太阳能路灯控制器

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1、[键入文字]滨江学院毕业论文（设计）题目太阳能路灯控制器院系电子工程专业电子科学与技术学生姓名沈援征学号20082321928指导教师赵静职称讲师二Ｏ一一年十二月八日10[键入文字]太阳能路灯控制器改进型太阳能路灯控制器的研制沈援征南京信息工程大学滨江学院电子工程系20082321928摘要：太阳能路灯与普通路灯不同,它采用太阳电池作为唯一的供电电源。但是针对目前太阳能充电控制器对蓄电池的保护不够充分，蓄电池的寿命缩短这种情况，研制了一种基于单片机的改进型太阳能路灯控制器，并对其硬件电路和软件设计进行了详细禅述。Abst

2、ract:Solarchargecontrollerforthecurrentprotectionofthebatteryisnotsufficient,toshortenthelifeofthebatterycase,developedasinglechipbasedonanimprovedsolarstreetlampcontroller,andthehardwareandsoftwaredesignindetailZenstate.关键词：控制器；单片机；太阳能Keywords:eontroller;Single-

3、chip;SolarEnergy0引言由于全球性能源危机，世界普遍重视可再生能源的利用与研究。太阳能作为一种新兴的绿色能源，以其永不枯竭、无污染等优点，正得到迅速的推广应用太阳能路灯以其不用专人管理和控制,安装一次性投资无需日后电费开支,无需架设输电线路或挖沟铺设电缆,可以方便安装在广场、校园、公园以及不便于架设输电线路的地方等多方面的优点而越来越受到重视。但是现有的太阳能照明系统存在效率低下，成本较高的缺点，这对太阳能照明系统提出了提高效率，降低成本的要求。为了应对这种需求，本文设计了一种改进型的节能的太阳能路灯控制器

4、。控制器是太阳能能路灯照明系统的核心部件，它的功能的好坏直接影响着太阳能路灯的使用寿命。针对目前市场上销售的太阳能路灯控制器在蓄电池的保护上不够充分，使用不合适的充放电控制方式易导致蓄电池损坏，使系统使用寿命降低的问题，为此2009年昌吉开关厂开始了改进型太阳能路灯控制器的研制，经过一年的研制，目前改进型太阳能路灯控制器已投入市场，实践证明改进型太阳能路灯控制器在使用寿命、节能效果方面较以前产品有明显改善。太阳能路灯系统如图1所示，它由太阳能电池、DC-DC变换器、蓄电池、控制器及驱动电路及负载组成。10[键入文字]针对

5、目前市场上控制器由于对于蓄电池的保护不够充分，改进型太阳能路灯控制器在设计时对充电方式采用了两阶段充电方式，即为保护蓄电池不过充，设定一恒压充电阀值，当蓄电池端电压未达到这一阀值时，太阳能电池工作在MPPT状态以脉冲方式对蓄电池充电;当蓄电池端电压达到设定的阀值时，采用浮充(恒定电压)模式对蓄电池充电，当蓄电池电压与浮充电压值相等时自动停充；为避免蓄电池给负载供电时导致深度放电，缩短蓄电池的使用寿命，改进型太阳能路灯控制器采用在线检测蓄电池电压来避免蓄电池发生过放现象，保护蓄电池，提高其使用寿命。图2为蓄电池充放电及路灯

6、控制电路。图2蓄电池充放电及路灯控制电路1太阳能路灯控制器的主要设计要求和发展阶段太阳能路灯控制器的技术和质量的主要要求有：1）供电系统，根据太阳能路灯蓄电池板特性，要设计成恒流输出；2）过充，过放保护；3）具有系统功率调节功能；4）建立网络控制系统；5）根据市场要求，产品模块化。太阳能路灯控制器的发展到目前为止已经经历了3个阶段：第一代功能比较简陋，开关灯控制需要外接光敏感应器，定时时间不可设置，没有电池保护电路，系统寿命非常短暂，很快就被市场淘汰；第二代在第一代的基础上，设置了电池保护电路，通过太阳能路灯蓄电池组件搜

7、集光敏数据，通过开关或程序设置定时，技术上有了阶跃式的发展，逐渐被市场接受；第三代路灯控制器在于多数商家采用了PWM充电控制功能，对蓄电池进行涓流充电，有效延长了电池寿命，降低了使用成本，从而进一步扩大市场占有率[1]。一个好的控制器可以弥补甚至解决纯太阳能路灯的诸多问题，提高其可靠性。自适应太阳能供电路灯需要开发第四代控制器，它的特点是具有自适应灯的功率调节功能，电量检测和剩余电量计算是必备的；同时具有组网功能，这样可以保持整条街的路灯亮度一致，并可以进行通讯。2太阳能电池的最大功率跟踪技术光伏阵列的输出特性具有非线性

8、特性，并且其输出受光照强度，环境温度等因素的影响。在一定的光照强度和环境温度下，光伏电池可以工作在不同的输出电压，但是只有在某一输出电压值时，光伏电池的输出功率才能达到最大值，这时光伏电池的工作点就达到了输出功率电压曲线的最高点，称之为最大功率（maximumpowerpoint,MPPT）。因此，在光伏发电系统中，