改进型太阳能路灯控制器的研制
张涛
（新疆昌吉职业技术学院新疆昌吉831100）
数控技术
摘要：针对目前太阳能充电控制器对蓄电池的保护不够充分，蓄电池的寿命缩短这种情况，研制了一种基于单片机的改进型太阳能路灯控制器，并对其硬件电路和软件设计进行了详细样述。
关键词：控制器单片机太阳能
文章编号：10079416（2011)05004103
文献标识码：B
中图分类号：TM405
Abstract: Solar charge controller for the current protection of the battery is not sufficient, to shorten the life of the battery case, developed a single chip hased on an improved solar street lamp controller, and the hardware and software design in detail Zen state.
Keywords: eontroller Singlechip Solar Energy
控制器是太阳能能路灯照明系统的核心部件，它的功能的好坏直接影响着太能路灯的使用寿命。针对目前市场上销售的太阳能路灯控制器在蓄电池的保护上不够充分，使用不合适的充放电控制方式易导致蓄电池损坏，使系统使用寿命降低的问题，为此2009年昌吉开关厂开始了改进型太阳能路灯控制器的研制，经过一年的研制，目前改进型太阳能路灯控制器已投人市场，实践证明改进型太阳能路灯控制器在使用寿命、节能效果方面较以前
产品有明显改善。 1、引盲
太阳能路灯系统如图一所示，它由太阳能电池、DC-DC变换器、蓄电池、控制器及驱动电路及负载组成。
太阳能电池
DC-DC交美
控制器
蓄电池
图一太阳能路灯系统组成框图
驱动电路及费
Figure 1 block diagram of solar streetight system
针对目前市场上控制器由于对于蓄电池的保护不够充分，改进型太阳能路灯控制器在设计时对充电方式采用了两阶段充电方式，即为保护蓄电池不过充，设定一恒压充电阅值，当诺电池端电压未达到这一阀值时，太阳能电池工作在MPPT状态以脉冲方式对蓄电池充电：当蓄电池端电压达到设定的阀值时，采用浮充(恒定电压)模式对电池充电，当蓄电池电压与浮充电压值相等时自动停充；为避免蓄电池给负载供电时导致深度放电，缩短蓄电池的使用寿命，改进型太阳能路灯控制器采用在线检测著电池电压来避免蓄电池发生过放现象，保护蓄电池，提高其使用寿命。
2、控制器硬件设计
控制器系统总体结构如图2所示，该系统以Atmega48单片机为核心。外围电路主要由单片机工作基准电压供给电路、电压采集电路、充电控制电路和负载输出控制与检测电路等部分组成。电压采集电路包括太阳能电池板和蓄电池电压采集，用于对太阳光线强弱的识别以及蓄电池电压的获取。
万方数据
太阳能电池编出电起采样模块
露电池端电压，L作电速采样模块
富电池温度样模
块
电源和复位根块
接口电路模块
Atmega48
图2控制器系统图 Figure 2 Control system
时钟电路模块
输出翻动预块
Atmega48是基于AVRRISC、低功耗CMOS的8位单片机，芯片内部集成了较大容量的存储器和丰富强大的硬件接口电路，它具备AVR高档单片机的性能和特点，但由于其采用了小引脚封装，所以其价格仅与低档单片机相当。
2.1电源电路设计
Atmega48单片机需要5v的供电，由于太阳能极板输出电压的不稳定，设计中采用电源管理芯片LM2931对太阳板电池输出电压进行稳压后供给Atmega48单片机。电源电路如图3所示。
抛建正
ARVeC
H00u
vour CND ONO
M2938
VIK GND GNO DHIBT
图3电源电路 Figure3 PowerCircuit
2.2采样电路
控制器中主要有三路采样信号：太阳能电池输出电压、蓄电池端电压和蓄电池工作电流。控制器电压采样信号经高阻值精密电阻分压得到，避免分压电阻流过的电流对主电路和采样电路的影响；电流采样电路是利用翟尔电流传感器将电流信号转换为电压信号。
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