基于單片機的太陽(yáng)能路燈市電互補逆變光伏

在保護電路中需要對蓄電池電壓和輸出端電流進(jìn)行采樣比較，通過(guò)基準值的設定到電壓低于設定要求時(shí)就自動(dòng)切換負載供電方式，由蓄電池供電改為外部市電供電，從而起到保護蓄電池的作用，另外，一旦負載出現短路過(guò)流現象，電路即進(jìn)入保護模式，切斷外部供電以免過(guò)流造成電路器件損壞。

3 系統軟件設計
本系統的軟件采用C語(yǔ)言設計，C語(yǔ)言具有應用廣泛、數據處理能力強的特點(diǎn)。在軟件控制上主要是實(shí)現以下幾個(gè)功能：
(1)對PWM輸出的控制。利用單片機實(shí)現對TLA94芯片輸出的PWM調制信號的控制，當負載變化或者出現保護狀態(tài)時(shí)，單片機發(fā)出信號(220V OFF)關(guān)斷TL494輸出，切斷逆變電路輸入，保證逆變輸出電壓為零，由此要求在軟件設計上應確保單片機一直采樣輸出端信號狀態(tài)。
(2)對蓄電池電壓的檢測控制。蓄電池電壓正常工作值為12±1V，當電池電壓低于11V時(shí)就要求電路立即停止蓄電池對負載輸出供電，否則將影響電池使用壽命，在系統中有專(zhuān)門(mén)的電池檢測電路，而單片機則一直對電池電壓檢測值進(jìn)行采樣，即電路中的Batter_Adin信號。一旦發(fā)現電壓偏低時(shí)由單片機輸出控制信號(RY1)及時(shí)切換繼電器1使得負載燈泡供電由電池轉為市電。
(3)顯示及鍵盤(pán)輸入功能。在本系統中顯示功能分為兩個(gè)部分：一個(gè)是數碼管顯示，主要是用來(lái)顯示系統工作時(shí)間：另一個(gè)是LED顯示，LED的狀態(tài)變化代表了電路的工作狀態(tài)，其中綠燈代表正常運行，紅燈代表故障。系統的顯示功能主要由單片機軟件實(shí)現。另外，在電路中考慮到需要對電路進(jìn)行模式設定，因此增加了鍵盤(pán)輸入電路，在本控制器中有三個(gè)撥碼開(kāi)關(guān)，用來(lái)實(shí)現對路燈的三路遙控輸出。圖7是本控制器的主程序流程圖。

4 系統測試
系統測試主要是在負載連續工作的情況下對蓄電池電壓和電路過(guò)流保護狀態(tài)的檢查，在本控制器連接好太陽(yáng)能電池板后，通過(guò)光電阻實(shí)現路燈開(kāi)啟關(guān)閉的自動(dòng)切換，當光照度低于設定點(diǎn)時(shí)路燈將自行開(kāi)啟，如果光照度高于設定點(diǎn)時(shí)路燈也會(huì )自動(dòng)關(guān)閉?？紤]到一些突發(fā)情況在系統中設置了手動(dòng)操作模式，如果出現短暫雷雨天氣當光照度下降時(shí)通過(guò)人工操作防止路燈自動(dòng)開(kāi)啟。
4．1 蓄電池放電保護測試
蓄電池在對負載進(jìn)行供電時(shí)，其電池電壓將隨著(zhù)放電時(shí)間不斷下降，當電池電壓為10．5V時(shí)，控制器將切斷蓄電池對負載的供電，而改為外部市電220V供電，當白天有光照時(shí)通過(guò)太陽(yáng)能電池板對蓄電池進(jìn)行充電，電壓回到12．5V時(shí)，控制器將自動(dòng)切斷市電供電重新改為蓄電池供電模式。
4．2 蓄電池過(guò)充保護測試
當太陽(yáng)能電池板一直對蓄電池進(jìn)行充電時(shí)，如果電池電壓充電達到14．3V時(shí)，控制器關(guān)閉充電電路，而當電壓下降到13．6V時(shí)，再次打開(kāi)充電電路。
4．3 負載短路保護測試
當負載功率為大于50W時(shí)，控制器關(guān)閉負載，并且在延時(shí)10s后，能夠再次自動(dòng)打開(kāi)負載，而對于30W的負載能夠正常工作(本控制器設計的負載額定功率為35W)。

5 結論
本控制器最大的優(yōu)點(diǎn)就是實(shí)現了雙路供電的功能，避免了蓄電池電壓不足時(shí)路燈無(wú)法正常工作的情況，通過(guò)單片機的優(yōu)化控制，保證了系統的穩定工作。