高速公路测速装置太阳能供电方法研究与实现

• 作 者: 王新渝
• 机 构: 重庆大学
• 出 处: 重庆大学
• 发表日期: 2016年期
• 关键词: 高速公路 测速装置 太阳能供电 控制器 协调控制

“十二五”期间，重庆市高速公路完成了“二环十射”共2525公里的通车，这些高速公路的建成为我市的经济发展、市民出行及五个重庆建设做出了巨大贡献。但是，高速公路交通事故频繁发生，给市民的生命和财产带来巨大损失。引起高速公路交通事故的原因较多，但超速行驶是引起交通事故且给事故带来严重后果的主要原因，为此，我市交通管理部门开展了高速公路测速系统的建设，期望通过系统的建设监控车辆行驶速度，督促驾驶员控制车速，降低事故率。测速装置的正常工作离不开电力驱动，现根据不同点位的具体安装情况，目前的供电方式分为四种:一是收费站供电，二是服务区供电，三是农家取电，四是电隧道供电。　　利用以上几种方式取电均存在着一定弊端，针对高速公路测速装置供电目前存在的问题，本项目拟开展合理的电力能源供给方案，保障停电时装置仍然有充足的电力能源。同时，对不稳定的电网进行隔离和缓冲，提高测速装置的使用寿命，达到线路投资及电费节约，大部分电力资源节省的目的。　　为此，本论文开展了基于太阳能的供给方式下的高速公路测速装置供电方法研究，并对整体供电系统进行了研究和实践。设计了一种以STC12C5612AD单片机为核心的新型光伏发电充放电控制器。通过该控制器的协调控制，高速公路测速装置能够有效利用太阳能对蓄电池进行充电，并且高效的控制蓄电池放电。采用智能控制方式，实现无人监控模式下的自动运行，通过对太阳能电池板电压电流控制，可以更好的利用太阳能，增强新能源的利用效率，适当的解决部分能源利用紧张问题。通过对一系列参数的检测判断，来控制开关管的关断，来实现充放电控制和保护功能，检测参数如:蓄电池的电压和输出电流、太阳能电池板电压、太阳能输出电流等。采用A/D进行多路的数据采样，通过PWM对蓄电池电量进行准确的放电，利用MPPT算法控制太阳能电池充电，以便最大化的利用能源。同时，实现了利用物联网进行远程监测，并利用监测数据优化调整系统参数。　　经过实验室分析和实际应用的验证，本论文研究的太阳能供电系统能够实现测速装置的持续自供电，抗阴雨能力时间长，系统工作稳定，在无市电的情况下能够正常运行。