一種基于超級電容器儲能的光伏控制器的實現(xiàn)

該系統(tǒng)負載為大功率LED燈，超級電容器給LED燈供電。當控制器檢測到晚上或天陰，即單片機給出控制信號，使超級電容器開始放電，LED燈亮。因為LED燈在工作過程中要求工作電壓或電流恒定，因而，需要在超級電容器與負載之間設(shè)計穩(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)。

超級電容器的放電問題，理論上可以完全放電，但事實上會影響超級電容器的壽命，而且負載額定電壓對超級電容器的電壓也有一定的要求，因此還是要設(shè)計控制器的過充，過放功能。防止超級電容器過充，過放也是通過單片機檢測超級電容器端電壓，看其是否超過了設(shè)計的限定值，如果超過了，則同樣通過單片機發(fā)出控制信號，控制充電回路及放電回路，達到防過充、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，即只有當光伏電池電壓高于超級電容器端電壓時才能夠?qū)?，而當陰天或晚上時，光伏電池電壓低于超級電容器電壓時，防止超級電容器給光伏電池放電。

4.3 系統(tǒng)軟件的實現(xiàn)

該系統(tǒng)的軟件采用C語言編寫，通過JTAG口下載到單片機中。其中程序需要完成對系統(tǒng)時鐘，I／O口，A／D轉(zhuǎn)換，定時器T0，PCA及PWM的初始化，光伏電池電壓，電流，及超級電容器端電壓的采樣程序，光伏電池功率的計算，比較，以及MPPT的控制程序。單片機不斷地對采樣電壓、電流進行轉(zhuǎn)換計算，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，反復(fù)判斷系統(tǒng)是否達到了最大功率點。圖6為MPPT控制流程圖。

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