太阳能灯具系统中的控制器 太阳能路灯控制器

太阳能路灯控制器(太阳能灯具系统中的控制器)
太阳能灯具系统中的控制器


太阳能灯具系统中重要的一环就是控制器 。其性能直接影响到系统寿命,特别是蓄电池的寿命 。系统通过控制器实现工作状态的管理、蓄电池剩余容量的管理、蓄电池的MPPT(最大光功率跟踪器)充电控制、主电源及备用电源剩的切换控制以及蓄电池的温度补偿等主要功能 。


控制器用工业级MCU(微控制器)作主控制器,通过对环境温度的测量 。对蓄电池和太阳能电池组件电压、电流等参数的检测判断,控制MOSFET器件(金属氧化物半导体效应管)的开通和关断,达到各种控制和保护功能 。


并对蓄电池起到过充保护、过放保护的作用 。在温差大的地方,合格的控制器还应具备温度补偿的功能 。其他附加功能如光控开关、时控开关都应当是控制器的辅助功能 。控制器是整个路灯系统中充当管理者的关键部件,它的最大功能是对蓄电池进行全面管理 。


好的控制器应当根据蓄电池的特点,设置各个关键参数点,比如蓄电池的过充点、过放点、恢复连接点等 。在选择路灯控制器时,特别需要注意控制器恢复连接点参数,由于蓄电池电压恢复,如果此时控制器各个参数点设置不当,则可能出现灯具闪烁不定,缩短蓄电池和光源的寿命 。


一、控制系统


控制系统包括:微机主控线路、充电驱动线路和照明驱动线路 。微机主控线路是整个系统的控制核心,控制整个太阳能路灯系统的正常运行 。


微机主控线路具有测量功能,通过对太阳能电池板电压、蓄电池电流等参数的检测判断,控制相应线路的开通或关断,实现各种控制和保护功能 。充电驱动线路由MOSFET驱动模块及MOSFET组成 。


MOSFET驱动模块采用高速光耦隔离,发射极输出,有短路保护和慢速关断功能 。选用的MOSFET为隔离式、节能型单片机开关电源IC,驱动LED的全电压输入范围为150V至200V,输出电流为8A至9A 。输入电压范围较宽,具有良好的电压调整率和负载调整率,抗干扰能力强,低功耗 。


系统通过充电驱动线路完成太阳能电池组向蓄电池的充电,电路中还提供了相应的保护措施 。照明驱动线路由IGBT驱动模块(绝缘栅双极晶体管)及MOSFET组成,实现对灯具亮度的调节和控制 。


通过编程可以对照明系统进行机动灵活的控制,可在任意时间段内通过PWM(脉冲宽度调制百思特网)方式实现开关控制,比如路灯对前半夜与后半夜的亮度进行控制,控制比例依据情况而定;开启单边路灯或前半夜开灯,后半夜关灯 。


控制系统可以根据当地的地理位置、气象条件和负载状况做出最优化的设计,但是由于季节因素,冬天太阳辐射要比夏天少,太阳电池阵列冬天次产生的电量比夏天少,可是冬天需要照明的电量却比夏天多,从而使照明系统的发电量与需电量形成反差,依然难以平衡月发电量盈余和耗电量亏损 。


为了提高照明系统发电量的利用率,克服缺点带来的不足,在太阳照明系统发展中,人们不断地对照明系统常用的控制模式进行分析,设计各种实际可行的工作模式,同时光源技术则在不断地更新换代中,蓄电池的充电模式也在不断地研究探索中有效利用率越来越高 。


【太阳能灯具系统中的控制器 太阳能路灯控制器】根据太阳能光伏系统特点,运行要兼顾蓄电池剩余容量的影响 。当系统正常开启时,利用蓄电池剩余容量检测方法得到当前蓄电池容量,通过查询后得到蓄电池将要维持的供电时间 。

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