基于微水流发电的仪用电源的研究

• 作 者: 熊刚
• 机 构: 西安理工大学
• 出 处: 西安理工大学
• 发表日期: 2009年期
• 关键词: 微水流发电 DC/DC变换器 最大功率点跟踪 仪用电源

水情自动测报系统是一种采集某一流域雨量、水位等水文气象信息的实时自动测量装置,其监测仪器常分布在远离市电的河流上,如何实现监测仪器的长期稳定供电是一个急待解决的现实问题。论文针对水情测报系统中现场测试仪器供电电源存在的问题及其应用特点,提出了一种基于微水流发电的仪用电源解决方案。利用河渠水流的水力驱动微型直流发电机,经过电压变换后向水情测报系统供电并且向蓄电池充电,设置蓄电池可解决仪器短时间用电功率较大的问题。论文首先分析了基于微水流发电的仪用电源系统的组成结构和工作原理,根据水情测量仪器的典型用电特点和功率,确定电源系统的容量,设计并且选择了水流发电机、电压变换器、蓄电池的参数及变换器的电路结构,仿真研究了由微水流发电机供电的电压变换器的最大功率点控制策略和参数优化。在理论分析和仿真研究的基础上,设计了基于微控制器的电源控制系统,搭建了微水流发电仪用电源的实验系统,对微水流发电系统最大功率点跟踪及蓄电池充电效果进行了验证。实验结果表明,本文采用的控制策略和设计方法是有效可行的,主电路和控制电路的设计是合理的。