太阳能充放电控制器.doc

太阳能充放电控制器河北软件职业技术学院应用电子技术二班徐卫星朱艳辉王嘉琛 摘要:无论太阳能在哪方面的应用，一个性能良好的充、放电控制电路是必不可少的。为了延长蓄电池的使用寿命，必须对它的充放电条件加以限制，防止蓄电池过充电及深度放电，另外，由于太阳能光伏发电系统的输入能量极不稳定，光伏发电系统中对蓄电池充电的控制要比普通蓄电池充电的控制要复杂些。对于太阳能应用设备来说成功与失败往往就取决于充放电控制电路的成功与失败。没有一个性能良好的充放电控制电路，就不可能有一个性能良好的太阳能设备装置系统。铅酸蓄电池已普遍应用于太阳能光伏电源系统。人们知道，铅酸蓄电池的使用寿命与是否过充电或过放电有很大关系，只要在太阳能光伏电源系统工作过程中保持蓄电池不过充电，也不过放电，就能延长使用寿命，让其正常工作5年以上。本文介绍的简易太阳能电池充放电控制器，可有效地防止蓄电池过充电或过放电。关键字:光伏控制器,单片机，过充、过放。 1、引言:太阳能是地球上最直接最普遍也是最清洁的能源，太阳能作为一种巨量可再生能源。随着传统能源的日益紧缺，太阳能的应用将会越来越广泛，尤其太阳能发电领域在短短的数年时间内已发展成为成熟的朝阳产业。太阳能充放电控制器基本功能：光控、时控，具有调光(调功率)功能。同时，充放电控制器必须要有以下特点，即：防反充电控制、防过充电控制、防过放电控制。控制器的作用是对系统运行状态进行数据采集和监控，控制整个系统充放电回路的状态，保证供电系统能在长期无人值守的情况下可靠地运行，配以输入、输出、显示、控制等外围电路，组成一个实用控制系统。 2、 太阳能充放电控制器系统结构 2.1、光伏控制器硬件设计设计采用STC12C5412AD单片机为控制器芯片,此芯片包含了A/D转换功能,可以将太阳能电池板产生的模拟信号转换成数字信号供芯片采集数据,白天太阳能电池板产生的电流增大经过A/D转换,单片机芯片通过控制继电器动作断开LED灯让其断开,接通蓄电池为蓄电池存储电能。晚上则反之，来实现光控性能。 此控制器使用三个受控继电器来实现控制主电路,分别实现白天（阳光不充足）太阳能电池板对蓄电池充电和防过充电,晚上蓄电池放电和防过放电。数码管显示整定的时间值，除光控外还可以整定时间值来控制蓄电池为负载供电。三组按键单独和组合功能实现时间控制功能控制。作用S1：设置功能/退出功能S2：实现增加时间S3：实现减少时间S1S2S3同时按下：实现复位功能。直观的四个LED指示灯可以清楚了解蓄电池充放电状态，亮灭蓄电池工作状态LED1红12,3,4蓄电池欠压LED2黄21,3,4电池板给负载充电LED3蓝31,2,4蓄电池给负载供电LED4绿2,3,41蓄电池给负载供电，电池板给蓄电池充电2.1蓄电池防过充放电使用与注意事项蓄电池荷电出厂，从出厂到安装使用，电池容量会受到不同程度的损失，若时间较长，在投入使用前应进行补充充电。如果蓄电池储存期不超过一年，在恒压2.27V/只的条件下充电5天。如果蓄电池储存期为12年，在恒压2.33V/只条件下充电5天。三组按键单独和组合功能实现时间控制功能控制。作用S1：设置功能/退出功能S2：实现增加时间S3：实现减少时间S1S2S3同时按下：实现复位功能。数码管显示整定的时间值，除光控外还可以整定时间值来控制蓄电池为负载供电。2.1蓄电池防过充放电使用与注意事项1.蓄电池荷电出厂，从出厂到安装使用，电池容量会受到不同程度的损失，若时间较长，在投入使用前应进行补充充电。如果蓄电池储存期不超过一年，在恒压2.27V/只的条件下充电5天。如果蓄电池储存期为12年，在恒压2.33V/只条件下充电5天。电池循环使用时充电完全的标志:在上述限流恒压条件下进行充电，其充足电的标志，可以在以下两条中任选一条作为判断依据:（1）充电时间1824小时（非深放电时间可短）。（2）充电末期连续三小时充电电流值不变化。（3）恒压2.352.45V充电的电压值，是环境温度为25的规定值。当环境温度高于25时，充电电压要相应降低，防止造成过充电。当环境温度低于25时，充电电压应提高，以防止充电不足