通信用太陽能光伏電源控制裝置的設(shè)計與實現(xiàn)

【摘要】：為了有效解決通信基站動力和環(huán)境的管理問題,本文設(shè)計了一種專用的太陽能光伏電源控制裝置。根據(jù)應(yīng)用平臺特殊性,光伏電源控制裝置完成了電源智能管理和環(huán)境遠(yuǎn)程監(jiān)控兩大功能,最終確保了移動通信的高可靠性要求。本課題的研究主要涉及光伏技術(shù)、嵌入式技術(shù)、數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程傳輸技術(shù)和組態(tài)監(jiān)控技術(shù)等,主要研究內(nèi)容包括以下幾個方面：1)通信基站光伏電源的智能控制。根據(jù)設(shè)計要求,本文采用STM32(ARM Cortex-M3為內(nèi)核)32位微處理器作為智能控制的中樞單元,完成了控制裝置相關(guān)功能的設(shè)計(如人機交互、歷史數(shù)據(jù)存儲、模塊間通訊、輔助電源控制、基站動力環(huán)境參數(shù)采集、鉛酸蓄電池電量管理以及電力保護(hù)等)。2)基站端智能傳感及分析。本文通過對采集參量靈敏度、精度、穩(wěn)定度和采集成本等指標(biāo)的綜合分析,最終確定了合理的信號采集方案,設(shè)計了具體的調(diào)理和保護(hù)電路。本文設(shè)計的信號濾波程序,較好地消除了外界脈沖、隨機和周期性信號干擾。3)基站無線遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)。為了完成基站監(jiān)控數(shù)據(jù)的無線傳輸任務(wù),本文利用GSM/GPRS無線技術(shù),采用華為GTM900C模塊進(jìn)行了外圍電路和驅(qū)動程序的二次開發(fā)設(shè)計。模塊開發(fā)利用的關(guān)鍵技術(shù)為短消息技術(shù)(SMS)和GPRS無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。4)中心監(jiān)控軟件的設(shè)計。本文利用C#語言、VS2008軟件和SQL Server 2000數(shù)據(jù)庫技術(shù),實現(xiàn)了中心監(jiān)控軟件的設(shè)計,使得基站管理人員的工作效率得到顯著改善。程序設(shè)計的主要內(nèi)容有系統(tǒng)目標(biāo)分析、人機界面設(shè)計、數(shù)據(jù)通信設(shè)計、數(shù)據(jù)庫設(shè)計等。最后,軟硬件測試結(jié)果表明,通信用太陽能光伏電源控制裝置基本達(dá)到了課題預(yù)期的技術(shù)指標(biāo)和功能要求。 【關(guān)鍵詞】：光伏控制器 GSM/GPRS無線技術(shù) 基站光伏發(fā)電系統(tǒng) STM32F103ZET6
【學(xué)位授予單位】：西安工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號】：TM615
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-9
• 1 緒論9-14
• 1.1 研究背景及意義9-11
• 1.1.1 我國太陽能資源分布9-10
• 1.1.2 通信基站光伏利用概況10-11
• 1.2 國內(nèi)外控制裝置的發(fā)展11-13
• 1.3 課題主要內(nèi)容13-14
• 2 基站光伏發(fā)電系統(tǒng)14-20
• 2.1 基站光伏發(fā)電系統(tǒng)概述14-15
• 2.2 太陽能電池15-16
• 2.3 蓄電池16-18
• 2.3.1 鉛酸蓄電池的結(jié)構(gòu)17
• 2.3.2 鉛酸蓄電池的充放電原理17
• 2.3.3 鉛酸蓄電池的壽命分析17-18
• 2.4 光伏電源控制裝置18-19
• 2.5 本章小結(jié)19-20
• 3 基站無線遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)20-26
• 3.1 基站無線監(jiān)控系統(tǒng)概述20
• 3.2 無線數(shù)據(jù)傳輸方式20-21
• 3.3 短消息(SMS)技術(shù)21-23
• 3.4 GPRS數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)23-24
• 3.5 華為GTM900C無線模塊24-25
• 3.6 本章小結(jié)25-26
• 4 通信用光伏電源控制裝置的總體方案設(shè)計26-29
• 4.1 控制裝置總體方案設(shè)計26-28
• 4.2 總體設(shè)計指標(biāo)28
• 4.3 本章小結(jié)28-29
• 5 控制裝置的硬件設(shè)計29-40
• 5.1 硬件開發(fā)平臺簡介29
• 5.2 控制裝置電量管理模塊硬件電路設(shè)計29-35
• 5.2.1 驅(qū)動電源電路29-31
• 5.2.2 通訊接口電路31-32
• 5.2.3 液晶及狀態(tài)指示電路32
• 5.2.4 電壓電流采集電路32-33
• 5.2.5 過流過載過壓保護(hù)及反接報警電路33-34
• 5.2.6 五向按鍵電路34
• 5.2.7 外擴存儲器電路34-35
• 5.3 控制裝置環(huán)境監(jiān)控模塊硬件電路設(shè)計35-38
• 5.3.1 溫度濕度采集電路35
• 5.3.2 風(fēng)速風(fēng)向采集電路35-36
• 5.3.3 光輻射數(shù)據(jù)采集電路36-37
• 5.3.4 數(shù)字量輸入輸出電路37
• 5.3.5 GTM900C模塊外圍電路設(shè)計37-38
• 5.4 本章小結(jié)38-40
• 6 控制裝置的軟件設(shè)計40-51
• 6.1 控制裝置嵌入式系統(tǒng)軟件設(shè)計40-46
• 6.1.1 系統(tǒng)時鐘配置41
• 6.1.2 GPIO和NVIC配置41-42
• 6.1.3 四路PWM控制模塊程序設(shè)計42
• 6.1.4 AM2301模塊程序設(shè)計42-43
• 6.1.5 RTC實時時鐘模塊設(shè)計43-44
• 6.1.6 AT45DB161D外擴Flash模塊程序設(shè)計44-46
• 6.2 中心監(jiān)控軟件設(shè)計46-49
• 6.2.1 界面設(shè)計46-48
• 6.2.2 數(shù)據(jù)庫設(shè)計48-49
• 6.3 信號抗干擾軟件設(shè)計49-50
• 6.4 本章小結(jié)50-51
• 7 實驗結(jié)果分析51-56
• 7.1 PWM波形記錄51
• 7.2 模數(shù)轉(zhuǎn)換測試數(shù)據(jù)51-52
• 7.3 AT45DB161D外擴Flash測試數(shù)據(jù)52-53
• 7.4 溫濕度傳感器測試數(shù)據(jù)53-54
• 7.5 RTC實時時鐘測試數(shù)據(jù)54-55
• 7.6 UART1串口環(huán)形緩沖隊列測試數(shù)據(jù)55
• 7.7 本章小結(jié)55-56
• 8 結(jié)論和展望56-57
• 參考文獻(xiàn)57-60
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文60-61
• 致謝61-63

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