自適應(yīng)單純太陽能路燈控制器的設(shè)計

進行太陽能路燈電池板電流檢測，蓄電池電壓檢測，蓄電池電量監(jiān)測，以及環(huán)境溫度的檢測，采用光開時關(guān)，并實時上傳工作環(huán)境及狀態(tài)數(shù)據(jù)，預(yù)警故障，保證系統(tǒng)的可靠性。圖2為太陽能路燈的開、關(guān)控制流程網(wǎng)。

圖2 路燈的開、關(guān)控制流程圖

4）亮度的自適應(yīng)調(diào)節(jié)

通常太陽能路燈廠家為了保證連續(xù)陰雨天的正常工作，只一味地加大蓄電池容量，一般蓄電池的容量可達電池板容量的5倍，其實這樣做并不能解決問題。因為陰雨天工作的可靠性并不取決于電池的容量，而是由很多因素平衡而定的。根據(jù)當前地理位置，季節(jié)，時間，氣象條件，光的輻射量，浮塵濃度，工作環(huán)境以及剩余電量，自適應(yīng)調(diào)節(jié)燈的亮度，合理分配能量。由于設(shè)計為純太陽能供電，不考慮雙電源情況，所以要想提高系統(tǒng)可靠性，唯一的方案就是犧牲燈的亮度。

根據(jù)當天用電前的剩余電量和當天的充電量來進行白適應(yīng)調(diào)節(jié)，在保證正常照明的同時，使電池的工作點長期保持在高電位，并且使充放電深度在30%以下，根據(jù)電池循環(huán)壽命曲線，可以延長電池壽命4-5倍，有效降低太陽能路燈的成本，提高可靠性。以下將分別闡述剩余電量和充電量的計算過程。

2.2.1 電池電量檢測

1）電量檢測的算法

大量的實驗數(shù)據(jù)表明，電池老化時蓄電池的內(nèi)阻與電荷之間有較高的相關(guān)性（0.88左右），蓄電池完全充電和完全放電時的內(nèi)阻相差2-4倍，所以通過測量電池內(nèi)阻可較準確地檢測電池電量。

2）建立內(nèi)阻一電量一循環(huán)周期的關(guān)系曲線

為了得到實時剩余電量值，要建立一個電量和內(nèi)阻之間關(guān)系的數(shù)據(jù)庫。

以時間為標準，就可以建立起內(nèi)阻一電量一循環(huán)周期的關(guān)系曲線，然后通過Matlab的曲線擬合功能得出內(nèi)阻，電量以及循環(huán)周期的關(guān)系式。蓄電池內(nèi)阻與剩余電量關(guān)系曲線如
圖3所示，剩余電量隨著內(nèi)阻的增大而成指數(shù)趨勢減小。

圖3 蓄電池內(nèi)阻與剩余電量關(guān)系曲線