在能源短缺的今天,新能源技術的應用備受關注。太陽能路燈系統(tǒng)直接利用了太陽能作為能源,具有不受市電電網(wǎng)約束,安裝方便且不消耗常規(guī)能源等特點,尤其適用于交通和普通電網(wǎng)覆蓋不到的城鄉(xiāng)結合處,因此受到了人們的喜愛和政府的高度關注。
太陽能路燈控制器最重要的控制功能表現(xiàn)在如下三個方面:(1)控制太陽能電池向蓄電池充電;(2)控制蓄電池向負載系統(tǒng)供電;(3)控制整個路燈系統(tǒng)的其他部件穩(wěn)定地運行。
我們設計的控制器基于AT89C52單片機,通過對太陽能電池板和蓄電池電量進行檢測,防止蓄電池過充與過放,延長了蓄電池的使用壽命;通過系統(tǒng)時鐘確定路燈負載情況,使路燈工作更加人性化,從而延長系統(tǒng)的使用壽命,節(jié)約能源,具有較高的實用價值。
太陽能路燈控制器設計原理
太陽能路燈系統(tǒng)控制框圖如圖1所示。太陽能路燈系統(tǒng)必備組件包括:太陽能電池板、蓄電池、控制器和負載。其中,以AT89C52為核心的控制器控制著蓄電池的充放電。
太陽能電池板是將光能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。太陽能電池端口具有電壓檢測裝置,可以防止蓄電池的過電壓充電,而且能有效地判斷是否天黑,起到了光控原件的作用。
2、鉛酸蓄電池
鉛酸蓄電池充放電管理方式表述為:根據(jù)蓄電池剩余容量的數(shù)學模型和蓄電池的端口電壓來確定其剩余電量,然后再自動地調(diào)整蓄電池的充電方式或者負載使用時間和工作強度,使負載始終與鉛酸蓄電池剩余電量相匹配,以確保蓄電池不會過放電,從而延長鉛酸蓄電池的壽命。
3、LED燈具的工作特性
LED具有對電壓敏感的特性。當正向電壓達到3.4V以后,只要稍微改變電壓,正向電流呈指數(shù)形式變化。因此,LED采用的驅(qū)動方式為電流驅(qū)動。
太陽能路燈控制器硬件設計
1、太陽能路燈控制器總體設計框圖