单片机太阳能路灯设计+电路图(3)

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（5）电池二极管特性；

（6）电池串联电阻和旁路电阻。

2.1.3 影响太阳能电池输出因素

日照强度和温度是影响电池输出的一个重要因素，随着光照强度的增加，太阳能电池的开路电压几乎不变，短路电流增加，最大输出功率增加；同时，随着温度的增加，太阳能电池的开路电压下降，短路电流增加，最大输出功率降低。此外，在任何温度和光照强度，太阳能电池最大功率点的位置也不同。

2.2 蓄电池

电池是光伏发电系统的能量存储装置，太阳能电池生产的电能以化学能储存着，需要供电时，将化学能转化为电能。蓄电池电压稳定，移动方便，广泛应用于各个部门和地方。市场上的主流产品，主要有四类：铅酸电池、镍镉电池、镍氢电池、锂离子电池[3]。

2.2.1 蓄电池使用寿命及影响使用寿命的因素

电池的内部短路、损坏不能使用，以及体积没有符合标准，电池就会发生故障，中断继续使用。早些时候，VRLA电池只有50至75次左右的放电循环次数。现在，VRLA电池循环寿命已超过300次，特殊设计的800倍以上，循环寿命。大型厂家标注的寿命可达10～20年，但实际使用，寿命只有7到8年或更多[4]。

铅酸蓄电池的故障是多种内外因素作用的结果。在这里主要说明外因影响电池的寿命。首先放电深度对电池的寿命有很大的影响，放电深度所占比例越小将有利于延长电池寿命；其次，过充电会产生大量气泡损坏极板，减少电池寿命；另外温度也对电池寿命有重要影响。综上所述，为了延长蓄电池的使用寿命，节约系统的成本，在此次的智能型太阳能路灯中，应使蓄电池在适度放电、充电、温度下工作。

2.2.2 太阳能路灯系统蓄电池的选择

应该说，产品的国内和国际太阳能电池制造商多数已相当成熟，特别是单晶体硅太阳能电池的光电转换效率一般可以满足光伏系统设计的需要。在一些可以作为光伏系统选择支持对象的电池中，锂离子电池价格太高，质量技术还没有完全成熟，并有一定的安全问题；镍氢和镉镍电池价格高，并有一定的记忆效应，但不利于容量恢复；铅酸蓄电池价格低，单电压高，性能稳定，使用温度范围宽。在此次太阳能路灯设计中，我们将选用阀控密封式铅酸（VRLA）蓄电池，其更耐用，无需加水、加酸基本做到免维护，占用空间小，对环境的污染也非常小。综合来说是最适合的。

3 总体方案设计和充电方式来~自^751论+文.网www.751com.cn/

此次设计的太阳能路灯将由多晶硅太阳能电池，基于ATmega8单片机的智能控制器，VRLA蓄电池和外放路灯共同组成。在这个设计里，智能控制器是最关键的，其工作的优秀与否将直接关系到整个设计的可靠性。充电方式的选择也是重中之重，本文设计的控制器采用PWM充电技术为核心，具备蓄电池过充、过放保护、太阳能电池过压保护、负载短路保护等多种保护功能。

3.1 方案设计

本设计采用专用微处理器芯片的智能控制器。按键式触摸开关，完成所有的作业，具有短路，过载，过充满，自动关机，保护和恢复功能，实时显示，电池的充电状态，负载和各种指令。采样参数的控制器，涉及电池的容量，通过对蓄电池端电压，微处理器的放电电流，环境温度，采用特殊的控制模型计算，实现与电池特性，流量控制精度高，温度补偿，并采用了高效的PWM电池充电模式，确保在最佳条件下电池工作，有效延长电池的寿命