太陽(yáng)能高壓氣體放電燈智能控制系統

　　全橋逆變電路由于要改變逆變開(kāi)關(guān)頻率，因此，一般單片機的PWM功能都不能勝任。在本系統中，采用單片機通過(guò)I/O口直接輸出可變頻脈沖方波的形式。為精確控制脈沖時(shí)間和死區時(shí)間，通過(guò)定時(shí)器中斷程序實(shí)現發(fā)脈沖過(guò)程，這樣做的好處是可以方便的通過(guò)調整定時(shí)器的定時(shí)頻率從而改變方波信號的頻率。

　　除了充放電的智能控制外，系統還加入了對系統運行中的特殊情況的處理，例如太陽(yáng)能電池板短時(shí)間被遮擋或天氣驟然變化造成的充電電壓跌落；高壓鈉燈由于故障無(wú)法正常照明造成啟輝器反復啟輝等，實(shí)現了照明系統的智能控制。

　　5 實(shí)驗結果

　　在如圖1所示的太陽(yáng)能照明系統上，進(jìn)行實(shí)驗。系統包括：4塊75W太陽(yáng)能電池板串聯(lián)，最大功率點(diǎn)輸出電壓68 V，3塊100 Ah免維護鉛酸蓄電池串聯(lián)，充電電路為buck斬波電路，全橋逆變電路采用功率MOSFET開(kāi)關(guān)管，輸出側接250 W高壓鈉燈。

　　在實(shí)驗中，對蓄電池的充電過(guò)程進(jìn)行了記錄，表l為一天中記錄的充電階段蓄電池充電電流和端電壓實(shí)驗數據。

　　供電系統的全橋逆變輸出電壓波形如圖5所示，其中pu為標么值。通過(guò)鎮流器電感，高壓鈉燈兩端的電流波形如圖6所示，根據變壓器的變比和輸入輸出電壓計算，符合本文理論，驗證了本文理論的正確性。實(shí)驗中測得：蓄電池端電壓38．O V，蓄

　　電池輸出電流6．1 A，則蓄電池輸出功率為231．8W，測得逆變輸出側功率為210 W，則系統的效率為91．0％。實(shí)驗結果表明，系統無(wú)論是充電狀態(tài)還是逆變狀態(tài)都具有很高的效率。

　　6 結 論

　　本文提出了一種新型太陽(yáng)能高壓氣體放電燈照明的智能控制系統，通過(guò)實(shí)驗，結果表明：采用最大功率點(diǎn)及三段式充電策略，有效提高充電效率和蓄電池的使用壽命。采用變開(kāi)關(guān)頻率控制輸出功率，實(shí)現了高壓納燈的正常啟輝和穩定、長(cháng)時(shí)間照明，配合單級式全橋逆電路，有效提高了能量轉換率，效率達到90％以上。應該說(shuō)，具有智能控制系統的太陽(yáng)能式高壓鈉燈照明系統有著(zhù)非常廣闊的發(fā)展應用前景。