自適應單純太陽(yáng)能供電路燈控制器設計與實(shí)現

　　2.2.3剩余電量計算

　　通過(guò)計算電流在時(shí)域上的積分，可得出電量變化值，在路燈工作前檢測到的電池電量作為初始電量，則剩余電量為初始電量減去電量變化值。同時(shí)通過(guò)對MPPT電路的輸出電流做積分，作為電量變化的校正值，從而得到較準確的剩余電量值。圖5為剩余電量計算流程圖。

　　圖5 剩余電量計算流程圖

　　1）Zighee無(wú)線(xiàn)通訊系統連網(wǎng)

　　保證整條路的路燈的開(kāi)，關(guān)時(shí)間一致，馬路亮度均勻，保證駕駛安全，避免駕駛員視覺(jué)疲勞；實(shí)時(shí)傳送數據，進(jìn)行遠程監測和控制：在線(xiàn)軟件升級，降低維護及調試成本：待機睡眠，降低系統功耗。將Zigbee無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )技術(shù)應用于蓄電池牛產(chǎn)過(guò)程中的充放電參數檢測中，將極大地提高產(chǎn)品測試的靈活性和可靠性，對提高蓄電池牛產(chǎn)質(zhì)量和效率具有重要意義問(wèn)。

　　2）模塊化可擴展性

　　設計的控制器的供電系統可以是模塊化的，設計采用恒流充電方式，所以電池板可擴展，LED模組可根據系統功率進(jìn)行并聯(lián)擴展。

　　根據如上計算，具體設計框圖如圖6所示，為太陽(yáng)能路燈控制系統硬件框架。圖7為太陽(yáng)能路燈控制系統電路原理圖。

　　圖6 太陽(yáng)能路燈控制系統硬件框架

　　圖7 太陽(yáng)能路燈控制系統電路原理圖

　　3 自適應單純太陽(yáng)能供電路燈控制器設計方案模擬

　　開(kāi)關(guān)燈的時(shí)間根據天安門(mén)升降旗時(shí)間而定，如表1所示，全年最長(cháng)點(diǎn)燈時(shí)長(cháng)茌12月為14.52小時(shí)，最短為9.13小時(shí)。照明時(shí)間分為3個(gè)時(shí)段，第一個(gè)時(shí)段從當天天安門(mén)降旗時(shí)刻開(kāi)始，為5個(gè)小時(shí)，第二個(gè)時(shí)段到早上5點(diǎn)，第三個(gè)時(shí)段從5點(diǎn)到滅安門(mén)升旗時(shí)刻，燈光亮度各時(shí)段權重比為5:2：3，如果以100 W光源為設計標準，則光源功耗最大為1.068 5 kW-h。

　　表1 照明策略基準參數

　　圖8顯示根據表1中的數據得m的各月太陽(yáng)能電池板面積排列柱形罔，從而可以選定電池板的面積為柱形途中的拐點(diǎn)處2月的畫(huà)積值，太陽(yáng)電池板面積為2.2 IT12.蓄電池為115 Ah.這樣選擇的原因是這樣可以保證全年85%的照明時(shí)間，剩下的15%為過(guò)放，不過(guò)要給白適應調節留下一個(gè)調節余量，所以選擇以2月數據計算fn的太陽(yáng)能面積的值，即2.216 2 m2，過(guò)放的情況為3個(gè)月，過(guò)放比率為25%，從而有100/e的調節空間。

　　圖8 各月太陽(yáng)能電池板對應面積排列柱形圖

　　4結 論

　　白適應單純太陽(yáng)能供電路燈控制器的設計，實(shí)現了以MPPT電路為控制核心的智能太陽(yáng)能路燈控制器，具有外圍電路簡(jiǎn)單，可靠性高的特點(diǎn)，實(shí)現了太陽(yáng)能電池的最大功率點(diǎn)跟蹤，采用了合理的蓄電池充放電策略，實(shí)現算法簡(jiǎn)單，既提高了太陽(yáng)能電池板的使用效率，又延長(cháng)了蓄電池的使用壽命，對于個(gè)別過(guò)分欠充、過(guò)充燈根據問(wèn)題加大、減小電池板面積，更換電池或燈珠，根據每盞路燈的實(shí)際情況靈活調整其配置，可使每盞燈都工作在最佳狀態(tài)，不但保證了正常照明，而且避免了資源浪費，也降低了產(chǎn)品造價(jià)，具有一定的參考和推廣應用價(jià)值。