無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)光伏供電系統(tǒng)能量管理研究
發(fā)布時(shí)間:2021-09-05 12:49
隨著物聯(lián)網(wǎng)的大力發(fā)展,無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)(Wireless Sensor Network,簡(jiǎn)稱WSN)作為物聯(lián)網(wǎng)的神經(jīng)末梢扮演著越來(lái)越重要的角色,無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)由于其網(wǎng)絡(luò)設(shè)置靈活、節(jié)點(diǎn)分布不易受地理位置影響等優(yōu)點(diǎn)廣泛應(yīng)用工業(yè)、軍事、醫(yī)療等領(lǐng)域,但目前大部分WSN仍采用傳統(tǒng)大容量干電池的供電方式,對(duì)于野外工作的節(jié)點(diǎn)來(lái)說(shuō),電池能量一旦耗盡,人工更換電池不易且成本較高,易發(fā)生電量耗盡節(jié)點(diǎn)無(wú)法工作的情況,故研究WSN的供電方式是提高WSN節(jié)點(diǎn)工作壽命的核心問(wèn)題。而太陽(yáng)能作為近年來(lái)新能源中研究的一大熱點(diǎn)之一,對(duì)于戶外工作的WSN節(jié)點(diǎn)來(lái)說(shuō),若采用太陽(yáng)能對(duì)WSN供電,可以持續(xù)供電,不用更換電池,而能量管理模塊可以使能量的采集與供電更高效,通過(guò)優(yōu)化光伏供電系統(tǒng)的能量管理模塊,可以提高能量轉(zhuǎn)換效率,降低供電成本,減少由于節(jié)點(diǎn)電量耗盡造成的數(shù)據(jù)丟失,從而延長(zhǎng)了WSN的工作周期。本文所做的主要工作如下:(1)首先對(duì)光伏供電的無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)架構(gòu)進(jìn)行了深入研究,WSN光伏供電的能量管理部分由能量采集模塊與能量存儲(chǔ)模塊兩大模塊構(gòu)成,能量采集模塊大致分為光伏電池、DC-DC變換器、穩(wěn)壓模塊這三部分,其次對(duì)各個(gè)部分進(jìn)行...
【文章來(lái)源】:重慶理工大學(xué)重慶市
【文章頁(yè)數(shù)】:77 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的宏觀系統(tǒng)架構(gòu)
1.緒論3傳感器節(jié)點(diǎn)通常由以下功能單元組成,如圖1.2所示。存儲(chǔ)單元負(fù)責(zé)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)和程序,也可以和處理單元實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交互,通信模塊主要進(jìn)行信息的傳送,傳感單元感知外界信息并進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換后發(fā)送給處理單元,供電單元對(duì)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行供電,同時(shí)軟件部分支持節(jié)點(diǎn)傳輸協(xié)議的運(yùn)行。傳感器數(shù)模轉(zhuǎn)換處理單元通信單元存儲(chǔ)單元供電單元軟件傳感單元圖1.2傳感器節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)其中網(wǎng)絡(luò)的五層協(xié)議分為物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層和應(yīng)用層[14],其具體結(jié)構(gòu)及各協(xié)議層的功能如圖1.3所示:圖1.3傳感器網(wǎng)絡(luò)的協(xié)議分層無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)將大量的多種類型傳感器節(jié)點(diǎn)組成自治的網(wǎng)絡(luò),實(shí)現(xiàn)對(duì)物理世界的動(dòng)態(tài)智能協(xié)同感知,并具有一些鮮明的特點(diǎn):圖1.4無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)特點(diǎn)
1.緒論3傳感器節(jié)點(diǎn)通常由以下功能單元組成,如圖1.2所示。存儲(chǔ)單元負(fù)責(zé)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)和程序,也可以和處理單元實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交互,通信模塊主要進(jìn)行信息的傳送,傳感單元感知外界信息并進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換后發(fā)送給處理單元,供電單元對(duì)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行供電,同時(shí)軟件部分支持節(jié)點(diǎn)傳輸協(xié)議的運(yùn)行。傳感器數(shù)模轉(zhuǎn)換處理單元通信單元存儲(chǔ)單元供電單元軟件傳感單元圖1.2傳感器節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)其中網(wǎng)絡(luò)的五層協(xié)議分為物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層和應(yīng)用層[14],其具體結(jié)構(gòu)及各協(xié)議層的功能如圖1.3所示:圖1.3傳感器網(wǎng)絡(luò)的協(xié)議分層無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)將大量的多種類型傳感器節(jié)點(diǎn)組成自治的網(wǎng)絡(luò),實(shí)現(xiàn)對(duì)物理世界的動(dòng)態(tài)智能協(xié)同感知,并具有一些鮮明的特點(diǎn):圖1.4無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)特點(diǎn)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]光伏系統(tǒng)MPPT雙模糊自適應(yīng)擾動(dòng)觀察法研究[J]. 張巍,汪洋,倪浩,梁淵然. 電源技術(shù). 2019(09)
[2]基于MATLAB的光伏電池簡(jiǎn)化模型仿真[J]. 何文濤,譚譜林. 通信電源技術(shù). 2019(07)
[3]UPS雙重移相控制的雙有源橋DC/DC變換器研究[J]. 李良光,李文君,朱孟江. 電力電子技術(shù). 2019(06)
[4]Buck模式超級(jí)電容儲(chǔ)能系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)[J]. 趙寬寬,高妍,靳寶全,張紅娟. 電力電子技術(shù). 2019(03)
[5]我國(guó)能源結(jié)構(gòu)優(yōu)化研究現(xiàn)狀及展望[J]. 楊英明,孫建東,李全生. 煤炭工程. 2019(02)
[6]雙向DC/DC變換器鋰離子電池組主動(dòng)均衡控制[J]. 黃永紅,沈洋洋,陳坤華,于豐源. 電子器件. 2019(01)
[7]基于擾動(dòng)觀察法的光伏MPPT改進(jìn)算法[J]. 鄂翔宇,譚建軍,鄒蕾,鄭建鄂,宋池. 湖北民族學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2018(04)
[8]光伏-燃料電池混合發(fā)電系統(tǒng)建模與仿真[J]. 劉暢,陳啟卷,陳桂月,車孝軒. 太陽(yáng)能學(xué)報(bào). 2018(11)
[9]雙向DC-DC與超級(jí)電容系統(tǒng)非線性協(xié)同控制研究[J]. 顧和榮,張蕊. 太陽(yáng)能學(xué)報(bào). 2018(08)
[10]一種光伏發(fā)電系統(tǒng)的雙擾動(dòng)MPPT方法研究[J]. 付青,耿炫,單英浩,朱昌亞,馬曉龍. 太陽(yáng)能學(xué)報(bào). 2018(08)
博士論文
[1]基于動(dòng)態(tài)可重構(gòu)混合處理器的高速視覺(jué)芯片設(shè)計(jì)[D]. 石匆.清華大學(xué) 2014
[2]采用環(huán)境能量的自供電無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 吳寅.南京航空航天大學(xué) 2013
碩士論文
[1]基于物聯(lián)網(wǎng)的智慧葡萄園管理系統(tǒng)的優(yōu)化研究[D]. 章璐杰.浙江大學(xué) 2017
[2]用于電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的雙向DC/DC變換器研究[D]. 樊東東.安徽理工大學(xué) 2017
[3]風(fēng)驅(qū)動(dòng)自供能無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn)及網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 齊睿.重慶大學(xué) 2016
[4]超級(jí)電容—蓄電池混合儲(chǔ)能系統(tǒng)應(yīng)用研究[D]. 高錚.天津大學(xué) 2014
本文編號(hào):3385380
【文章來(lái)源】:重慶理工大學(xué)重慶市
【文章頁(yè)數(shù)】:77 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的宏觀系統(tǒng)架構(gòu)
1.緒論3傳感器節(jié)點(diǎn)通常由以下功能單元組成,如圖1.2所示。存儲(chǔ)單元負(fù)責(zé)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)和程序,也可以和處理單元實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交互,通信模塊主要進(jìn)行信息的傳送,傳感單元感知外界信息并進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換后發(fā)送給處理單元,供電單元對(duì)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行供電,同時(shí)軟件部分支持節(jié)點(diǎn)傳輸協(xié)議的運(yùn)行。傳感器數(shù)模轉(zhuǎn)換處理單元通信單元存儲(chǔ)單元供電單元軟件傳感單元圖1.2傳感器節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)其中網(wǎng)絡(luò)的五層協(xié)議分為物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層和應(yīng)用層[14],其具體結(jié)構(gòu)及各協(xié)議層的功能如圖1.3所示:圖1.3傳感器網(wǎng)絡(luò)的協(xié)議分層無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)將大量的多種類型傳感器節(jié)點(diǎn)組成自治的網(wǎng)絡(luò),實(shí)現(xiàn)對(duì)物理世界的動(dòng)態(tài)智能協(xié)同感知,并具有一些鮮明的特點(diǎn):圖1.4無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)特點(diǎn)
1.緒論3傳感器節(jié)點(diǎn)通常由以下功能單元組成,如圖1.2所示。存儲(chǔ)單元負(fù)責(zé)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)和程序,也可以和處理單元實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交互,通信模塊主要進(jìn)行信息的傳送,傳感單元感知外界信息并進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換后發(fā)送給處理單元,供電單元對(duì)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行供電,同時(shí)軟件部分支持節(jié)點(diǎn)傳輸協(xié)議的運(yùn)行。傳感器數(shù)模轉(zhuǎn)換處理單元通信單元存儲(chǔ)單元供電單元軟件傳感單元圖1.2傳感器節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)其中網(wǎng)絡(luò)的五層協(xié)議分為物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層和應(yīng)用層[14],其具體結(jié)構(gòu)及各協(xié)議層的功能如圖1.3所示:圖1.3傳感器網(wǎng)絡(luò)的協(xié)議分層無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)將大量的多種類型傳感器節(jié)點(diǎn)組成自治的網(wǎng)絡(luò),實(shí)現(xiàn)對(duì)物理世界的動(dòng)態(tài)智能協(xié)同感知,并具有一些鮮明的特點(diǎn):圖1.4無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)特點(diǎn)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]光伏系統(tǒng)MPPT雙模糊自適應(yīng)擾動(dòng)觀察法研究[J]. 張巍,汪洋,倪浩,梁淵然. 電源技術(shù). 2019(09)
[2]基于MATLAB的光伏電池簡(jiǎn)化模型仿真[J]. 何文濤,譚譜林. 通信電源技術(shù). 2019(07)
[3]UPS雙重移相控制的雙有源橋DC/DC變換器研究[J]. 李良光,李文君,朱孟江. 電力電子技術(shù). 2019(06)
[4]Buck模式超級(jí)電容儲(chǔ)能系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)[J]. 趙寬寬,高妍,靳寶全,張紅娟. 電力電子技術(shù). 2019(03)
[5]我國(guó)能源結(jié)構(gòu)優(yōu)化研究現(xiàn)狀及展望[J]. 楊英明,孫建東,李全生. 煤炭工程. 2019(02)
[6]雙向DC/DC變換器鋰離子電池組主動(dòng)均衡控制[J]. 黃永紅,沈洋洋,陳坤華,于豐源. 電子器件. 2019(01)
[7]基于擾動(dòng)觀察法的光伏MPPT改進(jìn)算法[J]. 鄂翔宇,譚建軍,鄒蕾,鄭建鄂,宋池. 湖北民族學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2018(04)
[8]光伏-燃料電池混合發(fā)電系統(tǒng)建模與仿真[J]. 劉暢,陳啟卷,陳桂月,車孝軒. 太陽(yáng)能學(xué)報(bào). 2018(11)
[9]雙向DC-DC與超級(jí)電容系統(tǒng)非線性協(xié)同控制研究[J]. 顧和榮,張蕊. 太陽(yáng)能學(xué)報(bào). 2018(08)
[10]一種光伏發(fā)電系統(tǒng)的雙擾動(dòng)MPPT方法研究[J]. 付青,耿炫,單英浩,朱昌亞,馬曉龍. 太陽(yáng)能學(xué)報(bào). 2018(08)
博士論文
[1]基于動(dòng)態(tài)可重構(gòu)混合處理器的高速視覺(jué)芯片設(shè)計(jì)[D]. 石匆.清華大學(xué) 2014
[2]采用環(huán)境能量的自供電無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 吳寅.南京航空航天大學(xué) 2013
碩士論文
[1]基于物聯(lián)網(wǎng)的智慧葡萄園管理系統(tǒng)的優(yōu)化研究[D]. 章璐杰.浙江大學(xué) 2017
[2]用于電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的雙向DC/DC變換器研究[D]. 樊東東.安徽理工大學(xué) 2017
[3]風(fēng)驅(qū)動(dòng)自供能無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn)及網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 齊睿.重慶大學(xué) 2016
[4]超級(jí)電容—蓄電池混合儲(chǔ)能系統(tǒng)應(yīng)用研究[D]. 高錚.天津大學(xué) 2014
本文編號(hào):3385380
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