太陽能作為一種新式的綠色動力，以其永不干涸、無污染等長處，正得到敏捷的推廣應(yīng)用。LED具有體積小而堅固耐用，耗電量低、運用受命長、環(huán)保、光色性能好等特色，有材料顯示，每年用于照明的電力在3000億度以上，若選用LED照明，每年就能夠節(jié)省1/3的照明用電，基本上相當(dāng)于總投資規(guī)劃超越2000億元的三峽工程的全年發(fā)電量。因為太陽能電池板輸出的是直流電能，而LED也是直流驅(qū)動光源，兩者的結(jié)合更能進(jìn)步整個體系的功率，下降市政成本，所以LED太陽能路燈越來越遭到人們的重視。

1、LED太陽能路燈體系結(jié)構(gòu)

LED太陽能路燈體系如圖1所示，能夠看出其由太陽能電池、路燈操控器、蓄電池、市電供電和LED路燈五部分組成，其間太陽電池用于把太陽光能轉(zhuǎn)互電能，即白日時間太陽能電池給蓄電池充電，而且能夠依據(jù)太陽能電池兩頭電壓的巨細(xì)判別亮光程度。也就是從太陽電池電壓的巨細(xì)來判別天黑和天亮。蓄電池是整個太陽能體系的儲備動力設(shè)備，白日時太陽電池給蓄電池充電，晚上或陰雨天體系和負(fù)載用電由蓄電池來提供。

2、太陽能控制器參數(shù)

太陽能控制器MOS參數(shù)元件適用于：110A 40V、150A 30V、150A 40V、160A 60V。

3、路燈操控器硬件規(guī)劃

太陽能路燈操控器是太陽能路燈體系中最為重要的部件，其功用規(guī)劃的好壞決議了一個太陽能路燈體系運行情況的好壞。路燈操控器需求完成的功用有：依據(jù)太陽亮度，白日斷開LED路燈而給蓄電池充電，晚上通過蓄電池給路燈供電，并能分時段進(jìn)行功率調(diào)整，在蓄電池電量缺乏時，主動切換到市電供電體系；防止蓄電池過充和過放，具有短路維護(hù)和反接維護(hù)功用等。

依據(jù)需求完成的操控功用，本文挑選STM8單片機(jī)對LED太陽能路燈體系進(jìn)行操控。

單片機(jī)首要完成的功用包含檢測蓄電池兩頭電壓并依據(jù)不同狀況選用不同的充電形式；判別白日黑夜并以此來切換蓄電池充電和放電形式以及切換到市電供電體系。

路燈操控器中包含的電路模塊比較多，如電源模塊、復(fù)位模塊、時鐘模塊等等，而對整個操控器至整個太陽能路燈體系比較重要的是電壓檢測模塊及蓄電池充放電模塊及切換模塊。

4、蓄電池充電操控電路

由操控器的完成功用知，白日太陽能電池給蓄電池充電，晚上或陰天用于LED路燈照明，完成綠色環(huán)保節(jié)能的意圖，所以蓄電池充電操控電路在太陽能路燈操控體系中具有重要的效果。本文選用斬波式PWM充電原理，單片機(jī)首要檢測蓄電池的兩頭電壓，并與軟件中設(shè)定電壓相比較，進(jìn)而挑選不同的充電方式。詳細(xì)的操控電路如圖2所示，其間中J1、J3分別為蓄電池和太陽能電池的正極，單片機(jī)的口通過R20、R21及R18、R19分別對太陽能電池電壓和蓄電池電壓進(jìn)行采樣，通過AD變換判別，在滿足充電或中止充電條件下，單片機(jī)P0.3口給出充電操控信號，使三極管S 導(dǎo)通或截止，即可完成蓄電池充電，詳細(xì)可見程序規(guī)劃部分。其間圖中D6為防反充肖特基二極管，防止當(dāng)蓄電池電壓高于太陽能電池電壓時，蓄電池向太陽能電池反充電。D7是一個維護(hù)二極管，當(dāng)蓄電池反接時電路斷開，維護(hù)蓄電池，進(jìn)步體系的牢靠性。

5、負(fù)載輸出操控電路

為了在夜間不同時間選用不同的亮度，以到達(dá)節(jié)省電能的意圖，本體系規(guī)劃了兩路負(fù)載輸出，晚上12點曾經(jīng)兩盞LED皆亮，12點后一盞點亮，每路輸出均有立的操控和檢測。規(guī)劃選用了PWM功率操控功用對LED燈具完成無級調(diào)光。單路原理如圖3所示。其間單片機(jī)P0.6 口給出操控信號，即P 0 . 6 = 1 時，三極管導(dǎo)通，繼電器閉合，MOS管導(dǎo)通，蓄電池向路燈供電。在電量缺乏或白日時，操控端輸出低電平信號，切斷供電回路。夜晚蓄電池電量缺乏情況下由市電供電體系給LED路燈供電，確保體系的完好和牢靠。

6、體系軟件規(guī)劃

操控器能主動檢測當(dāng)時的狀況，首要依據(jù)太陽能電池兩頭電壓檢測當(dāng)時狀況是白日還是黑夜，進(jìn)而挑選是充電形式或許放電形式。在充電形式中依據(jù)蓄電池兩兩頭的電壓挑選不同的充電形式，如當(dāng)充電電壓高于維護(hù)電壓（15V）時，主動關(guān)斷對蓄電池的充電，此后當(dāng)電壓掉至維護(hù)電壓（13.2V）時，蓄電池進(jìn)入浮充狀況，當(dāng)?shù)陀诰S護(hù)電壓（13.2V）后浮充封閉，進(jìn)入均充狀況。

在放電過程中，首要確保在晚上12點前注冊兩路負(fù)載，12點后注冊一路負(fù)載，而且當(dāng)蓄電池電壓低于維護(hù)電壓（11V）時，操控器主動切換到市電供電體系或封閉負(fù)載開關(guān)以維護(hù)蓄電池不受損壞。
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