太陽能電源低壓鈉燈智能控制器的設(shè)計
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2．2 蓄電池充放電電路
基于光伏發(fā)電的特殊性，需設(shè)計性能良好的充放電控制電路。為了延長蓄電池的使用壽命，必須對其充放電條件加以限制，防止蓄電池過充電和深度放電。該充放電電路相當(dāng)于一個電壓采集與電池管理模塊。
當(dāng)白天有陽光時，單片機(jī)分別檢測太陽能電池方陣和蓄電池的電壓值，控制蓄電池充電電路導(dǎo)通開關(guān)MOSFET管VQ9(圖3)的導(dǎo)通／關(guān)斷狀態(tài)。當(dāng)單片機(jī)檢測到PV+電平高于BAT+電平時，開關(guān)器件VQ9導(dǎo)通，太陽能電池方陣向蓄電池用直充方式充電；當(dāng)蓄電池被充至過壓時，開關(guān)器件Q9關(guān)斷，太陽能電池方陣向蓄電池用小電流充電(浮充)，這樣能起到“過充電保護(hù)”作用。
當(dāng)夜晚或陰天陽光不足時，繼電器導(dǎo)通，蓄電池放電，保證負(fù)載不停電。本系統(tǒng)設(shè)計的繼電器RELAYl為蓄電池放電開關(guān)，RELAYl導(dǎo)通／關(guān)斷的控制信號由單片機(jī)的I／O口輸出。本系統(tǒng)的負(fù)載為低壓鈉燈，用于道路照明，因此應(yīng)具備光控功能，即有太陽光時，RELAYl關(guān)斷；當(dāng)夜晚或陰天陽光不足時，RELAYl導(dǎo)通，蓄電池放電，路燈照明。從保護(hù)蓄電池的角度出發(fā)，當(dāng)需要向負(fù)載供電而蓄電池電壓卻小于“過放
電壓”，RELAYl也關(guān)斷，進(jìn)行“過放電保護(hù)”，避免電池放空，損壞蓄電池；當(dāng)太陽能電池方陣重新供電且只有當(dāng)蓄電池電壓重新升到浮充電壓，需要為負(fù)載供電時RELAYl才重新導(dǎo)通，接通負(fù)載回路。
2．3 低壓鈉燈的DC／AC低頻電子鎮(zhèn)流器系統(tǒng)電路
電子鎮(zhèn)流器連接在電源和一只或若干只氣體放電燈之間，并將氣體放電燈的工作電流限制在規(guī)定值內(nèi)，用于對負(fù)載進(jìn)行輸出控制與檢測。低壓鈉燈屬于氣體放電燈，由于氣體放電燈具有負(fù)阻工作特性，所以要使其正常工作，應(yīng)配以鎮(zhèn)流器等控制裝置。這些相關(guān)的控制裝置應(yīng)完成以下控制功能：1)限制和穩(wěn)定氣體放電燈的工作電流；2)在蓄電池端電壓允許變化范圍內(nèi)應(yīng)能確保燈電壓、燈電流和燈功率穩(wěn)定，使燈正常工作。3)提供氣體放電燈所需的點火電壓。4)在氣體放電燈負(fù)載點火工作之前應(yīng)提供所需的燈電極預(yù)熱功能。
目前對太陽能電源控制器、低壓鈉燈及其配套電子鎮(zhèn)流器已有很多研究，但在實際工程應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)，由于上述3種設(shè)備或產(chǎn)品都是獨立開發(fā)的，在工作中匹配性差。有的低壓鈉燈啟動不穩(wěn)定，有的甚至造成損壞，在很大程度上限制了低壓鈉燈的應(yīng)用。因此建議可把該低壓鈉燈的DC／AC低頻電子鎮(zhèn)流器系統(tǒng)電路模塊納入本控制器系統(tǒng)，設(shè)計成一個太陽能低壓鈉燈照明系統(tǒng)智能控制器、鎮(zhèn)流器一體機(jī)。
2．4 LED顯示電路
此控制器采用了一個雙色LED發(fā)光二極管作為系統(tǒng)狀態(tài)指示燈，該雙色LED發(fā)光二極管顯示非常直觀，取代了以往多個指示燈。單片機(jī)通過檢測引腳17(ADl，即BAT+電壓)的值與設(shè)定值相比較，控制引腳2(P1．7)和引腳3(P1．6)的輸出電平，決定系統(tǒng)狀態(tài)指示燈的顏色和狀態(tài)。狀態(tài)指示燈顯示的狀態(tài)如表2所示。本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/162693.htm
2．5 控制器工作模式選擇電路
本控制器預(yù)設(shè)了8種工作模式供用戶選擇(見表3)，用戶只需撥動撥碼開關(guān)J1。單片機(jī)將自動檢測個人用戶選擇的控制器模式，根據(jù)程序流程，分別實現(xiàn)不同模式下的功能。
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