太陽能發(fā)電系統(tǒng)是利用太陽能電池板（pV板）吸收太陽的光能轉(zhuǎn)化為電能，充電給蓄電池儲能，再輸出直流低壓電（通常小系統(tǒng)是12V或24V），或經(jīng)過逆變器變?yōu)?20V等常規(guī)市電，從而實現(xiàn)將太陽的能源利用起來給用電器的環(huán)保節(jié)能方案。

太陽能發(fā)電核心器件是太陽能控制器，其性能及設(shè)計水平直接影響著系統(tǒng)的效率和性價比，甚至工作壽命和維護(hù)成本，特別是蓄電池的壽命。

太陽能庭院燈由太陽能電池板、控制器、蓄電池、12V光源組成電器部分配件，再加上燈桿、燈罩、燈座、太陽能板支架等五金部分配件組合而成，見右圖。蓄電池是系統(tǒng)中投資成本比例較大，控制必須做到任何情況下不能讓蓄電池過充電或過放電，否則將大大縮短其壽命。

目前，太陽能電池板效率較高的約為23%。并可對蓄電池的過充過放電進(jìn)行保護(hù)。這就是太陽能控制器的主要任務(wù)。

一、太陽能庭院燈太陽能控制器功能

蓄電池反接保護(hù)即+、-極接反保護(hù)；太陽能電池反接保護(hù)；負(fù)載過流及短路，浪涌沖擊保護(hù)；蓄電池開路保護(hù)如蓄電池開路，控制器切斷負(fù)載，以保證負(fù)載不損壞；過充、過壓保護(hù)；電池類型可選擇普通鉛酸或膠體鉛酸；蓄電池過放電保護(hù)；軟輸出啟動，防止負(fù)載接入時蓄電池電壓突降的誤保護(hù)；線路防雷保護(hù)，防止雷電從太陽能板及引線入燒控制器；光控、時控或光/時混控開關(guān)，可編程選擇；各種狀態(tài)顯示即充電中、充電狀態(tài)、負(fù)載狀態(tài)；pWM充電方法，浮充功能優(yōu)越；夜間防反向放電保護(hù)；pWM環(huán)境溫度補(bǔ)償；全電子開關(guān)，有效延長控制器壽命，減少工作電流損耗。

二、技術(shù)參數(shù)（以環(huán)境溫度25℃為準(zhǔn)）見附表

三、太陽能控制器種類

使用單片機(jī)可使充電工作做得簡單而效率又高。線路選擇不選擇并聯(lián)式，因充滿電時如對pV板輸出端短路會影響pV板的使用壽命。所以選用串聯(lián)式為宜。單片機(jī)pWM系統(tǒng)具有光伏最大功率點跟蹤能力，光伏電池利用率較高，pWM讓蓄電池趨向充滿時，脈沖的頻率和時間縮短，充電過程中平均充電電流的變化更符合蓄電池的荷電狀態(tài)，真正從0到100%充電工作。

太陽能pV板對蓄電池的充電分為直充、浮充和涓流充電三個階段。設(shè)計電路時，必須對蓄電池的充放電電壓設(shè)定點做溫度修正補(bǔ)償，即對各充、放電階段的電壓設(shè)定值隨溫度變化而自動調(diào)整。溫度補(bǔ)償要滿足蓄電池的技術(shù)條件，單節(jié)以4mV/℃作為參考值。

大部分的蓄電池廠家建議蓄電池（膠體電池不需要）需要偶爾的進(jìn)行過充電。這就要進(jìn)行每兩個月一次均衡充電。讓正常充電完成一小時后，再直充，最高電壓為16V，然后停充一小時，再均衡充電，重復(fù)2～3次即完成均衡充電過程。

四、控制器

本控制器為太陽能庭院燈用，負(fù)載50W以下，5A電流作為系統(tǒng)設(shè)計已足夠。控制器由充電電路、放電電路、狀態(tài)指示電路、溫度補(bǔ)償電路組成。

蓄電池BTl為12V34Ah全密封電池，是控制器的主電源。電容C1、C3、C4為高頻濾波電容，濾除pV板和負(fù)載產(chǎn)生之多余高頻雜波，減少對單片機(jī)和系統(tǒng)的干擾。壓敏電阻RVl吸收雷電經(jīng)pV板和引線進(jìn)入控制器的閃壓。T4、D6等元件把12V電池輸入的電壓穩(wěn)定約10V，防止電池電壓變化對系統(tǒng)的影響。T2、D4穩(wěn)壓5V供給單片機(jī)及個別元件使用。D1、D3為MOS管柵極保護(hù)用元件。R1、R2、R12、R28、D5組成太陽能pV板電壓檢測電路，把pV板的各種狀態(tài)輸入U1的③腳反映給單片機(jī)，而且對庭院燈起自動開關(guān)燈作用。R19、R24、C6組成蓄電池電壓檢測電路，從蓄電池的兩端電壓反映電池的所在狀態(tài)，再由單片機(jī)軟件處理，作出相應(yīng)的充電各階段控制。單片機(jī)U1的①腳為正電源腳，⑩腳為控制器地線，即蓄電池的負(fù)極端。④腳為鉛酸液體電池和膠體電池選擇功能腳，通過S4開關(guān)閉合確定為蓄電池是膠體結(jié)構(gòu)。T3是控制負(fù)載輸出用之三極管，當(dāng)它導(dǎo)通時，MOS輸出控制管T會關(guān)斷，從而負(fù)載RL沒有電能，輸出保護(hù)LEDl亮。

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