自適應單純太陽(yáng)能路燈控制器的設計

進(jìn)行太陽(yáng)能路燈電池板電流檢測，蓄電池電壓檢測，蓄電池電量監測，以及環(huán)境溫度的檢測，采用光開(kāi)時(shí)關(guān)，并實(shí)時(shí)上傳工作環(huán)境及狀態(tài)數據，預警故障，保證系統的可靠性。圖2為太陽(yáng)能路燈的開(kāi)、關(guān)控制流程網(wǎng)。

圖2 路燈的開(kāi)、關(guān)控制流程圖

4）亮度的自適應調節

通常太陽(yáng)能路燈廠(chǎng)家為了保證連續陰雨天的正常工作，只一味地加大蓄電池容量，一般蓄電池的容量可達電池板容量的5倍，其實(shí)這樣做并不能解決問(wèn)題。因為陰雨天工作的可靠性并不取決于電池的容量，而是由很多因素平衡而定的。根據當前地理位置，季節，時(shí)間，氣象條件，光的輻射量，浮塵濃度，工作環(huán)境以及剩余電量，自適應調節燈的亮度，合理分配能量。由于設計為純太陽(yáng)能供電，不考慮雙電源情況，所以要想提高系統可靠性，唯一的方案就是犧牲燈的亮度。

根據當天用電前的剩余電量和當天的充電量來(lái)進(jìn)行白適應調節，在保證正常照明的同時(shí)，使電池的工作點(diǎn)長(cháng)期保持在高電位，并且使充放電深度在30%以下，根據電池循環(huán)壽命曲線(xiàn)，可以延長(cháng)電池壽命4-5倍，有效降低太陽(yáng)能路燈的成本，提高可靠性。以下將分別闡述剩余電量和充電量的計算過(guò)程。

2.2.1 電池電量檢測

1）電量檢測的算法

大量的實(shí)驗數據表明，電池老化時(shí)蓄電池的內阻與電荷之間有較高的相關(guān)性（0.88左右），蓄電池完全充電和完全放電時(shí)的內阻相差2-4倍，所以通過(guò)測量電池內阻可較準確地檢測電池電量。

2）建立內阻一電量一循環(huán)周期的關(guān)系曲線(xiàn)

為了得到實(shí)時(shí)剩余電量值，要建立一個(gè)電量和內阻之間關(guān)系的數據庫。

以時(shí)間為標準，就可以建立起內阻一電量一循環(huán)周期的關(guān)系曲線(xiàn)，然后通過(guò)Matlab的曲線(xiàn)擬合功能得出內阻，電量以及循環(huán)周期的關(guān)系式。蓄電池內阻與剩余電量關(guān)系曲線(xiàn)如
圖3所示，剩余電量隨著(zhù)內阻的增大而成指數趨勢減小。

圖3 蓄電池內阻與剩余電量關(guān)系曲線(xiàn)