風光互補系統(tǒng)中蓄電池智能控制裝置，涉及電子技術。本實用新型專利技術包括下述部分：前級檢測電路，連接太陽能發(fā)電部分的輸出端和風能發(fā)電部分的輸出端；后級檢測電路，帶有蓄電池檢測接口；PWM輸出電路，與前級檢測電路、后級檢測電路和核心控制模塊連接；核心控制模塊，與前級檢測電路、后級檢測電路和PWM輸出電路連接。本實用新型專利技術的有益效果是，能夠依據(jù)風能和太陽能發(fā)電部分的狀況準確控制蓄電池充電過程，提高發(fā)電效率和對電池的高效管理和保護。可以對風光互補系統(tǒng)的重要儲能元件—電池進行最優(yōu)的保護以及對能源的最大化的利用。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）
【技術實現(xiàn)步驟摘要】
本技術涉及電子技術。
技術介紹
鉛酸蓄電池主要由正極板、負極板、硫酸、隔板、槽、蓋組成，在小型風光互補控制系統(tǒng)中采用的蓄電池屬于免維護的蓄電池。蓄電池的充、放電過程就是電能和化學能之間相互轉換的過程，但在實際情況下，這種能量轉化的效率并未達到100%，主要是因為蓄電池的極板在此期間出現(xiàn)了極化現(xiàn)象，消耗了一部分能量。因此研究蓄電池的充、放電過程對于準確了解和把握電池容量對風光控制系統(tǒng)來講非常重要。通常鉛酸蓄電池在一定電流和溫度下進行充電和放電時，都是用曲線來表示電池的端電壓，以及電解液的濃度和溫度隨時間的變化。這些曲線稱為電池的特性曲線。特性曲線因電池極板種類不同而有差異，在電池的出廠說明書中，廠家均會給出產(chǎn)品的充、放電特性曲線。根據(jù)這些曲線，用戶可以有效地了解電池的運行機理，并基于此通過電池的一些特征量估測其電容量。特別是蓄電池的開路電壓在一定程度上反映了電池的剩余容量。鉛酸蓄電池在充、放電過程中，端電壓的變化情況可以表示成:充電:U=E+η.++ η _+IR放電:U=E-η+-η_-1R式中，U為充、放電過程中電池的端電壓，I為充、放電電流，R為電池內(nèi)阻，Π+為正極板超電勢，η—為負極板超電勢，上述端電壓方程式中的n+，n-包含著電化學極化和濃度差極化因素。而影響蓄電池容量的因素很多諸如:蓄電池內(nèi)阻的動態(tài)變化，電解液密度變化，電池工作環(huán)境溫度等等，對電池容量的準確判斷對整個設備的效率影響很大。
技術實現(xiàn)思路
本技術所要解決的技術問題是，提供一種風光互補系統(tǒng)中蓄電池智能控制裝置，能夠依據(jù)風能、太陽能發(fā)電部分的情況實時準確控制對蓄電池的充電。本專利技術解決所述技術問題采用的技術方案是，風光互補系統(tǒng)中蓄電池智能控制裝置，其特征在于，包括下述部分:前級檢測電路，連接太陽能發(fā)電部分的輸出端和風能發(fā)電部分的輸出端；后級檢測電路，帶有蓄電池檢測接口 ；PWM輸出電路，與前級檢測電路、后級檢測電路和核心控制模塊連接；核心控制模塊，與前級檢測電路、后級檢測電路和PWM輸出電路連接。本技術的有益效果是，能夠依據(jù)風能和太陽能發(fā)電部分的狀況準確控制蓄電池充電過程，提高發(fā)電效率和對電池的高效管理和保護。可以對風光互補系統(tǒng)的重要儲能元件一電池進行最優(yōu)的保護以及對能源的最大化的利用。附圖說明圖1是本技術的結構示意圖。圖2是人工神經(jīng)網(wǎng)絡的基本模型圖。圖3是帶了閾值的神經(jīng)元結構圖。具體實施方式參見圖1，本技術由四個功能模塊組成:包含控制器CPU的核心控制電路、前級檢測電路、后級檢測電路和PWM輸出電路構成。前級檢測電路用于檢測風能發(fā)電部分和太陽能發(fā)電部分的工作狀態(tài)；后級檢測電路用于檢測蓄電池的狀態(tài)；PWM輸出電路用于控制充電電壓和電流；每個模塊實現(xiàn)不同的功能，通過控制CPU對系統(tǒng)進行協(xié)調(diào)工作:當風機和太陽能電池板正常工作輸出時，由硬件電路對其輸出進行隔離而互不影響，其后續(xù)工作過程為:首先檢測該電壓能否達到電池的充電要求，在滿足基本充電要求的情況下通過控制器對電池兩端的電壓進行實時監(jiān)控，在得到蓄電池準確容量的條件下，通過PWM輸出電路控制充電電壓和電流，對電池進行充電，同時控制CPU實時監(jiān)測負載的工作電流和當前蓄電池的容量來對整個風光發(fā)電控制系統(tǒng)進行動態(tài)調(diào)整，實現(xiàn)智能充放電控制。因此本技術提出了一種基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡及特定電池在不同狀態(tài)所處的不同的實驗數(shù)據(jù)進行綜合分析的方法對電池容量實現(xiàn)準確的判斷，進而提高發(fā)電效率和對電池的高效管理和保護。本技術的核心控制電路采取人工神經(jīng)網(wǎng)絡技術進行計算和控制。人工神經(jīng)網(wǎng)絡是由神經(jīng)元按照一定的拓撲結構相連構成，人工神經(jīng)網(wǎng)絡的基本模型如圖2所示。在圖2中，輸入經(jīng)過神經(jīng)元之間的連接值和傳遞函數(shù)得到輸出，再與目標值比較，根據(jù)其差值信息，反饋回來根據(jù)一定的算法來進行神經(jīng)元之間連接值的調(diào)整。這也構成了神經(jīng)網(wǎng)絡的作用機理。而人工神經(jīng)元是專家根據(jù)生物神經(jīng)元的特點在工程上的應用研究發(fā)展起來的，是神經(jīng)網(wǎng)絡的基本處理單元，大量簡單的神經(jīng)元互相連結就構成了神經(jīng)網(wǎng)絡。神經(jīng)元的特性在某種程度上決定了神經(jīng)網(wǎng)絡的總體特性。圖3就是帶了閾值的神經(jīng)元結構圖。在本控制系統(tǒng)中輸入?yún)?shù)包括ATmegal6微處理器能米集到的風機發(fā)出的電能參數(shù)、光電池發(fā)出的電能參數(shù)和直流負載放電和交流逆變放電的電參數(shù)以及對特定電池廠家所提供的電池充放電參數(shù)。在選擇訓練神經(jīng)網(wǎng)絡來實現(xiàn)電池容量的檢測采用的是經(jīng)典的NARMAX模型，其數(shù)學表達式為:y (t+1) = f (y(t),..., y (t-n+1) ; u (t)，...，u (t-m+1))利用靜態(tài)神經(jīng)網(wǎng)絡學習該模型的輸入輸出非線性函數(shù)f(i)，并將系統(tǒng)的輸入輸出延時量y(t),...，y (t-n+1), u (t),..., u (t-m+1)作為網(wǎng)絡的增廣輸入。通過這種處理方式再在軟件設計中綜合考慮多種參數(shù)的變化和特定電池的特點來實現(xiàn)精確的電池容量的判斷，從而使整個風光控制系統(tǒng)合理、高效的運行，準確工作于三種狀態(tài)從而達到提升發(fā)電效率和對電池的保護。說明書已經(jīng)充分說明本專利技術的原理和必要
技術實現(xiàn)思路
，普通技術人員能夠依據(jù)說明書實施本專利技術，故不再贅述更加具體的技術細節(jié)。本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術保護點】
風光互補系統(tǒng)中蓄電池智能控制裝置，其特征在于，包括下述部分：前級檢測電路，連接太陽能發(fā)電部分的輸出端和風能發(fā)電部分的輸出端；后級檢測電路，帶有蓄電池檢測接口；PWM輸出電路，與前級檢測電路、后級檢測電路和核心控制模塊連接；核心控制模塊，與前級檢測電路、后級檢測電路和PWM輸出電路連接。
【技術特征摘要】
1.風光互補系統(tǒng)中蓄電池智能控制裝置，其特征在于，包括下述部分:前級檢測電路，連接太陽能發(fā)電部分的輸出端和風能發(fā)電部分的輸出端；后級檢測電路，帶有...
【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：王超，李剛俊，邱士安，
申請(專利權)人：成都工業(yè)學院，
類型：實用新型
國別省市：
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