【文章內(nèi)容簡介】 致蓄電池的過早損壞。其充放電曲線不是很好，因此只適用于小功率的用戶和要求不高的場合，特別適用于12V和24V輸入的220W以下的用戶系統(tǒng)。其次是PIC1F6716，眾所周知的PIC系列單片機(jī)具有的特點(diǎn)有，哈佛總線結(jié)構(gòu)，精簡指令集技術(shù)，尋址方式簡單、尋址空間獨(dú)立，代碼壓縮率高、程序保密性強(qiáng)，功耗低，驅(qū)動力強(qiáng)，擁有兩種串行總線端口，外接電路簡潔，開發(fā)方便，運(yùn)用C語言編程，程序存儲器版本齊全等。具有性能完善，功能強(qiáng)大，學(xué)習(xí)容易，開發(fā)應(yīng)用方便等優(yōu)點(diǎn)。最后，對于芯片AT89C51的單片機(jī)。AT89C51單片機(jī)是美國ATMEL公司生產(chǎn)的低電壓，高性能CMOS 8位單片機(jī)，片內(nèi)含4K bytes的可反復(fù)擦寫的Flash只讀程序存儲器和128bytes的隨機(jī)數(shù)據(jù)存儲器（RAM），器件采用ATMEL公司的高密度，非易失性存儲技術(shù)生產(chǎn)，兼容標(biāo)準(zhǔn)MCS51指令系統(tǒng)。功能強(qiáng)大的AT89C51單片機(jī)可為用戶提供許多高性價(jià)比的應(yīng)用場合，可靈活應(yīng)用于各種控制領(lǐng)域。AT89C51的芯片管腳圖，如：圖21其主要特性為：與MCS51兼容4K字節(jié)可編程閃爍存儲器壽命：1000寫/擦循環(huán)數(shù)據(jù)保留時(shí)間：10年全靜態(tài)工作：0Hz24Hz三級程序存儲器鎖定1288位內(nèi)部RAM32可編程I/O線兩個16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器 圖21 AT89C51單片機(jī)管腳圖5個中斷源可編程串行通道 片內(nèi)振蕩器和時(shí)鐘電路鑒于對AT89C51比較熟悉，而且對于應(yīng)用大型功率無人看守的光伏發(fā)電系統(tǒng)，直接關(guān)系到運(yùn)行、維修的成本及系統(tǒng)的可靠性因此選擇此款芯片。 方案的配置與計(jì)算在眾多太陽能路燈實(shí)際應(yīng)用中，很多地方的太陽能路燈不能滿足正常照明需要，尤其在陰雨天的情況下更為突出，除使用了質(zhì)量較差的相關(guān)組件外，另一個主要的原因就是一味的降低組件成本，不按需求設(shè)計(jì)配置，減小電池板和蓄電池的使用標(biāo)準(zhǔn)，所以導(dǎo)致在陰雨天路燈無法提供照明。 路燈設(shè)計(jì)所需的數(shù)據(jù)太陽能路燈使用地的經(jīng)度與緯度。通過地理位置可以了解并掌握設(shè)備使用地的氣象資源，比如月（年）的平均太陽能輻照情況、平均氣溫、大氣質(zhì)量等，根據(jù)這些條件可以確定當(dāng)?shù)氐奶柲軜?biāo)準(zhǔn)峰值時(shí)數(shù)(h)和太陽能電池組件的傾斜腳與方位角。光源功率大小直接影響整個系統(tǒng)的參數(shù)。(H)。這是決定系統(tǒng)組件大小的核心參數(shù)，通過確定工作時(shí)間，可以初步計(jì)算負(fù)載每天的功耗和與之對應(yīng)的太陽能電池組件的充電電流。(d)。此參數(shù)決定了蓄電池容量大小及陰雨天過后恢復(fù)電池容量所需要的太陽能電池組件功率。(D)。這是決定系統(tǒng)在一個連續(xù)陰雨天過后充滿蓄電池所需要的電池組件功率。 路燈設(shè)計(jì)參數(shù)的確定以某市為例，安裝一批太陽能路燈，光源功率8W，要求路燈每天工作11小時(shí)，保證連續(xù)7個陰雨天能正常工作。當(dāng)?shù)貣|經(jīng)114度，北緯23度，，兩個連續(xù)的陰雨天間隔時(shí)長25天。根據(jù)以上資料，計(jì)算出光伏組件傾斜角26度，標(biāo)準(zhǔn)峰值時(shí)數(shù)約4小時(shí)。 方案的選擇由單片機(jī)根據(jù)采集到的控制器的充放電電壓電流參數(shù)，發(fā)出各種控制信號。實(shí)現(xiàn)充放電控制，是使充放電系統(tǒng)能穩(wěn)定有效地運(yùn)行。更好的保護(hù)了鋰電池。延長整個太陽能路燈系統(tǒng)的使用年限。太陽能路燈控制器的電路框圖21所示。太陽能電池板接收光照并把太陽能轉(zhuǎn)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。 圖22太陽能路燈控制器框圖第三章 理論基礎(chǔ)及單元電路設(shè)計(jì) 系統(tǒng)設(shè)計(jì)的理論基礎(chǔ) 控制器的理論基礎(chǔ)太陽能路燈控制器是太陽能路燈系統(tǒng)中最為重要的部件，也是各種路燈系統(tǒng)最大的區(qū)別所在?？梢哉f，光伏路燈系統(tǒng)的不同，其實(shí)質(zhì)就是控制器的不同。其設(shè)計(jì)的好壞，決定了一個太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)運(yùn)行情況的優(yōu)劣。所以設(shè)計(jì)功能完備，結(jié)構(gòu)簡單的智能光伏路燈控制器是非常重要的。太陽能燈具中,一個性能良好的充電放電控制器是必不可少的。為了延長蓄電池的使用壽命,必須對它的充電放電條件加以限制,防止蓄電池過充電及深度充電。在溫差較大的地方,合格的控制器還應(yīng)具備溫度補(bǔ)償功能。同時(shí)太陽能控制器應(yīng)兼有路燈控制功能,具有光控、時(shí)控的功能,并應(yīng)具備夜間自動切斷負(fù)載功能,便于陰雨天延長路燈工作時(shí)間。控制模塊的基本思想是檢測太陽能電池板電壓，若白天到，封鎖控制電路，LED燈關(guān)閉；夜晚，太陽能電池板電壓較低，開啟控制電路，LED燈點(diǎn)亮。同時(shí)檢測蓄電池端電壓，判斷其充電方式、以及對負(fù)載LED的供電方式?？刂破鹘Y(jié)構(gòu)電路主要由充電電路、放電電路、單片機(jī)外圍電路和LED驅(qū)動電路等幾部分組成。太陽能控制器功能：；；；、蓄電池的反接保護(hù)；；：增加浮充功能，即恒壓控制。 太陽能光伏發(fā)電的理論為什么半導(dǎo)體PN結(jié)經(jīng)由太陽光一照就有電呢?科學(xué)家們將這種光照生電的現(xiàn)象叫做“光生伏打效應(yīng)”，簡稱“光伏效應(yīng)”。光伏效應(yīng)的核心原理就是PN結(jié)的“空穴導(dǎo)電”?？昭ù碇姾?，正電荷的移動就形成了電流，這個電流就叫“光生電流”，它與光電池板的面積、光照度、光電池板表面溫度等因素有關(guān)。實(shí)驗(yàn)證明，光生電流的大小，受光電池板安裝角度偏差的影響也是非常大的而且變化迅速，在相同實(shí)驗(yàn)條件下，光伏電壓對安裝角度的偏差變化則反應(yīng)遲鈍，受其影響很小。電池的驅(qū)動能力的大小也即電動勢的大小與電流是直接相關(guān)的，雖然電動勢是以“伏特”為單位來表示的，但其“實(shí)力”是由內(nèi)部電流的強(qiáng)弱決定的，實(shí)踐中我們經(jīng)常能遇到這樣的情況，一節(jié)（塊）電池的電壓還很高，但是電流特別小，電壓再高也是虛的。那什么是電流呢？電流就是電子的定向移動?；芈分须娏鞯姆较蛴肋h(yuǎn)與電子流動的方向相反。對太陽能電池來說，光生電流的方向就是“空穴”移動的方向，也就是電子流的反方向。光生電流決定了太陽能電池的發(fā)電效率，因此光電產(chǎn)品和光伏發(fā)電工程特別要注意光電池組件板的安裝角度。角度偏差一點(diǎn)，光生電流都會下降很多。光生電流的產(chǎn)生，表面上看是“空穴導(dǎo)電”形成的，但實(shí)質(zhì)上還是電子的“定向填充空穴”形成的。那么“空穴移動”和電子“填充空穴”又是怎么回事呢？先看看太陽能電池的制作材料單晶硅的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。單晶硅內(nèi)部的分子結(jié)構(gòu)是四價(jià)電子結(jié)晶形態(tài)。硅原子靠這四價(jià)電子相互間形成強(qiáng)勁有力的離子鍵從而即相互吸引、又相互排斥，所有的硅原子都形成有規(guī)則的排列，豎看成列，縱看成行，美麗而神奇。原子間的空格也叫晶格，是自由電子活動的空間。P型半導(dǎo)體就是在美麗的四價(jià)單晶硅中摻雜了三價(jià)的硼原子，結(jié)果，某一個硼原子取代了硅原子，混在晶格中，但因?yàn)榕鹪又車挥腥齻€電子，必定有一對離子鍵因失配而呈現(xiàn)“空缺”（缺少單價(jià)電子相配），這就存在了一種不穩(wěn)定或者說不平衡的趨勢，“空穴”的形