。根据负载设备供电要求，该浮标电源系统需提供的电网供电的海面，且需要长期连续工作，选用任何电池也不能电源为：f1)12V常通，为

5、连续通电设备供电，设计电流为5A；满足仪器设备长期连续工作的要求，因此设备电源采用太阳(2)12V可控l，设计电流为1．5A；(3)12V可控2，设计电流为电池和可充锂离子电池联合供电，太阳电池在有阳光时给设2A；(4)12V可控3，设计电流为2A；(5)7V可控4，设计电流l备供电，同时给锂离子电池充电，锂离子电池在没有阳光时给A；(6)7V可控5，设计电流1A；(7)7V可控6，设计电流1A。设备供电或阳光不足时补充供电。太阳能浮标电源是由太阳电池发电，经锂离子蓄电池贮能，从而给负载供电的一种新型电源。由太阳能转化为电能，避免了煤、油、核等发电导致的大气和环境

6、污染，具有绿色清洁、无环境污染、取之不竭用之不尽又无地域限制的优势。本文设计了一种高性能、低功耗太阳能浮标电源系统。1工作原理本浮标电源系统主要由太阳电池板、锂离子电池组、太阳能充电模块、DC／DC模块、电池及电源管理模块等组成，其工图1浮标电源电气原理图作原理是：通过太阳电池板将光能转化为电能，通过充电模块输出恒定的电压与电流给锂离子电池组充电；在电池组充电2浮标电源系统硬件配置或放电过程中，电池管理模块(BMS)实时检测电池组的单体电根据浮标电源系统工作原理和受控电源要求，浮标电源压和温度、总电流、总电压等，提供过压、过流、欠压、过温等保系统由太阳电池板、太阳

7、能充电模块、锂离子电池组、电池及护功能，并可通过RS232串口将电池组的参数传输到控制中电源管理模块、DC／DC模块等硬件组成。心，便于客户实时了解电池使用状态[8J，其系统电气原理图如2．1太阳电池板太阳电池板是浮标电源系统的核心部分，其作用是将太收稿日期：2014—01—09阳辐射的光能转换为电能，在有阳光时给浮标系统供电，同时作者简介：谈作伟(1982一)，男。河南省人，研究生，助理工程师，主要研究方向为储能电源设计。给蓄电池组充电，蓄电池在没有阳光时给浮标系统供电或阳2014．8Vo1．38NO．81528