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充放电及供电切换电路实现市电供电和蓄电池的切换
 详细说明

  太阳能LED路灯照明系统采用市电互补方式,对推广太阳能LED路灯的应用有着现实和经济意义。为了实现太阳能LED路灯的市电互补控制,设计了一种市电互补LED太阳能路灯控制器。

  电源输入部分包括对市电输入、蓄电池输入、太阳能电池输入起保护作用的反接保护电路和充放电及供电切换电路。充放电及供电切换电路实现市电供电和蓄电池供电的切换,以及实现太阳能电池对蓄电池的充电控制、蓄电池的放电控制,同时,向输出部分的MOSFET稳压及短路保护电路提供电源。

  数据采集显示控制部分包括控制按键、LED显示电路,电压电流采集、温度采集,感光采集和均衡电路。控制按键包括测试按键、菜单选择键和参数选择键。测试按键可使控制器进入测试状态;菜单选择键用来选择工作模式,每按一下菜单选择按键,模式值将会变换一次,同时也会显示该模式下的对应参数,此时,按下参数选择按键则可设置该模式下的运行参数;系统的运行模式和参数等重要数据均保存在芯片内部,掉电后不丢失,使调节更加方便,系统工作更可靠。LED显示电路包括5个发光二极管的状态显示和2个数码管的运行参数显示,5个LED发光二极管用来显示太阳能电池、蓄电池、市电、负载1、负载2的工作状态,2个数码管在进行参数设置时分别显示模式和该模式下的参数,在没有进行参数设置时显示温度。电压采集、电流采集、温度采集、感光采集分别完成对蓄电池和太阳能电池电压、放电电流、温度状态、光照情况的采集,并将这些信号供ARM处理器运算处理,电压电流采集电路受ARM处理器的控制,从而控制均衡电路是否工作。

  ARM处理器采用飞利浦公司ARM芯片LPC2134,该芯片是高端的32位实时处理器,秒速飞艇官网投注在整个系统中处于核心地位。对采集模块采集来的数据进行分析处理,做出相应决策,控制充放电及供电切换电路、电压电流采集电路、MOSFET稳压及短路保护电路和软开关,实现对蓄电池的充放电控制、对控制器的保护控制、对输出负载的通断控制。当太阳能电池不能正常向负载供电时,市电通过控制器上的充放电及供电切换电路、稳压及短路保护电路和软开关,可自动单独给负载供电而非市电直接加到蓄电池上面的接入方式,可减小市电对蓄电池和市电电源造成的损坏,能有效减少市电电源功率配置。整个切换过程实现软切换,不会对负载和蓄电池造成冲击,负载工作不受影响。

  输出部分包括MOSFET稳压及短路保护电路和软开关。在ARM处理器的控制下,MOSFET稳压及短路保护电路实现短路保护和稳压输出,软开关实现双路输出独立的通断控制。

  本控制器在完成自检及初始化程序后,读取各种设定的参数,如工作模式、蓄电池类型等,然后进入白天、黑夜判断程序,根据所判断的情况分别进入白天处理程序或黑夜处理程序。白天黑夜的判断可以通过读取太阳能电池两端的电压来判断,也可以通过采集控制器预留的光敏传感器接口信号来判断,根据太阳能电池的电压来判断的白天、黑夜判断程序如图3所示。


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