智能型太阳能充电控制器

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1、智能型太阳能充电控制器：文章利用模糊分析和分段拟合原理，通过电压比较器和ATmega16L单片机设计一种智能型太阳能充电控制器，给出了系统构成和软件流程，通过电压比较原理控制蓄电池的过充过放，并利用ATmega16L单片机，模糊分析和分段拟合程序，在液晶LCD1602上显示蓄电池充电情况。该智能型太阳能充电控制器具有体积小，使用方便安全，界面友好，耗能低等优点。　　关键词：ATmega16L蓄电池模糊分析充电器LCD1602显示　　　　0引言　　在蓄电池进行充电过程中需要对蓄电池的电量进行检测，充电情况进行显示和充电情况进行控制，特别是利用太阳能为能源进行充电的蓄电池。传统的太阳能

2、充电控制器只能了解到蓄电池是否正在充电和蓄电池电量是否充满这2种情况，但不能显示蓄电池电量，给蓄电池管理带来一定的困难，对于有效利用太阳能也较为不利。　　1模糊分析原理　　模糊分析原理是利用模糊数学的基本思想和理论的控制方法。在传统的蓄电池充电预测控制中都采用了开关量控制，分析系统动态模式的精确与否是影响蓄电池充电情况显示最主要关键，系统动态的信息越详细，则越能达到精确显示的目的。在本设计中，采用实验测试的方法，利用精度较高的电量计对被测电池进行大量测试，以5%为标准，对30%-100%不同电量条件下电池的充电时间进行实测，以此确定电池充电曲线的各个基点，在基点之间则以线性连接，最

3、终取得电池的充电特性曲线。　　2硬件电路　　智能型太阳能充电控制器的结构框图如图1所示，主要由单片机最小系统电路、键盘电路、警报电路，显示电路、过充控制电路、A/D转换电路、单片机电源电路组成。　　显示电路采用LCD1602液晶显示器，单片机通过PB口与液晶显示器相连，PC6为复位电路和ATmega16L的内部AD采集电路。　　过充控制电路，过充控制系统以LM358、TL431为核心部件，通过LM358比较蓄电池电压和TL431基准电压进行比较，通过比较器LM358输出一个信号控制光电耦合器P521-1，通过光电耦合器P521-1来控制IRE3205场效应管，以场效应管IRE320

4、5和光电耦合器P521-1构成开关电路，利用电压比较器构成迟滞回路，实现了基本过充保护任务。　　3软件设计　　本次设计采用模块化方式，主要包括主程序、AD子程序、计算子程序、拟合子程序，显示程序、键盘子程序等7个单元模块。主程序流程图如图2所示。　　拟合子程序模块程序利用模糊分析和分段拟合原理来分析蓄电池当前电量。通过模糊分析模型，分段分析来实现和蓄电池充电曲线进行拟合分析。考虑程序实用性，构建了一种新的“模糊分析+分段线性反馈”的模型，并从理论分析及及实践证明，初步证实了该模型的有效性、简易性。　　4结语　　本系统过充控制电路简单、功能可靠、误差小，电压比较偏差在±0.2v之内，

5、显示电路利用了以ATmega16L和内部AD进行电压采样，通过“模糊分析+分段线性反馈”模型来实现蓄电池的充电曲线图来拟合，该程序简单，拟合度高。在LCD1602液晶上显示电池电压、太阳能板电压、电池电量、可用时间、电池还需充电时间等信息。　　智能型太阳能充电控制器除了太阳能蓄电池充电，经过简单改造还可以用于电瓶车蓄电池充电和各类蓄电池充电等需要充电的地方。