主权项 |
一种嵌入式风光互补智能电源管理系统,由软硬件两部分组成,其特征在于,所述硬件部分结构包括以下部分:(1)MCU微处理器,内嵌嵌入式操作系统,采用半导体的STM32fX系列32位微处理;(2)12V蓄电池和充电的电路,由太阳能板和风力发电机对该蓄电池进行充电,所述蓄电池为系统提供电源,并向外提供电源输出;(3)太阳能板,将光能转换成电能对所述蓄电池进行充电;(4)风力发电机,将风能转换成电能对所述蓄电池进行充电;(5)GPRS接口板,该接口板接收远程控制指令,所述指令为短信模式或GPRS数据,然后交给所述MCU微处理器进行解析,并反馈系统信息给远程控制端;(6)调试信息输出模块,该模块通过RS232接口将系统工作信息、电源信息输出至带有RS232接口的设备;实现远程控制的功能并实时显示各种信息;(7)电源输出模块,该模块提供多路12V/5V/3.3V直流电源输出,该输出都由MCU微处理器进行单独控制打开或关闭,用户通过短信发送相应指令控制智能电源管理系统;(8)温度传感器模块,采集环境温度对电池进行充放电管理;对所述蓄电池的充电的电路包括太阳能充电管理模块及风力发电机充电管理模块;其中,所述太阳能充电管理模块包括电压输入口JP2、二极管D6、电容C8和电压转换芯片LM2575,通过二极管D6的限压作用及电容C8的滤波作用,将太阳能板电压限制在18V以内,通过电压转换芯片LM2575将18V电压转化为12V的标准电压输出,通过电压输出口JP3为所述蓄电池充电;所述风力发电机充电管理模块包括输入口JP4、电容C2、电容C11和电压转换芯片L6727,通过电容C2、电容C11的滤波作用,将风力发电机电压限制在24V以内,通过电压转换芯片L6727将24V电压转化为12V的标准电压输出,通过电压输出口JP3为所述蓄电池充电;所述电源输出模块通过电压转化芯片,将5V和12V的输入电压转化为3.3V、5V的输出电压,供给MCU微处理器主板的各个模块使用;所述MCU微处理器包括:系统MCU,通过程序控制实现环境温度测量、电源充放电管理、GPRS通信模块管理、电源输出管理;电源电压检测部分,通过电阻的分压作用提供微处理器所需电压,实现微处理器的采样功能;系统指示灯部分,通过程序控制指示灯的亮灭及闪烁频率,判别系统正常工作、调试中、发送数据、接收数据的工作状态;所述GPRS接口板包括,GPRS控制模块、GPRS通信模块以及串行接口;所述GPRS控制模块实现电压由12V到3.8V的转换以及GPRS通信模块启动控制;GPRS通信模块的启动由三极管的开关电路控制,其中,GPRSCS端为高电平时,三极管Q1导通,GPRS控制模块进行电压转换;GPRSCS端为低电平时,三极管Q1截止,GPRS控制模块不进行电压转换,通过三极管的开关电路,控制GPRS通信模块启动,当指示灯L2亮时,GPRS模块启动;所述串行接口模块实现GPRS通信模块与MCU微处理器间的通信,控制数据收发。 |