智能型太陽能控制器的研制
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關鍵詞 微處理器 太陽能控制器 溫度補償
0 引 言
太陽能控制器是太陽能發電系統的重要設備，其性能的好壞直接影響太陽能發電系統的使用效果。目前。常規的控制器主要采用模擬電路，往往存在以下一些不足；
①功能單一，難以實現全面保護；
②保護點參數較難改變；
⑧很難實現溫度補償，難以達到最佳工作效果：
④不適宜批量生產。
1 采用微處理器控制的優點
將微處理器應用于太陽能控制器，可以利用微處理器強大的功能，有效地提高太陽能控制器的性能，其優點主要表現在：
①各種保護功能齊全；
②可以通過單片機檢測蓄電池的工作狀態，根據不同工作狀態隨時調整控制器參數；
⑨簡化電路，同一00件在傲處理器控制下可以實現不同功能；
④各種保護點參數可根據不同種類蓄電池通過撥碼開關進行修改；
⑤硬件電路確定后，可通過修改軟件來適應不同用戶的要求。
我們使用單片機PICl6C711，它的價格低、功能強、外圍電路簡單、性能穩定可靠。
2 太陽能控制器的硬件實現
太陽能控制器的硬件電路如圖1所示。圖中功率管T，作為過充保護無觸點開關．功率菅T。作為過放保護無觸點開關．整個電路的核心器件是微處理器PICl6C7ll，它是8位高速COMS單片機，具有四種中斷方式、4路A/D轉換通道、13條口線。體積小、功能全、外圍電路簡單。
圖1 太陽能控制器硬件電路
PICl6C7ll通過電壓檢測電路檢測蓄電池兩端電壓。當蓄電池電壓超過過充保護值時，PIC16C7ll通過控制電路開通T，菅，實行過充保護；當蓄電池電壓降至過充恢復值時，則斷開T1，恢復充電．當蓄電池電壓低于過放保護值時，PIC16C7ll通過控制電路關斷T2管，切斷負載，實行過放保護：當曹電池電壓升至垃壓恢復值時，則開通T2，重新帶上負載。
當蓄電池電壓過高時，為保護負載，PICl6C7ll通過控制電路關斷T2管，切斷負載，實行過壓保護；當蓄電池電壓降至過壓恢復值時，重新開通T2管。上述過充、過放，過壓的保護值和恢復值均具有一定回差，可以避免系統發生振蕩。
電流檢測電路借助T2(場效應管)的通態電阻。通過檢測T2的D、S回的電壓來監視負載電流。當負載電流過大或輸出短路時，D、S間的電壓會迅速上升，電流檢測電路便及時關斷T2管，切斷負載，從而實現過載或短路保護。
PICl6C7ll通過溫度檢測電路檢測蓄電池工作溫度，根據各種不同的溫度值，調整充放電參數，從而實現溫度補償。
數值設定撥碼開關按不同組合狀態送入P1C16C711，PICl6C711便及時修改過充、過放、過壓的各種數值，以適應不同種類蓄電池的需要。
報警電路對系統工作狀態異常進行報警，包括蓄電池接反報警和過放、過壓報警。過故和過壓又通過軟件控制發出不同的報警聲音，以指示故障種類。
各種不同報警采用同—個蜂鳴器，報警電路如圖2所示。
圖2 報警電路
當蓄電池接反時，蓄電池電流通過D6一蜂鳴器一D7形成回路，使蜂鳴器發出持續不斷的鳴叫聲，提示蕾電池接反；而當蕾電池正確接入時，蜂鳴器是否嗚叫受控于T3．當T3導通時，會通過D5→蜂鳴器→T3→T8形成回路，使蜂鳴器鳴叫。控制T3的導通頻率，蜂鳴器會發出不同的聲音，這就巧妙地將同一個蜂鳴器用于不同的報警狀態。
3 太陽能控器的軟件編制
智能型太陽能控制器的主程序框圖如3所示。
撥碼開關設定數值由中斷服務于程序來完成。
當任一位撥碼開關撥動時，都會進入PICl6C711高4位電平變化中斷服務于程序，從而完成對各比較值的設置。中斷服務子程序框如圖4所示。
4 結 論
采用微處理器實現太陽能控制器的智能控制，其各項性能指標明顯優于常規控制器，井可針對不同蓄電池設定參數和進行溫度補償，又大大擴展了其使用功能．PICl6C7ll單片機價格低，外圍電路簡單。智能型太陽能控制器調試方便，適宜批量生產，具有較高的性能價格比，可望在不久的將來取代常規控制器。
參考文獻
1 蔡純潔，邢武，編．PICl6/17單片機原理和應用．
合肥：中國科學技術大學出版杜，1997
2 朱松然，蓄電池手冊．天津：天津大學出版社
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