【草原土壤温湿度监测用独立光伏供电系统设计10000字（论文）】

目录[24]。图4-6Buck电路波形图本次设计准备采用集成芯片LM2596对稳压电路进行设计，LM2596系列是德州仪器（TI）生产的3A电流输出降压开关型集成稳压芯片，内含固定频率振荡器和基准稳压器，并具有完善的保护电路、电流限制、热关断电路等。其固定输出版本有3.3V、5V、12V，可以实现本次设计要求。此电路构成十分简单，如图4-7所示，只需要输入电容C18、C19，肖特基二极管D6，电感L2，输出电容C16、C17即可。D5与限流电阻R19组成电源指示灯回路便于观察电路工作情况。图4-7LM2596稳压电路4.5电路PCB设计根据上述电路原理图可以设计本次电路的PCB，最终设计的PCB在软件内3D视图和实物图分别如图4-8和图4-9所示：图4-8电路PCB板3D视图图4-9电路PCB板实物图第6章总结与展望第5章系统功能测试电路PCB最终焊接完成实物图如图5-1所示:图5-1电路实物图经多次检查，确保电路与设计原理完全一致且没有虚焊后，采用实验室用稳压直流电源和数字万用表对设计电路进行性能测试。测试电路如图5-2所示：图5-2供电电源测试电路当锂电池电压为3.7V时，充放电保护电路中的MOS管Q1关断，防止充电电路中的电能继续传输至锂电池导致锂电池因过充而受到损害；MOS管Q2导通，锂电池中存储的电能通过Q2传输至稳压电路，充电电路输出的电能无法传输至锂电池中，最终也通过稳压电路的控制输出稳定的12V电压。当锂电池电压为2.7V时，充放电保护电路中的MOS管Q2关断，防止锂电池中的电能继续向负载输送导致锂电池因过放而受到损害，MOS管Q1导通。输入的电能通过充电电路中芯片CN704的控制向稳压电路和锂电池供电，稳压电路输出12V稳定电压的同时，锂电池存储剩余的电能。经过对设计电路的反复测试与验证，最终输出为稳定的12V直流电，可以实现检测装置的长期稳定运行，实现了本次草原土壤温湿度监测装置的供电电源设计。第6章总结与展望6.1总结本设计为了满足草原土壤温湿度监测装置的长期稳定供电，将太阳能发电与电池储能相结合，为了整个系统的稳定性与可靠性，做了以下工作：在设计前查阅资料，了解此类设计在国内外的发展现状以及其中存在的一些缺陷；通过之前查阅资料了解到的现状结果，明确本次设计的目标，确定整体框架大体方案；根据本次设计定下的要求，分模块进行逐步分析、设计，然后将各个模块组合起来，用AD画出原理图和PCB图，发工厂制板后购买元器件进行焊接；完成硬件设计后，对系统功能进行测试，确认最终的设计成果，达到了预先定下的设计目标。6.2展望通过前面各个章节的原理分析与设计，实现了本课题的最终设计，虽然在最终功能上达到了预期的效果，在设计过程中也遇到了很多没有考虑到的新问题，还存在着很大的改进空间。本文设计太阳能发电模块时，没有考虑到表面蒙尘以及积雪覆盖对发电效果的影响，也没有使用MPPT控制策略对太阳能输出功率进行控制。该供电系统的供电来源比较单一，虽然理论上满足独立供电的设计要求，但是各个地区光照强度不同，太阳能发电板输出功率也会受限，可以在此设计的基础上加入风力发电，实现风光互补发电系统，使整个供电系统更稳定。致谢参考文献辛定.加快草业建设保护草原生态促进畜牧业可持续发展[J].畜牧业环境,2020,000(002):P.28-28.辛定.加快草业建设保护草原生态促进畜牧业可持续发展[J].畜牧业环境,2020(02):28.胡玉峰.自动气象站原理与测量方法[M]，气象出版社，2004.5.孟昭辉,李庆军.自动气象站综述[J].气象水文海洋仪器,2009,26(4):54-56.季秋玲,张亮,吴敌,郭楷.太阳能绿色能源的应用及其发展研究[J].山西建筑,2020,46(08):138-140.史凡.光伏发电系统蓄电池充电控制策略研究[D].安徽:安徽理工大学,2018.

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