在智慧城市的创建中,以太阳能供电的照明、监控设备被大规模使用。如何充分利用有限的光照时间以及锂电池有限的储存能力,来获得系统更长有效供电时间是太阳能供电系统中的主要问题。同时,如何减小户外设备的运行状态监控和故障检测的人力成本也是值得关注的问题。为了实现在有限光照时间内使锂电池组获得最大的能量存储以及减小设备检测和维护的人力成本,提出了一种锂电池组轮询充放电策略,以及设计了一种的基于射频通信的无线监测系统。轮询充放电策略是保证一个太阳能板在有限的光照时间内对五组锂电池轮流充电,以获得最大储能,同时锂电池要持续为设备供电,实现轮流充电和轮流放电,确保设备获得最长供电时间。无线检测系统主要包括FC-209S无线数传模块通过串口进行数据的无线传输和由MCGS监控与管理平台搭建的上位机,主要实现对区域内多台设备运行参数和状态的检测,提供维护数据,其中包括每台设备中五个锂电池组的工作参数和太阳能板运行参数,可以获取200台设备的实时工作参数。主要系统硬件设计主要包括太阳能最大功率点跟踪（MPPT）充电电路、实现锂电池轮询充放电策略的STM32控制电路、开关切换电路、射频无线传输电路等。完成了硬件电路的焊接,编写了轮询充放电控制策略、串口输出以及上位机无线通信监测程序。进行了系统测试,测试内容主要包括太阳能MPPT充电电路的状态测试、轮询充放电策略测试、串口电路测试、上位机监测的综合功能测试。测试结果表明,系统实现了太阳能最大功率输出、单个设备的锂电池组轮询充放电策略、单个设备的状态信息串口输出、上位机对多台设备的有效监测。系统性能满足用户需求,达到了设计目标。
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