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太陽能路燈控制器的選用
貴陽市南明區永彩月亮照明經營部
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太陽能路燈控制器的選用
太陽能路燈控制器的選用
貴陽太陽能路燈
控制器應用於太陽能照明系統中,負責協調太陽能電池板、蓄電池、負載的工作,是太陽能路燈照明系統中最為關鍵的部件之一,為整個太陽能照明系統高效、安全的運作提供保障。
太陽能路燈控制器主要用於太陽能庭院燈、商業區的街道、工廠園區道路、交通信號燈、園林景觀燈、牧區、無人值守的通信基站等太陽能照明及供電系統。
作為太陽能路燈控制器應該具備以下基本功能:以最佳的充晚狀態給蓄電池充電、自動開啟和關閉路燈或負載、同時具備有過載保護、短路保護、反向放電保護、極性反接保護、雷電保護、欠壓保護、過充保護、負載開機恢復設置。
貴陽太陽能路燈控制器的選擇應該註意:
一:應該選擇功耗較低的控制器,控制器24小時不間斷工作,如其自身功耗較大,則會消耗部分電能,最好選擇功耗在3毫安以下的控制器。
二:要選擇充電效率高的控制器,具有強充、均衡充、浮充三階段式充電控制模式的控制器,采用MCU智能控制,通過內部的計算,始終能以最大功率給蓄電池充電,尤其在冬季或光照不足的時期,采用MCU智能控制的充電模式比非MCU智能控制器高出20%左右的效率。
三:具有高精度控制,高精度即是產品設計的綜合體現,也是選材用料優良的體現,更是生產工藝的體現。非高精度控制的太陽能路燈控制器往往會因為產品設計不合理、選材用料差等導致返修率高、可靠性差、市場價格低廉。
四:僅量選用具有兩路單獨控制的控制器,這樣方便用於整盞燈的功率調節。在夜間行人稀少時段可以自動關閉一路或兩路照明,節約用電,還可以針對LED燈進行功率調節。除選擇以上節電功能外,設置控制器欠壓保護值時,盡量把欠壓保護值調在≥10.8V,防止蓄電池過放。
設計原理
太陽能路燈是以太陽的光為主要能源,白天可以自主充電、晚上使用。無需鋪設任何復雜、昂貴的電路管線等,同時還可以任意調整燈具的布局,安全高效節能並且無其它汙染,充電和使用開關的過程采用光控+時控的自動控制,無需人工操作,工作穩定可靠,節省電費和電力資源,免維護,太陽能路燈的實用性已充分得到了人們的認可,本文介紹的是基於MCU智能單片機的太陽能路燈控制器的設計,對12V和24V蓄電池可以實現自動識別,能實現對蓄電池的科學管理,能指示蓄電池過壓、欠壓等運行狀態,負責控制負載端輸出、通過檢測太陽能電池板的電壓值來識別是白天還是黑夜,並且可以對該電壓值進行任意設置;同時對負載的過流、短路具有保護等功能。
硬件電路組成及工作原理是由統硬件結構框圖太陽能路燈智能控制器以PIC單片機為核心。其中外圍電路主要由電壓采集電路、主要負責輸出控制與檢測電路、LED顯示電路及鍵盤電路等幾部分組成的,電壓采集電路包括:太陽能電池板和蓄電池電壓采集,用於太陽光線強弱的識別以及蓄電池電壓的獲取。單片機的P3口的兩位作為鍵盤輸入口,用於工作模式等參數的設置。在系統中PIC單片機、電壓采集與電池管理、負載輸出控制與檢測電路的設計與實現。PIC單片機采用RISC型CPU內核,兼容普通8051指令集,而且還有新的特點:片內含有Flash程序存儲器10k,DataFlash數據存儲器2k,RAM數據存儲器512字節,同時內部還有看門狗(WDT);片內集成MAX810專用復位電路,集成了8通道10位分辨率的ADC以及4通道的PWM;具有可編程的8級中斷源4種優先級,具有系統可編程(ISP)和應用可編程(IAP)等特點,片內資源豐富、集成度高、使用方便。PIC單片機對系統的工作進行實施調度,實現外部輸入參數的設置、對蓄電池及負載進行管理,工作狀態的指示等。各種參數設置均可通過按鍵電路與PIC單片機的第四腳來完成。電壓采集與電池管理太陽能電池板電壓采集,用於太陽光線強弱的判斷,因而可以作為白天、黃昏的識別信號。同時本系統支持太陽能板反接、反充保護。蓄電池電壓采集,用於蓄電池工作電壓的識別。利用微控制器的PWM功能,對蓄電池進行充電管理。蓄電池開路保護:萬一蓄電池開路,若在太陽能電池正常充電時,控制器將關斷負載,以保證負載不被損傷,若在夜間或太陽能電池不充電時,控制器由於自身得不到電力,不會有任何動作。過充保護:充電電壓高於保護電壓(15V)時,自動關斷對蓄電池的充電;此後當電壓掉至維護電壓(13.2V)時,蓄電池進入浮充狀態,當低於維護電壓(13.2V)後浮充關閉,進入均充狀態。當蓄電池電壓低於保護電壓(11V)時,控制器自動關閉負載開關以保護蓄電池不受損壞。通過PWM充電電路(智能三階段充電),可使太陽能電池板發揮最大功效,提高系統充電效率。本系統支持蓄電池的反接、過充、過放。負載輸出控制與檢測電路本系統設計了兩路負載輸出,每路的輸出均有獨立的控制和檢測,具有完善的過流、短路保護措施。
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