基于雙向變換技術(shù)的光伏LED照明系統設計
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5．2 實(shí)驗數據
使用上述計算參數，選擇ATMEGA16作為系統控制核心，構建實(shí)驗系統，以光照較強的一整天為測試對象，實(shí)驗波形如圖4所示。圖4a為在MPPT算法充電工作模式下，光照突變時(shí)光伏電池輸出電壓和電流波形，圖4b為在放電工作模式下，蓄電池電壓下降時(shí)LED驅動(dòng)電路電流波形。本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/167364.htm
對典型測試時(shí)刻，系統采用的充電方式分別為：9：00～15：00時(shí)刻，充電方式均為MPPT；16：00時(shí)刻，充電方式為CV；17：00時(shí)刻，充電方式為VF，蓄電池初始荷電狀態(tài)SOC為70％。MPPT算法和CV算法數據對比如表1所示。由于U基本相同，所以表中僅列出兩種算法充電電流，且列出的整點(diǎn)時(shí)刻數據實(shí)為一段時(shí)間內的平均值。數據顯示，采用MPPT算法充電較采用CV算法太陽(yáng)能電池的利用率平均提高了15．85％。
光伏LED恒流驅動(dòng)電路設計目標是當U或環(huán)境溫度變化時(shí)流過(guò)LED支路的電流恒定。由圖4可見(jiàn)，當U下降時(shí)，流過(guò)LED的支路電流近似為一條直線(xiàn)，幾乎沒(méi)有紋波存在。進(jìn)一步測試表明，當U升高或環(huán)境溫度改變時(shí)輸出電流均無(wú)明顯變化，表明所設計驅動(dòng)電路恒流效果好。
6 結論
針對傳統設計中將蓄電池充電電路和LED驅動(dòng)電路分開(kāi)設置所帶來(lái)的問(wèn)題，設計了一種基于Zeta／Sepic雙向變換器的獨立光伏LED照明系統。提出一種充電控制算法，既能實(shí)現太陽(yáng)能電池的MPPT，又能滿(mǎn)足蓄電池電壓限制條件和浮充特性。設計了一種LED恒流驅動(dòng)電路，采用Sepic變換器為主電路，以高亮LED驅動(dòng)芯片HV9930為控制芯片，用以保證LED照明設備可靠穩定工作。根據計算參數，構建實(shí)驗系統。測試表明，充電控制器可以根據蓄電池狀態(tài)準確地在MPPT、恒壓、浮充算法之間切換，MPPT充電比恒壓充電的充電效率提高約16％。LED驅動(dòng)電路能夠克服蓄電池電壓和環(huán)境溫度的變化，保持輸出電流恒定?？傊?，所設計的光伏LED照明系統控制器實(shí)現了太陽(yáng)能的有效利用，延長(cháng)了蓄電池的使用壽命，保證了LED可靠穩定工作。
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