一種基于超級(jí)電容器儲(chǔ)能的光伏控制器的實(shí)現(xiàn)

該系統(tǒng)負(fù)載為大功率LED燈，超級(jí)電容器給LED燈供電。當(dāng)控制器檢測(cè)到晚上或天陰，即單片機(jī)給出控制信號(hào)，使超級(jí)電容器開始放電，LED燈亮。因?yàn)長(zhǎng)ED燈在工作過程中要求工作電壓或電流恒定，因而，需要在超級(jí)電容器與負(fù)載之間設(shè)計(jì)穩(wěn)壓器或恒流器。該系統(tǒng)中選用了一種降壓芯片及一種恒流芯片，使LED燈工作在穩(wěn)定狀態(tài)。

超級(jí)電容器的放電問題，理論上可以完全放電，但事實(shí)上會(huì)影響超級(jí)電容器的壽命，而且負(fù)載額定電壓對(duì)超級(jí)電容器的電壓也有一定的要求，因此還是要設(shè)計(jì)控制器的過充，過放功能。防止超級(jí)電容器過充，過放也是通過單片機(jī)檢測(cè)超級(jí)電容器端電壓，看其是否超過了設(shè)計(jì)的限定值，如果超過了，則同樣通過單片機(jī)發(fā)出控制信號(hào)，控制充電回路及放電回路，達(dá)到防過充、防過放的目的。

從圖5中可以看到，二極管D1起到防反充的作用，即只有當(dāng)光伏電池電壓高于超級(jí)電容器端電壓時(shí)才能夠?qū)?，而?dāng)陰天或晚上時(shí)，光伏電池電壓低于超級(jí)電容器電壓時(shí)，防止超級(jí)電容器給光伏電池放電。

4.3 系統(tǒng)軟件的實(shí)現(xiàn)

該系統(tǒng)的軟件采用C語(yǔ)言編寫，通過JTAG口下載到單片機(jī)中。其中程序需要完成對(duì)系統(tǒng)時(shí)鐘，I／O口，A／D轉(zhuǎn)換，定時(shí)器T0，PCA及PWM的初始化，光伏電池電壓，電流，及超級(jí)電容器端電壓的采樣程序，光伏電池功率的計(jì)算，比較，以及MPPT的控制程序。單片機(jī)不斷地對(duì)采樣電壓、電流進(jìn)行轉(zhuǎn)換計(jì)算，調(diào)整PWM值，調(diào)節(jié)占空比，采用查詢的方式查詢系統(tǒng)的最大功率點(diǎn)，反復(fù)判斷系統(tǒng)是否達(dá)到了最大功率點(diǎn)。圖6為MPPT控制流程圖。

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