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          基于單片機(jī)的太陽能路燈市電互補(bǔ)逆變光伏

          作者: 時(shí)間:2012-02-16 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

          2.5 保護(hù)電路
          保護(hù)電路是在控制器出現(xiàn)負(fù)載短路或者過流時(shí)對電路進(jìn)行強(qiáng)制性限流的作用,在本控制器中當(dāng)蓄電池電壓低于10.5V或者輸出電流大于10A時(shí)電路進(jìn)入自保護(hù)狀態(tài)。圖6是保護(hù)電路的部分原理圖。

          本文引用地址:http://cafeforensic.com/article/172086.htm

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          在保護(hù)電路中需要對蓄電池電壓和輸出端電流進(jìn)行采樣比較,通過基準(zhǔn)值的設(shè)定到電壓低于設(shè)定要求時(shí)就自動(dòng)切換負(fù)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(hù)蓄電池的作用,另外,一旦負(fù)載出現(xiàn)短路過流現(xiàn)象,電路即進(jìn)入保護(hù)模式,切斷外部供電以免過流造成電路器件損壞。

          3 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
          本系統(tǒng)的軟件采用C語言設(shè)計(jì),C語言具有應(yīng)用廣泛、數(shù)據(jù)處理能力強(qiáng)的特點(diǎn)。在軟件控制上主要是實(shí)現(xiàn)以下幾個(gè)功能:
          (1)對PWM輸出的控制。利用實(shí)現(xiàn)對TLA94芯片輸出的PWM調(diào)制信號的控制,當(dāng)負(fù)載變化或者出現(xiàn)保護(hù)狀態(tài)時(shí),發(fā)出信號(220V OFF)關(guān)斷TL494輸出,切斷電路輸入,保證輸出電壓為零,由此要求在軟件設(shè)計(jì)上應(yīng)確保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(dāng)電池電壓低于11V時(shí)就要求電路立即停止蓄電池對負(fù)載輸出供電,否則將影響電池使用壽命,在系統(tǒng)中有專門的電池檢測電路,而單片機(jī)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(xiàn)電壓偏低時(shí)由單片機(jī)輸出控制信號(RY1)及時(shí)切換繼電器1使得負(fù)載燈泡供電由電池轉(zhuǎn)為市電。
          (3)顯示及鍵盤輸入功能。在本系統(tǒng)中顯示功能分為兩個(gè)部分:一個(gè)是數(shù)碼管顯示,主要是用來顯示系統(tǒng)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(yùn)行,紅燈代表故障。系統(tǒng)的顯示功能主要由單片機(jī)軟件實(shí)現(xiàn)。另外,在電路中考慮到需要對電路進(jìn)行模式設(shè)定,因此增加了鍵盤輸入電路,在本控制器中有三個(gè)撥碼開關(guān),用來實(shí)現(xiàn)對的三路遙控輸出。圖7是本控制器的主程序流程圖。

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          4 系統(tǒng)測試
          系統(tǒng)測試主要是在負(fù)載連續(xù)工作的情況下對蓄電池電壓和電路過流保護(hù)狀態(tài)的檢查,在本控制器連接好電池板后,通過光電阻實(shí)現(xiàn)開啟關(guān)閉的自動(dòng)切換,當(dāng)光照度低于設(shè)定點(diǎn)時(shí)將自行開啟,如果光照度高于設(shè)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(tǒng)中設(shè)置了手動(dòng)操作模式,如果出現(xiàn)短暫雷雨天氣當(dāng)光照度下降時(shí)通過人工操作防止路燈自動(dòng)開啟。
          4.1 蓄電池放電保護(hù)測試
          蓄電池在對負(fù)載進(jìn)行供電時(shí),其電池電壓將隨著放電時(shí)間不斷下降,當(dāng)電池電壓為10.5V時(shí),控制器將切斷蓄電池對負(fù)載的供電,而改為外部市電220V供電,當(dāng)白天有光照時(shí)通過電池板對蓄電池進(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 蓄電池過充保護(hù)測試
          當(dāng)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(dá)到14.3V時(shí),控制器關(guān)閉充電電路,而當(dāng)電壓下降到13.6V時(shí),再次打開充電電路。
          4.3 負(fù)載短路保護(hù)測試
          當(dāng)負(fù)載功率為大于50W時(shí),控制器關(guān)閉負(fù)載,并且在延時(shí)10s后,能夠再次自動(dòng)打開負(fù)載,而對于30W的負(fù)載能夠正常工作(本控制器設(shè)計(jì)的負(fù)載額定功率為35W)。

          5 結(jié)論
          本控制器最大的優(yōu)點(diǎn)就是實(shí)現(xiàn)了雙路供電的功能,避免了蓄電池電壓不足時(shí)路燈無法正常工作的情況,通過單片機(jī)的優(yōu)化控制,保證了系統(tǒng)的穩(wěn)定工作。


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