
通过对太阳能电池板的输出特性、蓄电池的充放电特性以及大功率LED 路灯驱动电路的研究,设计了一款智能控制器. 控制器是以STC 单片机为核心,以DC/DC 变换电路为硬件基础,以PWM 技术为手段调节输出电压和电流,采用三段式策略来实现蓄电池的充电,其中在快充阶段采用MPPT 算法,半功率点策略控制LED 照明,极大突显了太阳能LED 路灯系统的环保节能优势及应用前景。
3 软件设计
软件设计主要协助硬件电路完成控制器的控制策略,由主程序和充电、放电等子程序组成,如图6 ~ 9 所示. 充电子程序根据蓄电池的电压和电流完成3 个阶段充电转换,其中快充阶段采用MPPT 算法,以尽可能提高光伏电池的输出功率. 放电子程序通过PWM 技术调节负载电流,在后半夜可以完全切断负载,实现半功率点亮负载。


4 结束语
太阳能LED 路灯照明系统是太阳能开发利用与新一代绿色光源LED 的完美结合. 经过多次软硬件的综合调试,本文以STC12C5410AD 单片机为核心设计的智能控制器,整体实现了三段式充电控制功能,并能有效防止蓄电池过充; 同时还能实现定时和半功率点切断负载,在蓄电池电压小于过放电压也将切断负载,从而蓄电池过放保护. 该系统在能源利用率和工作可靠性方面有一定的实用价值,考虑到三亚地区的风力资源也较丰富,下一步的研究方向将是充分利用太阳能和风能的互补性,保证全年无间断亮灯,从而向真正实现零污染、零排放、绿色的照明系统迈进一步。
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