风光互补发电系统+原理框图+PCB电路图+流程图 第3页
2 风光互补发电系统总体方案的设计
2.1风光互补发电系统的组成及总体框图
风光互补发电系统由太阳能电池板、小型风力发电机组、系统控制器、蓄电池组和逆变器等组成。本文基于太阳能模拟电路模拟太阳能电池板输出，使用直流电机模拟小型风机带动直流发电机构成风力发电机组，蓄电池充电电路为交错互补buck—boost电路，系统控制器采用Freescale公司DSP56F8013为控制核心对各模块分别控制实现。
下图为系统的总体框图：
图2—1风光互补发电系统总体框图
模拟风机所要使用的直流电机以及永磁发电机、增量式编码器的照片如下：
图2—2模拟风力发电装置及测速环节
（1） 风力机：将风能转换为机械能。本实验中使用直流电机模拟。
（2） 发电机：发电机直接与风力机相连，由风力机带动向外发电。
（3） 整流桥：实现不可控整流，将发电机所发出的交流换为直流电。
（4） 模拟太阳能电池装置：产生类似于太阳能电池输出特性的直流电输出。
（5） DC/DC模块：直流模块，将整流、滤波后的直流电变换为可供蓄电池和负载使用的恒压或横流电，是系统的主要受控模块。
（6） 蓄电池：系统的储能装置，它将系统所发电能储存起来，在无风的情况下释放能量向负载供电。
（7） 辅助电源：由多个DC_DC电源模块组成，产生不同幅值的电压，向控制板上的各类有源器件提供电能供应。
（8） DSP控制器：系统的控制核心，用来进行检测信号的分析、处理并得出相应的控制策略，从而产生控制信号。
（9） 驱动：用于驱动控制板上各种功率元件。
（10） 上位机PC:与控制器之间进行通信，可向控制器发出各种控制指令，并可获得下位机的工作情况。
2.2 模拟太阳能电池框图
图2-3 太阳能电池模拟装置总体框图
(1) 交流变压器：产生一个可以调节的交流电压，一方面降低整流电路器件压力，另一方面实现电气隔离，防止烧毁器件。
(2) 整流桥：实现不可控整流，将发电机所发出的交流电变换为直流电。
(3) 滤波电路：电容滤波，产生电压比较稳定的直流电。
(4) 全桥变换电路：通过PWM控制，调节输出电压。
(5) 辅助电源：由多个DC-DC电源模块组成，产生不同幅值的电压，向控制板上各类有源器件提供电能供应。
(6) DSP控制器：系统的控制核心，用来进行检测信号的分析、处理并得出相应的控制策略，从而产生控制信号。
(7) 驱动：用于产生能够驱动IGBT的PWM信号。
2.3 模拟风力发电机组的组成及框图图2-4模拟风机装置的总体框图
(1) 交流变压器：产生一个可以调节的交流电压，一方面降低整流电路器件电压应力，另一方面实现电气隔离，防止烧毁器件。毕业论文
http://www.751com.cn(2) 整流桥：实现不可控整流，将发电机所发出的交流电变换为直流电。
(3) 滤波电路：电容滤波，产生电压比较稳定的直流电。
(4) 全桥变换电路：通过PWM控制，调节输出电流。
(5) 直流电机：用来模拟风机输出特性，其输出I~n曲线符合风力机输出曲线。
(6) 光电编码器：用于检测直流电机转速。
(7) 辅助电源：由多个DC-DC电源模块组成，产生不同幅值的电压，向控制板上各类有源器件提供电能供应。
(8) DSP控制器：系统的控制核心，用来进行检测信号的分析、处理并得出相应的控制策略，从而产生控制信号。
(9) 驱动：用于产生能够驱动IGBT的PWM信号。
3 风光互补发电系统的硬件设计
3.1风光互补系统硬件的总体设计
系统硬件电路包括主电路部分，控制板部分，驱动部分，信号采样调理部分和辅助电源部分，设计原理图如图3-1所示，图3-2为PCB设计图。
接上一节去教学楼的图3-1风光互补系统硬件设计原理图
图3-2 PCB设计图
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