太陽能發電MCU的光伏控制系統給與電網穩定保障

電源模塊：由鉛酸蓄電池提供電源，通過78xx等電源芯片為MCU確保穩定的工作電源(2.5V-6V)。

鍵盤輸入：可采用標準的行列式鍵盤(或在光伏系統中預留接口，在需要設定時接入)，也可訂制專用的簿膜按鍵。

LCD顯示：由于液晶顯示器具有功耗極低、體積孝重量輕等特點，所以適用于鉛酸蓄電池供電的系統。

遠程通訊接口：系統采用異步串行通信，在PIC16C5x內部沒有異步串行通信口，可用軟件來完成異步串行通信(RS-232標準的異步串行通信)，結果證明工作非?？煽俊⒎€定。同時用軟件來完成串行通信，也降低了系統的硬件成本。

MOSFET控制模塊：MCU的系統邏輯控制信號，通過MOSFET控制模塊形成MOSFET的門極控制電壓，來完成對系統的狀態及保護邏輯控制。

此外，考慮系統可使用于不同的功率，對于所使用的MOSFET和大功率開關管都留有充足的裕量，來滿足不同系統的要求。同時系統中還給出一些LED，為了便于直接觀察系統的狀態和出現的問題，

2.2 光伏系統邏輯控制的軟件部分

本光伏系統適用于多種中、小功率的光伏應用系統，對于具體的光伏應用系統其硬件、軟件可稍作具體更改，基本的主程序是初始化時，完成PIC16C5x的 I/O配置和中斷設置，在循環等待過程中，采集判斷系統所處的狀態，并進入相應的狀態處理子程序，同時等待鍵盤輸入和串行通信的起始位，流程參見圖4。

異步串行通信是通過設置通用I/O口，以軟件形式來完成異步串行通信。同時系統通過鍵盤的輸入，來控制LCD的顯示內容，由LCD在線顯示系統所處的狀態，表明系統充電或放電狀態。也可選擇顯示蓄電池電壓、容量及充放電電流的大校所有這些數據可在需要時通過串行通信傳送給上位機進行進一步處理，將使得光伏的維護和檢修更加方便。這部分程序流程可參考通用的異步串行通信程序和液晶顯示程序。3、光伏系統邏輯控制的應用實例

光伏系統邏輯控制可廣泛應用與中小功率太陽能系統，如在太陽能路燈和太陽能草坪燈方面的應用。由于太陽能供電的獨特優點，近年來得到迅速發展。草坪燈、路燈等中小功率設備，以照明和裝飾為目的，滿足移動性要求，克服電路鋪設困難，適合防水要求，這些都使得由太陽能電池供電的系統顯示出特有的優勢。

太陽能電池可采用30瓦左右晶體硅太陽電池組件，照明器件當功率為1瓦左右，可選用高亮度LED組件，功率大于1瓦以上，可采用直流高效節能燈。當系統配備12V10AH左右的免維護鉛酸蓄電池，太陽光照一天，可照明12小時。陰雨2天正常工作。

系統具有浮充、蓄電池過充、過放保護功能。使蓄電池更可靠地長久工作。此外，光伏控制系統還具有蓄電池開路、短路、接反、防反充電、負載過電壓、輸出負載短路等完善的保護功能，并可實時顯示系統的狀態，對充電電壓、電流，放電電壓、電流等給以LCD和LED顯示。同時也為遠程控制與通訊提供了接口，便于對多個系統進行整體管理，便于整體維護，提高系統的性價比。系統流程圖把系統狀態分為三個狀態：

狀態1--蓄電池電壓過低，不能再放電，否則影響蓄電池壽命;

狀態2--蓄電池電壓正常，可進行充放電;

狀態3--蓄電池電壓過高，對負載有傷害，需進行放電后，方可接入負載。對于照明系統還可加上感光器件，實現燈的自動控制，系統控制邏輯流程示意圖參見圖5

4、小結

隨著世界能源的緊張，環保意識的加強，對太陽能的利用越來越受到人們的重視。本篇所述基于MCU的光伏控制系統，完善了太陽能充電系統，使其對鉛酸蓄電池的充放更加合理，對負載的保護也更加完善。同時提供在線的電流、電壓顯示和與上位機通信。本系統通過了實踐的檢驗，證明了其合理性和實用性。