基于STM32风光互补发电控制系统设计.pdf

风光互补发电系统是一种利用风能和太阳能两者之间的互补特性，有效解决单一发电模式不连续问题的发电系统。它不仅可以提高发电系统的可靠性，而且成本较低，无污染物排放，无噪音，非常适合在无电地区推广应用，对提高当地居民的生产和生活水平、促进经济发展具有重要作用。 传统的风光互补发电控制系统成本高，效率低，这限制了风光互补发电系统的发展。本文提出了一种新型控制系统的设计，该系统以STM32芯片为核心，通过高效的硬件和软件设计，实现了风力发电机和太阳能电池板的最大功率跟踪控制（MPPT），蓄电池充放电控制，以及过充过放保护等功能。 STM32F103RBT6是控制系统的核心芯片，基于ARM Cortex-M3内核，是一款具有高性能、低成本和低功耗特性的32位微控制器。该芯片的运行频率高达72MHz，内置高速存储器和丰富的I/O端口。此外，它还具备2个12位逐次逼近型ADC控制器，共18个通道，能够测量16个外部信号源和2个内部信号源，支持单次、连续、扫描或间断模式的A/D转换，转换速率可达1MHz，通道间采样速度也非常快，极大满足了风光互补发电控制系统的需求。 控制系统硬件设计包括风力发电机、太阳能电池板、控制器、蓄电池、逆变器和负载等部分。风力发电机和太阳能电池板是发电设备，负责捕获风能和太阳能并转换为电能；控制器以STM32为核心，负责处理各种信号并实施控制策略，包括最大功率点跟踪、蓄电池充放电控制等；蓄电池存储电能，并在需要时向负载供电；逆变器则是将直流电能转换为交流电能；负载即为使用电能的设备。 控制系统通过采集电压、电流、温度等信号，并将这些信号传送给STM32控制器。控制器根据采集到的信号，输出相应的脉冲宽度调制（PWM）信号进行控制调节，以保证发电系统始终工作在最大功率点，这提高了能源的利用效率，并延长了蓄电池的使用寿命。 此外，该系统还设计了用户友好的监测界面，用于显示和存储发电系统的参数，这不仅方便了对发电系统性能的评价，也有助于系统性能的优化设计。实验结果表明，该控制系统运行可靠、维护方便、成本低廉，具有很高的应用价值。 参考文献中提及的《民用建筑热工设计规范》（GB50176—93）和相关文献为风光互补发电系统的背景、原理和设计提供了理论和实践基础。外保温技术在建筑中的应用，亦作为节能措施之一，与风光互补发电系统的节能思路相呼应，为建筑节能和室内舒适度的提高提供了参考。 作者简介提到了魏旭春的相关信息和研究方向，文章的收稿和修回日期也被标注，为文章的时效性提供了参考。