51单片机太阳能路灯控制器设计+程序(3)

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2.1.3 太阳能控制器

太阳能控制器是太阳能路灯系统中非常重要的部件，它的全称是太阳能充放电控制器，具有很重要的平衡系统运行的作用。它可以对充放电进行管控，从而保护蓄电池。

在选择控制器的时候必须要注意选择功耗较低的、充电效率较高的，并且具有两路调节功率的控制器。控制器二十四小时不停的工作，若其自身功率消耗大，则会消耗部分电能；具有MTC充电模式的控制器能自行追踪电池板的最大电流，它比其他模式的高出百分20之左右的效率；具有功率调节的控制器已经不足为奇了，除此之外还需注重控制器对蓄电池等部件的保护功能。智能化控制芯片中单片机凭其封装简单、体积小、焊接方便等优点视为最佳选择。

目前，市场上有各式各样的太阳能路灯，太阳能路灯的主要问题是可靠性不高，导致这一问题的原因是：控制器对蓄电池的保护不充分，导致了蓄电池的损坏。这些控制器对蓄电池的充电采取了很多有效的措施，确保蓄电池不会出现过充现象。比如当蓄电池的电压达到充满点时，控制器会自动将充电回路断开，又或者采用脉宽调制的方式或多路充电的方式，随蓄电池的电压接近充满点时，充电电流就逐渐减小，这就能达到保护蓄电池不会出现过充现象的目的。但是，对于防止蓄电池产生过放，目前市场上的太阳能路灯控制器只是一点式控制，也就是在蓄电池达到过放点之前不做任何控制。尽管目前的路灯控制器一般还具有光控开关和定时器，可以人为的设定路灯的工作时间，也有将路灯的功率分档，前半夜是满功率，后半夜是半功率工作，但都没有通过在线检测蓄电池的剩余容量而自动调整负荷,这样仍然不可能避免蓄电池产生过放电，而蓄电池一旦过放电，可能会强迫将负载断开，也可能会因为蓄电池电压过低使负载自动断电。这样做会导致切断负载影响整个系统的正常工作并且蓄电池已经处于深度放电状态的现象出现，这大大缩短了蓄电池的使用寿命。

2.1.4 蓄电池

蓄电池作为太阳能路灯系统中不可缺少的一部分，其作用主要是储存电能，在晚上或阴雨天等情况下保证系统的正常运作。它是一种化学电源，是将直流电能转换为化学能储存起来的装置，需要时再把化学能转换为电能释放出来。由于光伏系统的功率输出每天都有变化，在日照不足发电很少或需要维修光伏系统时，蓄电池也可以为系统提供相对稳定的电能【3】。由于蓄电池在太阳能路灯系统中扮演着很重要的角色，而它处于充电、放电的反复循环之中，各种不利情况时常发生，因此选择的蓄电池必须尽量满足具有深循环放电性能，充放电循环寿命长，对过充、过放耐受力强，充电不及时却也能有效抑制硫酸铅的生长，电解液不易层化，免维护或少维护，温度对充放电无影响，无需均衡充电，能量效率高，性价比高等特点。

蓄电池放电电流越大，它放电时所提供的容量越低。放电电流与容量之间遵循C=In*t，其中C表示容量（Ah），I表示电流(A)，t代表时间(s,min或h),n代表常数。

2.1.5 照明负载

太阳能路灯光源的选择是判断太阳能路灯是否正常使用的指标，一般太阳能路灯灯具采用低压节能灯、无极灯、LED灯。而由于LED寿命长，可达100000小时，工作电压低，无需逆变器，较其他灯具性能最佳，因此选择LED灯作为光源最为合适。而且近几年出现的将电子钟LED液晶显示为一体的集成块，它体积小、外围元器件少，可以设置六组开关点，并且有星期功能，这类产品现在大多数都用于路灯控制当中【4】。