太陽能高壓氣體放電燈智能控制系統(tǒng)

　　全橋逆變電路由于要改變逆變開關(guān)頻率，因此，一般單片機的PWM功能都不能勝任。在本系統(tǒng)中，采用單片機通過I/O口直接輸出可變頻脈沖方波的形式。為精確控制脈沖時間和死區(qū)時間，通過定時器中斷程序?qū)崿F(xiàn)發(fā)脈沖過程，這樣做的好處是可以方便的通過調(diào)整定時器的定時頻率從而改變方波信號的頻率。

　　除了充放電的智能控制外，系統(tǒng)還加入了對系統(tǒng)運行中的特殊情況的處理，例如太陽能電池板短時間被遮擋或天氣驟然變化造成的充電電壓跌落；高壓鈉燈由于故障無法正常照明造成啟輝器反復(fù)啟輝等，實現(xiàn)了照明系統(tǒng)的智能控制。

　　5 實驗結(jié)果

　　在如圖1所示的太陽能照明系統(tǒng)上，進行實驗。系統(tǒng)包括：4塊75W太陽能電池板串聯(lián)，最大功率點輸出電壓68 V，3塊100 Ah免維護鉛酸蓄電池串聯(lián)，充電電路為buck斬波電路，全橋逆變電路采用功率MOSFET開關(guān)管，輸出側(cè)接250 W高壓鈉燈。

　　在實驗中，對蓄電池的充電過程進行了記錄，表l為一天中記錄的充電階段蓄電池充電電流和端電壓實驗數(shù)據(jù)。

　　供電系統(tǒng)的全橋逆變輸出電壓波形如圖5所示，其中pu為標(biāo)么值。通過鎮(zhèn)流器電感，高壓鈉燈兩端的電流波形如圖6所示，根據(jù)變壓器的變比和輸入輸出電壓計算，符合本文理論，驗證了本文理論的正確性。實驗中測得：蓄電池端電壓38．O V，蓄

　　電池輸出電流6．1 A，則蓄電池輸出功率為231．8W，測得逆變輸出側(cè)功率為210 W，則系統(tǒng)的效率為91．0％。實驗結(jié)果表明，系統(tǒng)無論是充電狀態(tài)還是逆變狀態(tài)都具有很高的效率。

　　6 結(jié) 論

　　本文提出了一種新型太陽能高壓氣體放電燈照明的智能控制系統(tǒng)，通過實驗，結(jié)果表明：采用最大功率點及三段式充電策略，有效提高充電效率和蓄電池的使用壽命。采用變開關(guān)頻率控制輸出功率，實現(xiàn)了高壓納燈的正常啟輝和穩(wěn)定、長時間照明，配合單級式全橋逆電路，有效提高了能量轉(zhuǎn)換率，效率達到90％以上。應(yīng)該說，具有智能控制系統(tǒng)的太陽能式高壓鈉燈照明系統(tǒng)有著非常廣闊的發(fā)展應(yīng)用前景。