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随着太阳能照明技术的发展,近几年太阳能路灯行业发展迅速,规模不断扩大。并且随着新型节能LED灯具的出现,太阳能LED路灯以其节能性好的优势得到了广泛的推广。随着太阳能灯具逐渐用于主干道路,对灯具照明功率、控制器和驱动器的要求有所提高。
目前市面上的控制器大多只能完成基本的控制功能,对系统的能量利用率和蓄电池的保护等方面考虑的不够深入。本系统从成本、可靠性、稳定性、节能性等方面出发,设计了一款基于PIC16F876的太阳能路灯控制器。完成了硬件电路的设计和软件部分的编写。
论文首先根据太阳能电池的输出特性,蓄电池的充电特性及可接受的电流曲线等因素设计出符合蓄电池可接受充电电流的充电方案。充电包括三个阶段:第一阶段结合太阳能电池的输出特性设计了最大功率跟踪充电法,第二阶段为变电流间歇充电,达到浮充电压之后第三阶段为涓流充电。整个充电过程中结合温度补偿对阶段转换点电压进行补偿,保证充电过程较高的能量转换率和对蓄电池的充分保护。放电过程结合温度补偿实现蓄电池过放保护、负载短路保护以及根据蓄电池电压决定夜间放电方式。系统控制器完成了预期设计各种功能和技术指标并实现对蓄电池的科学有效管理。
LED灯具驱动电源模块的设计根据系统中LED照明灯具的组合方式,选择TL3843P为主控芯片,确定驱动源为恒流驱动源。经试验验证其具有较好的稳定电流的能力,与LED灯具具有较高的匹配性,在蓄电池电压不同时,驱动电源均达到了较高的效率。
将控制器和驱动器安装到路灯系统中,经过现场调试和观察,系统工作稳定,达到预期技术指标并实现了一定程度上的节能。