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太陽能草坪燈的控制原理 - LED太陽能草坪燈照明設(shè)計(jì)

2012年03月06日 11:02 本站整理 作者:秩名 用戶評(píng)論(0

  3.2 太陽能草坪燈的控制原理

  太陽能草坪燈的控制器主要是用于蓄電池充放電的而控制。圖4-4就是一個(gè)最基本的充放電控制器。在該圖中,由光伏電池板、蓄電池、太陽能控制器和負(fù)載組成了一個(gè)基本的光伏應(yīng)用系統(tǒng)。這里的開關(guān)K1和K3為充電開關(guān),K3為放電開關(guān),它們均屬于太陽能控制中心的一部分。圖中開關(guān)的開合由控制電路根據(jù)系統(tǒng)的充放電狀態(tài)來決定。當(dāng)蓄電池充滿電時(shí)斷開充電開關(guān),需要充電時(shí)閉合充電開關(guān);當(dāng)蓄電池放電時(shí)閉合K2,否則斷開。而這些控制電路可以采用三極管、電阻電容、電感構(gòu)成的電壓比較升壓充放電電路,也可以采用光控電路,或者采用集成運(yùn)放構(gòu)成的電壓滯回比較器,還可以采用單片機(jī)。鑒于廉價(jià)的考慮一般采用前者。

  

  

  一般來說,一個(gè)合格的太陽能充放電控制器具有以下幾種充放電保護(hù)模式:

  a 直充保護(hù)點(diǎn)電壓:直充也叫急充,屬于快速充電,一般都是在蓄電池電壓較低的時(shí)候用大電流和相對高電壓對蓄電池充電,但是,有個(gè)控制點(diǎn),也叫保護(hù)點(diǎn),就是上表中的數(shù)值,當(dāng)充電時(shí)蓄電池端電壓高于這些保護(hù)值時(shí),應(yīng)停止直充。直充保護(hù)點(diǎn)電壓一般也是“過充保護(hù)點(diǎn)”電壓,充電時(shí)蓄電池端電壓不能高于這個(gè)保護(hù)點(diǎn),否則會(huì)造成過充電,對蓄電池是有損害的。

  b 均充控制點(diǎn)電壓:直充結(jié)束后,蓄電池一般會(huì)被充放電控制器靜置一段時(shí)間,讓其電壓自然下落,當(dāng)下落到“恢復(fù)電壓”值時(shí),會(huì)進(jìn)入均充狀態(tài)。為什么要設(shè)計(jì)均充?就是當(dāng)直充完畢之后,可能會(huì)有個(gè)別電池“落后”(端電壓相對偏低),為了將這些個(gè)別分子拉回來,使所有的電池端電壓具有均勻一致性,所以就要以高電壓配以適中的電流再充那么一小會(huì),可見所謂均充,也就是“均衡充電”。均充時(shí)間不宜過長,一般為幾分鐘~十幾分鐘,時(shí)間設(shè)定太長反而有害。對配備一塊兩塊蓄電池的小型系統(tǒng)而言,均充意義不大。所以,路燈控制器一般不設(shè)均充,只有兩個(gè)階段。

  c 浮充控制點(diǎn)電壓:一般是均充完畢后,蓄電池也被靜置一段時(shí)間,使其端電壓自然下落,當(dāng)下落至“維護(hù)電壓”點(diǎn)時(shí),就進(jìn)入浮充狀態(tài),目前均采用PWM(既脈寬調(diào)制)方式,類似于“涓流充電”(即小電流充電),電池電壓一低就充上一點(diǎn),一低就充上一點(diǎn),一股一股地來,以免電池溫度持續(xù)升高,這對蓄電池來說是很有好處的,因?yàn)殡姵貎?nèi)部溫度對充放電的影響很大。其實(shí)PWM方式主要是為了穩(wěn)定蓄電池端電壓而設(shè)計(jì)的,通過調(diào)節(jié)脈沖寬度來減小蓄電池充電電流。這是非常科學(xué)的充電管理制度。具體來說就是在充電后期、蓄電池的剩余電容量(SOC)》80%時(shí),就必須減小充電電流,以防止因過充電而過多釋氣(氧氣、氫氣和酸氣)。

  d 過放保護(hù)終止電壓:這比較好理解。蓄電池放電不能低于這個(gè)值,這是國標(biāo)的規(guī)定。蓄電池廠家雖然也有自己的保護(hù)參數(shù)(企標(biāo)或行標(biāo)),但最終還是要向國標(biāo)靠攏的。需要注意的是,為了安全起見,一般將12V電池過放保護(hù)點(diǎn)電壓人為加上0.3V作為溫度補(bǔ)償或控制電路的零點(diǎn)漂移校正,這樣12V電池的過放保護(hù)點(diǎn)電壓即為11.10V,那么24V系統(tǒng)的過放保護(hù)點(diǎn)電壓就為22.20V 。目前很多生產(chǎn)充放電控制器的廠家都采用22.2V(24V系統(tǒng))標(biāo)準(zhǔn)。

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