基于PICl6F676的太陽能控制器

摘要：設(shè)計一套簡易太陽能控制器，可方便控制蓄電池的充放電。該控制器采用低功耗的PICl6F676型單片機作為整個控制電路的核心，實時監(jiān)測、控制蓄電池兩端電壓，使用液晶屏直觀顯示其電壓和電量。采用溫度補償二極管克服環(huán)境溫度變化引起的蓄電池端電壓變化，并采用“自適應(yīng)三階段”充電模式。通過不同條件下調(diào)用相應(yīng)的充放電子程序，以最佳的方式對蓄電池進行充放電，更好保護了蓄電池。
關(guān)鍵詞：太陽能控制器；溫度補償；橋式整流；滯回效應(yīng)；PlCl6F676

近年來，隨著地球上石油、煤炭等有限資源因大量開發(fā)與利用而導(dǎo)致能源短缺，人們對可再生能源一太陽能利用愈加重視。本文設(shè)計了一種小型太陽能控制器，該控制器能將太陽能電池板與16 V蓄電池直接耦合，采用低功耗的單片機PICl6F676作為控制回路的核心，實時監(jiān)測蓄電池的端電壓。在不同條件下，采用不同方式智能控制蓄電池充放電，提高太陽能電池的利用效率，并延長蓄電池的使用壽命。

1 太陽能電池板伏安特性
太陽能電池板伏安特性曲線是光伏系統(tǒng)中電路設(shè)計、系統(tǒng)優(yōu)化運行可靠性、使用壽命以及運行成本等指標(biāo)的分析基礎(chǔ)，是太陽能電池主要參數(shù)。圖l給出了不同環(huán)境下所測量的8組太陽能電池板數(shù)據(jù)U-I曲線和相應(yīng)的P-U曲線。其中系列1～系列5為太陽能電池板在不同太陽光光線強度下得到的曲線，系列6為太陽能電池板背朝著太陽光得到的曲線，而系列7、系列8分別為節(jié)能燈光、普通燈光照射下得到的曲線。

若要在太陽能發(fā)電系統(tǒng)中得到最大功率。必須跟蹤日照強度和環(huán)境溫度條件，不斷改變其負載阻抗，使陣列與負載達到最佳匹配，從而提高系統(tǒng)效率。常用的控制方式有CVT(恒定電壓跟蹤)和MPPT(最大功率點跟蹤)。

2 太陽能控制系統(tǒng)
該太陽能控制系統(tǒng)主要由太陽能電池、蓄電池、單片機控制模塊、顯示設(shè)備、溫度補償模塊、負載及其他外嗣元件組成，其控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖如圖2所示。