内容发布更新时间 : 2024/12/26 21:03:58星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。
题 目：小型风力发电机控制器设计
电子设计竞赛教程
考试(设计报告)
摘要
现有的小型风力发电系统存在能量转换效率低、蓄电池使用寿命短、控制简单和缺乏完整的系统功率控制等问题。因此提高对蓄电池的充电速度，减少充电损耗，正确地监控蓄电池状态，确保蓄电池的正确使用、延长蓄电池的使用寿命对小型风力发电有着重要意义。本设计的目的是在分析现有的小型风力发电系统的基础上，设计简单、高效、高可靠性的风机控制器，实现风电系统可靠及优化运行。
本设计以单片机8051的加强版STC12C5A60S2为核心控制整个电路，具体由风力发电机、控制系统、整流电路、斩波电路、蓄电池充放电控制电路、蓄电池及其用电设备组成，功能上能保证系统安全运行，在电气特性和机械特性允许范围内运行。减少风速随机变化对输出电能的影响，使输出电压稳定，减少纹波。合理调度系统电能，保证向负载提供连续电能。保护蓄电池，防止过充和过放，提供足够充电能量进行快速充电。
综上所述，本设计将具有可靠性更高、价格更廉等优势，对于增强市场竞争能力，加速小型风力发电的普及和应用，节约能源和保护环境都具有重要意义。
关键词：发电机 整流 锂电池 环保
目录
一 绪论 ...................................................................................................................................... 1 二 小型风力发电系统原理 ...................................................................................................... 2
2.1 风力发电系统组成 ..................................................................................................... 2 2.2 风电系统的运行特点 ................................................................................................ 2 2.3 电能变换单元和控制单元 ......................................................................................... 4
2.3.1 整流器 .............................................................................................................. 4 2.3.2 DC/DC 变换器 ................................................................................................. 5 2.4 锂电池 ......................................................................................................................... 5
2.4.1 锂电池的介绍 .................................................................................................. 5 2.4.2 锂电池的种类 .................................................................................................. 6 2.4.3 锂电池的充电方法 .......................................................................................... 6
三 小型风力发电机控制器的设计 .......................................................................................... 8
3.1 电机的选择 ................................................................................................................. 8
3.1.1 手摇发电机 ...................................................................................................... 8 3.1.2 电机特性曲线 .................................................................................................. 9 3.2 单片机（单片机STC12C5A60S2） ....................................................................... 11
3.2.1 产品介绍 ...................................................................................................... 11 3.2.2 单片机STC12C5A60S2的特点 ................................................................... 11
四 流程图和电路图 ................................................................................................................ 14 4.1流程图和控制原理图 ................................................................................................ 14 4.2 显示屏 ....................................................................................................................... 18 4.3 锂电池选择 ............................................................................................................... 20 4.4 检测电路 ................................................................................................................... 21 4.4.1 电压检测 ........................................................................................................ 21 4.4.2 电流检测 ........................................................................................................ 22 五 调试 .................................................................................................................................... 22