智能型太陽能控制器的研制
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關(guān)鍵詞 微處理器 太陽能控制器 溫度補償
0 引 言
太陽能控制器是太陽能發(fā)電系統(tǒng)的重要設(shè)備，其性能的好壞直接影響太陽能發(fā)電系統(tǒng)的使用效果。目前。常規(guī)的控制器主要采用模擬電路，往往存在以下一些不足；
①功能單一，難以實現(xiàn)全面保護；
②保護點參數(shù)較難改變；
⑧很難實現(xiàn)溫度補償，難以達到最佳工作效果：
④不適宜批量生產(chǎn)。
1 采用微處理器控制的優(yōu)點
將微處理器應(yīng)用于太陽能控制器，可以利用微處理器強大的功能，有效地提高太陽能控制器的性能，其優(yōu)點主要表現(xiàn)在：
①各種保護功能齊全；
②可以通過單片機檢測蓄電池的工作狀態(tài)，根據(jù)不同工作狀態(tài)隨時調(diào)整控制器參數(shù)；
⑨簡化電路，同一00件在傲處理器控制下可以實現(xiàn)不同功能；
④各種保護點參數(shù)可根據(jù)不同種類蓄電池通過撥碼開關(guān)進行修改；
⑤硬件電路確定后，可通過修改軟件來適應(yīng)不同用戶的要求。
我們使用單片機PICl6C711，它的價格低、功能強、外圍電路簡單、性能穩(wěn)定可靠。
2 太陽能控制器的硬件實現(xiàn)
太陽能控制器的硬件電路如圖1所示。圖中功率管T，作為過充保護無觸點開關(guān)．功率菅T。作為過放保護無觸點開關(guān)．整個電路的核心器件是微處理器PICl6C7ll，它是8位高速COMS單片機，具有四種中斷方式、4路A/D轉(zhuǎn)換通道、13條口線。體積小、功能全、外圍電路簡單。
圖1 太陽能控制器硬件電路
PICl6C7ll通過電壓檢測電路檢測蓄電池兩端電壓。當(dāng)蓄電池電壓超過過充保護值時，PIC16C7ll通過控制電路開通T，菅，實行過充保護；當(dāng)蓄電池電壓降至過充恢復(fù)值時，則斷開T1，恢復(fù)充電．當(dāng)蓄電池電壓低于過放保護值時，PIC16C7ll通過控制電路關(guān)斷T2管，切斷負(fù)載，實行過放保護：當(dāng)曹電池電壓升至垃壓恢復(fù)值時，則開通T2，重新帶上負(fù)載。
當(dāng)蓄電池電壓過高時，為保護負(fù)載，PICl6C7ll通過控制電路關(guān)斷T2管，切斷負(fù)載，實行過壓保護；當(dāng)蓄電池電壓降至過壓恢復(fù)值時，重新開通T2管。上述過充、過放，過壓的保護值和恢復(fù)值均具有一定回差，可以避免系統(tǒng)發(fā)生振蕩。
電流檢測電路借助T2(場效應(yīng)管)的通態(tài)電阻。通過檢測T2的D、S回的電壓來監(jiān)視負(fù)載電流。當(dāng)負(fù)載電流過大或輸出短路時，D、S間的電壓會迅速上升，電流檢測電路便及時關(guān)斷T2管，切斷負(fù)載，從而實現(xiàn)過載或短路保護。
PICl6C7ll通過溫度檢測電路檢測蓄電池工作溫度，根據(jù)各種不同的溫度值，調(diào)整充放電參數(shù)，從而實現(xiàn)溫度補償。
數(shù)值設(shè)定撥碼開關(guān)按不同組合狀態(tài)送入P1C16C711，PICl6C711便及時修改過充、過放、過壓的各種數(shù)值，以適應(yīng)不同種類蓄電池的需要。
報警電路對系統(tǒng)工作狀態(tài)異常進行報警，包括蓄電池接反報警和過放、過壓報警。過故和過壓又通過軟件控制發(fā)出不同的報警聲音，以指示故障種類。
各種不同報警采用同—個蜂鳴器，報警電路如圖2所示。
圖2 報警電路
當(dāng)蓄電池接反時，蓄電池電流通過D6一蜂鳴器一D7形成回路，使蜂鳴器發(fā)出持續(xù)不斷的鳴叫聲，提示蕾電池接反；而當(dāng)蕾電池正確接入時，蜂鳴器是否嗚叫受控于T3．當(dāng)T3導(dǎo)通時，會通過D5→蜂鳴器→T3→T8形成回路，使蜂鳴器鳴叫?？刂芓3的導(dǎo)通頻率，蜂鳴器會發(fā)出不同的聲音，這就巧妙地將同一個蜂鳴器用于不同的報警狀態(tài)。
3 太陽能控器的軟件編制
智能型太陽能控制器的主程序框圖如3所示。
撥碼開關(guān)設(shè)定數(shù)值由中斷服務(wù)于程序來完成。
當(dāng)任一位撥碼開關(guān)撥動時，都會進入PICl6C711高4位電平變化中斷服務(wù)于程序，從而完成對各比較值的設(shè)置。中斷服務(wù)子程序框如圖4所示。
4 結(jié) 論
采用微處理器實現(xiàn)太陽能控制器的智能控制，其各項性能指標(biāo)明顯優(yōu)于常規(guī)控制器，井可針對不同蓄電池設(shè)定參數(shù)和進行溫度補償，又大大擴展了其使用功能．PICl6C7ll單片機價格低，外圍電路簡單。智能型太陽能控制器調(diào)試方便，適宜批量生產(chǎn)，具有較高的性能價格比，可望在不久的將來取代常規(guī)控制器。
參考文獻
1 蔡純潔，邢武，編．PICl6/17單片機原理和應(yīng)用．
合肥：中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)出版杜，1997
2 朱松然，蓄電池手冊．天津：天津大學(xué)出版社
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