【正文】 電路框圖 21所示 。太陽能電池板接收光照并把太陽能轉化為電能，通過充放電控制器為鋰蓄電池充電。鋰蓄電池放電同樣通過通過控制器來控制 LED照明電路。 太 陽 能 電 池 板充 放 電 控 制 器（ P I C 1 6 C 7 I I ）L E D 照 明 模 塊鋰 蓄 電 池 圖 21 單片機 作為太陽能路燈控制系統(tǒng)的核心。太陽能控制器設計的好壞關系到整個系統(tǒng)能否正常運行?？刂破鞯暮诵氖?PICl6F711。它是目前世界上片內集成外圍模塊最多、功能最的單片機品種之一，是高性能的 8位單片機。它采用哈佛總課程設計說明書 第 5 頁 線結構和 RISC技術，指令執(zhí)行效率高．功耗極低．帶有 FLASH程序存儲器，配置有 5個端口 33個雙向輸入輸出引腳，這些引腳大部分有第二、第三功能．內嵌 8個 10位數字量精度的 AD轉換器，配有 2個可實現脈寬涮制波形輸出的 CCP模塊?？刂破髦饕墓ぷ魇前滋鞂崿F太陽能電池板對蓄電池充電的控制。晚 上 實現蓄電池對負載放電的控制 。 部分單元電路的原理 太陽能電池 （ 1）太陽能電池的種類 太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)是利用光生伏打效應原理制成的太陽能電池將太陽能直接轉換成電能的。太陽能電池單體是用于光電轉換的最小單元。它的尺寸約 4平方厘米 到 100 平方厘米。太陽能電池單體工作電壓為 一 伏，一般不能單獨作為電源使用。將姍能電池單體進行串聯(lián)，并聯(lián)和封裝后，就成為太陽能電池組件。它的功率從幾瓦到幾百瓦，可以單獨作為電源使用。太陽能電池再經過串聯(lián)，并聯(lián)并裝在支架上，就構成了大陽能電池方陣。它可以 輸出幾百瓦，凡千瓦或更大的功率，是光伏電站的電能產生器。常用的太陽能電池主要是硅太陽能電池。目前世界上有三種己經商品化的硅太陽能電池 :單晶硅太陽能電池，多晶硅太陽能電池和非晶硅太陽能電池。 （ 2）太陽能電池的保護 光伏系統(tǒng)在運行中要注意對太陽能電池組件 (俗稱太陽能板 )的保護。這種保護分為兩類機械化學方面的保護和電方面的保護。機械化學方面的保護是指在封裝及安裝太陽能板的時候要考慮其防腐，防風，防雹，防雨的能力電方面的太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的基本組成與基本原理保護是指連接旁路二極管，連接防反充二極管等。在一定的條件 下，一個串聯(lián)支路中被遮蔽的太陽能電池組件，將被當作負載消耗其它有光照的太陽能電池組件所產生的能量。被屏蔽的太陽能電池組件將發(fā)熱，這叫熱斑效應。為 了防止太陽能電池組件由于熱斑效應而受到破壞，需要在太陽能電池組件的正負極間并聯(lián)一個旁路二極管。在太陽能板的保護中還用到一種防反充二極管，又稱阻塞二極管，其作用是避免由于太陽能板在陰雨天和夜間不發(fā)電時，或太陽能板出現短路故障時，蓄電池組通過太陽能板放電。防反課程設計說明書 第 6 頁 充二極管串聯(lián)在太陽能板中起單向導電作用。大型系統(tǒng)中還要防雷。 鋰蓄電池的充電特性 路燈蓄電池選用鋰離子 電池。鋰電池具有重量輕容量大無記憶效應等優(yōu)點，因而得到普遍應用。鋰電池的能量密度很高，它的容量是同重量的鎳氫電池的 倍，而且具有很低的自放電率。此外，鋰電池似乎沒有記憶效應以及不含有毒物質等優(yōu)點。但是對于鋰電池的充電過程，要求是比較嚴格的。 影響蓄電池壽命的因素有 :放電深度，過充電程度等。在光伏系統(tǒng)中蓄電池的放電深度不是恒定的，它隨天氣狀況和季節(jié)而變。在天氣晴朗的夏日，蓄電池放電深度小 。在天氣陰沉的冬日，蓄電池放電深度大。過充電程度也隨季節(jié)天氣變化，在冬季，蓄電池可能從沒充滿過，在夏天，蓄電池可能經常 是滿的。為了延長蓄電池的壽命，必須合理的控制蓄電池的放電與充電。當蓄電池放電到一定程度時，應停止放電，防止過放電減少蓄電池壽命 。當蓄電池充電到一定程度時要停止充電和減小充電電流，防止不合理的過充電對蓄電池造成損害。 鋰蓄電池的充電曲線如圖 22 0 . 2 5 A0 . 5 A0 . 7 5 A1 A1 . 2 5 A1 . 5 A1 . 7 5 A最 大 充 電 電 流快 充 到 減 充 過 渡 點浮 充 電 壓充 電 終 止 電 流預 充 電 流預 充 到 快 充 過 渡 電 壓電 壓電 流1 3 V1 4 V1 5 V1 6 V 圖 22 鋰蓄電池充電曲線 課程設計說明書 第 7 頁 鋰蓄電池的充電過程： （ 1）如果開始充電時，電池電量很低，那么必須用小電流（大概 ）開始充電，即涓流充電。如果電壓高于 13V就不必進行這個步驟。 （ 2）當電池電壓大于 13V可以開始大電流充電，恒流充電。隨著充電的進行，電池電壓逐漸升高。 （ 3）當電池電壓達到或接近充滿電壓（如 ）時，則要開始轉入恒壓充電：當電流減少到大概 ，則停止充電。 鋰蓄電池溫宿補償 鋰蓄電池的容量是隨溫度的變化而變化的；溫度升高，蓄電池的容量將增大；溫度低，蓄電池的容量將減小。如果充電電流維持不變，相應的充電倍率將不變，不同的充電倍率對應不同的過充點，因此，要采用溫度補償隊蓄電池進行保護。單片機 PIC16C711通過采樣溫度參數，實時檢測當前溫度，進行溫度補償。 溫度補償使用 NTC熱敏電阻。根據國家標準，溫度補償的范圍為 3— 7Mv/K,方案設計取中間值 5Mv/k。 控制器充放電 電路 充放電電路圖如圖 23。 圖 23 控制器充放電電路圖 課程設計說明書 第 8 頁 單片機控制充，放電驅動 Q1和 Q2。 （ 1）當蓄電池電壓 處于正常情況下，單片機控制的充電驅動 MOS管 Q1（ IRFZ44）為高電平截止，三極管 Q3導通，