MCU控制风光互补独立电源系统

第一阶段 大电流灌充阶段(high currentbulk charge state)由电压采样电路获取蓄电池的电压状况，当电压小于过标准开路电压(Voc)时，太阳能电源、风力发电机以其所能提供的最大电流对蓄电池充电(最大电流对不同功率的系统取值不同，可按C／5充电率取值，C为蓄电池容量)，由于太阳能电池和风力发电机的电流与天气状况有关，所以大电流的取值将在一定范围之内。保持大电流充电至Voc后，进入第二阶段。第一阶段的充电程度可达70％～90%。

第二阶段 过电压恒充阶段(over chargestate)以恒定的过标准电压(Voc)充电，直到充电电流降至Ioct进入第三阶段。第二阶段的充电程度近100％。

第三阶段浮充阶段(float charge state)以恒定精确的浮充电压Vf进行浮充。蓄电池充满后，以浮充方式维持电压。浮充电压的选择对蓄电池的寿命尤为重要，即使5％的误差也将使得蓄电池的寿命缩短一半。智能管理核心充电流程如图3所示。智能核心实时采集并判断系统状态，与输入控制、触发信号联合控制充电状态。

2.2逆变器原理与实现

DC／DC变换由48V铅酸蓄电池输出通过Boost电路升压至360V，采用UC3825PWM控制芯片，其产牛PWM频率高，且造价低。DC／AC逆变器主电路由H桥式ICBT构成，还包括熔断器、抗干扰的滤波器、保护二极管等。控制电路由控制环节和保护环节两部分构成智能管理核心作为控制环节对主电路的输入电压、输出电压、输出频率和输出波形进行校正控制。保护环节分为硬件保护部分和软件保护部分，完成对系统的短路、过载、失压、过压、缺相等的保护。逆变后的单项交流电通过电压、电流传感器，把状态返回智能管理中心，以便对波形实行校正。逆变器的电路构成如图4所示。

2.3 系统控制保护原理与实现

风光互补电源系统根据性能可分为充电状态、负载状态(放电状态)、保护状态。系统同时监测光伏发电单元、风力发电单元、负载和两组蓄电池的状况，在相应条件下，进入对应的状态。在每一状态中，系统不仅完成自身阶段的工作，还可根据用户需要给出相应的系统参数显示、多系统之间的通讯及系统与E位机之问的通讯，系统状态流程如图5所示。

系统在初始化中，完成参数的设定，如光伏发电单元电压、电流、负载、过压、过流保护参数；风力发电机的磁电保护参数；铅酸蓄电池双标三阶段充电的充电系数。同时也完成系统人机通讯(键盘、液晶模块、LED等)的初始化和系统通用串行通信模块的设定。

系统通过实时采样模块、上位机触发信号和用户控制信号联合判断系统所处的状态。首先，通过实时采样模块采集系统的实时电压、电流，判断光伏发电单元、风力发电单元、储能蓄电池和负载的状况，从而决定系统应处的状态。其次，上位机触发信号和用户控制信号也联合控制系统状态，可强行控制系统从一种状态转入其他状态。