LED太陽(yáng)能草坪燈照明設計

　　一般來(lái)說(shuō)，一個(gè)合格的太陽(yáng)能充放電控制器具有以下幾種充放電保護模式：

　　a 直充保護點(diǎn)電壓：直充也叫急充，屬于快速充電，一般都是在蓄電池電壓較低的時(shí)候用大電流和相對高電壓對蓄電池充電，但是，有個(gè)控制點(diǎn)，也叫保護點(diǎn)，就是上表中的數值，當充電時(shí)蓄電池端電壓高于這些保護值時(shí)，應停止直充。直充保護點(diǎn)電壓一般也是“過(guò)充保護點(diǎn)”電壓，充電時(shí)蓄電池端電壓不能高于這個(gè)保護點(diǎn)，否則會(huì )造成過(guò)充電，對蓄電池是有損害的。

　　b 均充控制點(diǎn)電壓：直充結束后，蓄電池一般會(huì )被充放電控制器靜置一段時(shí)間，讓其電壓自然下落，當下落到“恢復電壓”值時(shí)，會(huì )進(jìn)入均充狀態(tài)。為什么要設計均充？就是當直充完畢之后，可能會(huì )有個(gè)別電池“落后”（端電壓相對偏低），為了將這些個(gè)別分子拉回來(lái)，使所有的電池端電壓具有均勻一致性，所以就要以高電壓配以適中的電流再充那么一小會(huì )，可見(jiàn)所謂均充，也就是“均衡充電”。均充時(shí)間不宜過(guò)長(cháng)，一般為幾分鐘~十幾分鐘，時(shí)間設定太長(cháng)反而有害。對配備一塊兩塊蓄電池的小型系統而言，均充意義不大。所以，路燈控制器一般不設均充，只有兩個(gè)階段。

　　c 浮充控制點(diǎn)電壓：一般是均充完畢后，蓄電池也被靜置一段時(shí)間，使其端電壓自然下落，當下落至“維護電壓”點(diǎn)時(shí)，就進(jìn)入浮充狀態(tài)，目前均采用PWM（既脈寬調制）方式，類(lèi)似于“涓流充電”（即小電流充電），電池電壓一低就充上一點(diǎn)，一低就充上一點(diǎn)，一股一股地來(lái)，以免電池溫度持續升高，這對蓄電池來(lái)說(shuō)是很有好處的，因為電池內部溫度對充放電的影響很大。其實(shí)PWM方式主要是為了穩定蓄電池端電壓而設計的，通過(guò)調節脈沖寬度來(lái)減小蓄電池充電電流。這是非?？茖W(xué)的充電管理制度。具體來(lái)說(shuō)就是在充電后期、蓄電池的剩余電容量（SOC）>80%時(shí)，就必須減小充電電流，以防止因過(guò)充電而過(guò)多釋氣（氧氣、氫氣和酸氣）。

　　d 過(guò)放保護終止電壓：這比較好理解。蓄電池放電不能低于這個(gè)值，這是國標的規定。蓄電池廠(chǎng)家雖然也有自己的保護參數（企標或行標），但最終還是要向國標靠攏的。需要注意的是，為了安全起見(jiàn)，一般將12V電池過(guò)放保護點(diǎn)電壓人為加上0.3V作為溫度補償或控制電路的零點(diǎn)漂移校正，這樣12V電池的過(guò)放保護點(diǎn)電壓即為11.10V，那么24V系統的過(guò)放保護點(diǎn)電壓就為22.20V 。目前很多生產(chǎn)充放電控制器的廠(chǎng)家都采用22.2V（24V系統）標準。

　　3.3 太陽(yáng)能草坪燈充放電控制器的設計

　　充電控制器作為光伏電池和鉛酸蓄電池的接口電路，一般都希望讓其工作在最大功率點(diǎn)，實(shí)現更高的效率，但是在實(shí)現最大功率點(diǎn)跟蹤（MPPT）的同時(shí)，還需要考慮進(jìn)行蓄電池充電控制。目前常用的主電路拓撲主要有降壓型電路（Buck）變換器、升壓型電路（Boost）變換器、丘克電路（Cuk）變換器等。一般光伏電池輸出電壓波動(dòng)較大，而B(niǎo)uck變換器或Boost變換器只能進(jìn)行降壓或升壓變換，受此影響，光伏電池不能在大范圍內完全工作于最大功率點(diǎn)，從而造成系統效率下降。同時(shí)，Buck變換器輸入電流紋波較大，如果輸入端不加一個(gè)儲能電容就會(huì )使系統工作在斷續狀態(tài)下，從而導致光伏電池輸出電流時(shí)斷時(shí)續，不能處于最佳工作狀態(tài)；而B(niǎo)oost變換器輸出電流紋波較大，用此電流對蓄電池進(jìn)行充電，不利于蓄電池的使用壽命；Cuk變換器同時(shí)具有升壓和降壓功能，將Cuk變換器應用于光伏系統充電控制器中，可以在較大范圍內實(shí)現最大功率點(diǎn)跟蹤，有利于系統效率的提高。因此，常選用Cuk變換器作為充電控制器的主電路，其系統拓撲如圖3-2所示。

　　Cuk變換器在負載電流連續的情況下，其電路的穩態(tài)過(guò)程有：

　　1、開(kāi)關(guān)管Vr導通期間

　　此期間開(kāi)關(guān)管Vr導通，電容C2上的電壓使二極管D2反偏而截止，這時(shí)輸入電流iL2使Ll儲能；C2的放電電流iL2使L2儲能，并供電給負載，如圖3-3（a）所示。

　　2、開(kāi)關(guān)管Vr截止期間此期間開(kāi)關(guān)管Vr截止，二極管D2正偏而導通，電源和Ll的釋能電流iLl向C2充電，同時(shí)L2的釋能電流iL2以維持負載，如圖3.3（b）所示。因此，Vr截止期間C2充電，Vr導通期間C2向負載放電，C2起能量傳遞的作用。