基于PIC单片机的太阳能路灯控制器

5 系统软件设计

该系统软件流程图如图4所示。主电路的PWM脉冲由单片机直接给出。固定频率30 kHz。由太阳能输出特性曲线可知，通过调节占空比，改变太阳能电池端电压，可以使太阳能电池输出电压为输出特性曲线上对应的最大功率点电压。

本系统符合GB/T 19064-2003中对太阳能控制器的所有要求．包括充满断开(HVD)和恢复功能、欠压断开(LVD)和恢复功能、负载短路保护、内部短路保护、反向放电保护、极性反接保护等功能。除了具有太阳能控制器的基本功能外，系统还加入了最大功率跟踪控制和对系统运行中的特殊情况的处理．例如太阳能电池板短时间被遮挡或天气骤然变化造成的充电电压跌落；路灯由于故障无法正常照明，实现了照明系统的智能控制。


图4 系统软件流程图

6 实验结果及分析

图5为在实验室条件下使用15W太阳能电池板时，太阳能路灯控制器在使用增量电导法控制策略时光伏阵列端电压波形。从图中可以看出太阳能控制器控制太阳能电池板端电压在最大功率点电压附近摆动，并且对于天气的变化可以迅速响应。而传统的太阳能路灯控制器将会使太阳能电池板的工作电压箝位在蓄电池电压，然而蓄电池电压一般不是当前太阳能电池板的最大功率点电压。



7 结语

在传统的太阳能路灯控制器应用的过程中，大多数产品由于没有按照光伏电池的工作特点和运行规律来进行设计，造成了系统成本的提高。本文所设计的太阳能路灯控制器继承了最大功率点跟踪功能，着重解决了如何提高太阳能电池使用率的问题，有效地降低了系统成本。因此，这种太阳能路灯的设计方法值得大力推广和应用。

本文作者创新点：将最大功率点跟踪技术引入了光伏发电系统最普遍的应用太阳能路灯控制器中，可以有效的控制系统成本，值得推广和应用。

作者：李晶，张维戈，王健强      来源：《微计算机信息》(嵌入式与SOC)2009年第7-2期