光伏風(fēng)能混合雙動(dòng)力智能小車設(shè)計(jì)說明

楊偉杰，劉富民，查艷陽 指導(dǎo)教師：鄒夢(mèng)麗

（塔里木大學(xué) 機(jī)械電氣化工程學(xué)院，新疆阿拉爾市，843300）

光伏風(fēng)能混合雙動(dòng)力智能小車設(shè)計(jì)說明

楊偉杰，劉富民，查艷陽 指導(dǎo)教師：鄒夢(mèng)麗

（塔里木大學(xué) 機(jī)械電氣化工程學(xué)院，新疆阿拉爾市，843300）

本文著重分析探討研究微型風(fēng)力-太陽能光伏互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)。風(fēng)能和太陽能具有天然互補(bǔ)性， 因此風(fēng)能與光伏混合雙動(dòng)力，給智能小車供電，可靠性高，同時(shí)合理的配置儲(chǔ)能裝置的容量，效率高。我們希望通過深入研究，為實(shí)現(xiàn)新能源綜合利用提供一種研究思路與設(shè)計(jì)方法，以期能為以后的實(shí)際工作起到一定的借鑒作用。

風(fēng)能；太陽能；互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)；智能小車

1 研制背景及意義

風(fēng)能和太陽能在時(shí)間上、節(jié)上以及地理位置上都有較好的的互補(bǔ)性，兩種新能源的結(jié)合應(yīng)用，使發(fā)電成本更加經(jīng)濟(jì)，發(fā)電可靠性和效率也更高。白天太陽光最強(qiáng)時(shí),風(fēng)較小,晚上太陽落山后,光照很弱,但由于地表溫差變化大而風(fēng)能加強(qiáng)。在夏季,太陽光強(qiáng)度大而風(fēng)小,在冬季,太陽光強(qiáng)度弱,而風(fēng)速高,因而光伏風(fēng)能混合雙動(dòng)力發(fā)電的主要優(yōu)點(diǎn)是具有互補(bǔ)性,可以通過光伏組件容量和風(fēng)力發(fā)電機(jī)容量的優(yōu)化。

2 設(shè)計(jì)方案

2.1 動(dòng)力設(shè)計(jì)

光伏風(fēng)能互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)是由光電系統(tǒng)與風(fēng)電系統(tǒng)共同組成的供電系統(tǒng)，主要由風(fēng)力發(fā)電機(jī)組、太陽能光伏電池組、控制器、蓄電池、逆變穩(wěn)壓器等部分組成。該系統(tǒng)是集風(fēng)能、太陽能及蓄電池等多種能源發(fā)電技術(shù)及系統(tǒng)智能控制技術(shù)為一體的復(fù)合可再生能源發(fā)電系統(tǒng)。

光伏風(fēng)能互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)根據(jù)風(fēng)力和太陽輻射變化情況，可以在以下三種模式下運(yùn)行：風(fēng)力發(fā)電機(jī)組單獨(dú)向負(fù)載供電；光伏發(fā)電系統(tǒng)單獨(dú)向負(fù)載供電；風(fēng)力發(fā)電機(jī)組和光伏發(fā)電系統(tǒng)聯(lián)合向負(fù)載供電。

圖1 控制運(yùn)行設(shè)計(jì)圖

3 理論程序設(shè)計(jì)

光伏風(fēng)能混合雙動(dòng)力智能小車采用STC89C52RC單片機(jī)來實(shí)現(xiàn)。控制運(yùn)行設(shè)計(jì)如圖1和2所示。

圖2 控制運(yùn)行流程圖

4 工作原理及性能分析

本作品著重分析探討研究微型風(fēng)力-太陽能光伏互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)，以小車為負(fù)載對(duì)象，充分發(fā)揮風(fēng)能和太陽能的天然互補(bǔ)性，制作出光伏風(fēng)能混合雙動(dòng)力的實(shí)物智能小車，以期為實(shí)際工作類似模型起到借鑒作用。

圖3 技術(shù)路線圖

圖4 整體3d模型和實(shí)物圖

5 創(chuàng)新點(diǎn)及應(yīng)用

（1）風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電技術(shù)結(jié)合了中小型風(fēng)電技術(shù)和光伏發(fā)電技術(shù)，涉及到許多新技術(shù)，包括電力電子、控制理論、機(jī)械工程等。

風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)充分利用了風(fēng)能和太陽能的特性和優(yōu)勢(shì)，最大限度地利用自然資源。

（2）風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)可以彌補(bǔ)風(fēng)能和太陽能發(fā)電存在的缺點(diǎn),根據(jù)風(fēng)力、光照強(qiáng)度、及系統(tǒng)負(fù)荷的變化,運(yùn)用經(jīng)濟(jì)模型對(duì)風(fēng)能、太陽能發(fā)電功率及發(fā)電組合方式進(jìn)行優(yōu)化,降低系統(tǒng)建造及運(yùn)行成本,也可以提供更加可靠的電能。

[1]朱芳，王培紅．風(fēng)能與太陽能光伏互補(bǔ)發(fā)電應(yīng)用及其優(yōu)化[J].上海電力，2009-02.

[2]李彥林．甘肅地區(qū)風(fēng)能光伏互補(bǔ)發(fā)電研究[J]．電子制作，2016-01-15.

[3]周念成，王強(qiáng)鋼．杜躍明，風(fēng)能與光伏混合微電網(wǎng)的建模和仿真[J]．中國電力，2010-04.

The wind PV hybrid intelligent car design

Yang Weijie, Liu Fumin, Cha Yanyang Advisor: Zou Mengli
(Tarim University mechanical and electrical engineering college, Xinjiang alar city, 843300)

This paper focuses on the analysis and research of micro wind solar photovoltaic hybrid power generation system. Wind energy and solar energy have natural complementarity, so hybrid wind and photovoltaic power supply to intelligent car, high reliability, reasonable configuration of energy storage device capacity, high efficiency. We hope that through in-depth study , to achieve the comprehensive

utilization of new energy to provide a research ideas and design methods, with a view to future practical work will play a certain reference role.

wind energy; solar energy; complementary power generation system; intelligent car