SDC1208型太阳能充放电控制器

中国西部科技２００８年９月（上旬）第０７卷第２５期总第１５０期

ＳＤＣ１２０８型太阳能充放电控制器

卢王平

封淑玲

（江西赣江职业技术学院，江西南昌３３０１０８）

摘要：太阳能电源利用太阳能电池将太阳能转化为电能并储存，为缺电环境提供电力。ＳＤＣ１２０８型太阳能电源控制器采用微电脑芯片和无触点控制技术，可控制太阳能充电和放电过程并具备各种保护功能。关键词：太阳能；微控制器；充放电

１

设计思想

ＳＤＣ１２０８型太阳能充放电控制器额定电压为直流１２Ｖ，

３

功能分析

控制器是连接太阳能电池板，蓄电池和负载的钮带。

额定电流为８Ａ，是一种较为通用的控制器。应用场合多，需求量大，而售价不高，国内产品零售价一般每只在１５０元左右，国外产品每只则在２５０元以上。因此在设计该产品时，应遵循以下几个原则：（１）高性能价格比。综观国内外同类产品的设计方案，不外乎三种控制方式：①由比较电路和触发电路控制；②由专用集成电路控制；③由微控制器控制。比较电路和触发电路控制方式元器件成本低，但电路复杂，调试繁琐，精度却不高，不便于大规模生产。专用集成电路控制方式多为国外公司产品所采用，成本高，货源受限。微控制器控制方式价格适中，体积小，调试简单，便于大规模生产。因此选用微控制器控制方式是较为理想的方案。它可以针对不同的系统要求更改软件设计，而不需改变硬件电路，性价比最高。（２）可靠性。质量可靠是产品取胜的关键。技术上要保证其在各种恶劣情况下正常工作，不会出现死机、拒动和误动作。（３）通用性。太阳能充放电控制器品种繁多。不同的电压等级，不同的负载要求，均有需求。尽量使用一套硬件电路及外壳，适应多种不同的要求，尽量减少投资。（４）便于大规模批量生产。在设计电路时兼顾生产工艺流程，尽量使得每只产品的生产调试工艺简单，高效。总之，用最低的成本生产出高质量的产品，赢得市场。２工作原理

电路原理图（见图１）。

它必须具备以下几个基本功能：①过压保护：当蓄电池电压高于一定值时，停止充电。②欠压保护：当蓄电池电压低于一定值时，停止放电。③恢复充电：当蓄电池电压低于一定值时，重新恢复充电。④恢复放电：当蓄电池电压高于一定值时，重新恢复放电。⑤状态指示：太阳能电池板的供电状态和负载接通情况应指示。⑥防雷击：因太阳能电池板多半放置在户外，而且有一定的高度，容易受雷击，增加防雷击功能是必要的。

为了使控制器适应太阳能街灯等环境，充分利用现有的硬件资源增加白天黑夜的检测功能，以便白天关负载，黑夜自动点亮，满足各种用户需求。作为可扩展功能。４

电路设计

（１）采用微控制器控制方式。选用美国Ｍｉｃｒｏｃｈｉｐ公司ＰＩＣ１６Ｃ７１１－０４型单片机，为降低成本，正式产品中选用ＯＴＰ型，即一次性烧录程序。调试阶段，可用ＥＰＲＯＭ型，确认程序无误后再进行一次性烧录。

（２）无触点控制技术。充电线路的通断和放电线路的通断采用ＰＯＷＥＲ—ＭＯＳＦＥＴ（功率场效应管），本产品中采用ＩＲＦＺ４４Ｎ。其额定电流为３０Ａ，漏源电压可达５５Ｖ，接通内阻为０．０４欧。当通过８Ａ电流时，其发热量为Ｐ＝ＩＲ＝８×８×０．０４＝２．５６ｗ，须加散热器

（３）防雷击。用压敏电阻并接在太阳能电池板正负极两端，当两端电压高于７５０Ｖ时，压敏电阻击穿短路，可保护控制器及后续设备。

ＰＩＣ１６Ｃ７１１单片机带有４路８位Ａ／Ｄ转换器，转换器的输入电压范围为：０～５Ｖ，转换后相应的数字量范围：０～２５５。将蓄电池电压Ｖｄ的最高值定于２５．５Ｖ，利用电阻分压的方式将其转换为０～５Ｖ。

（４）蓄电池电压的测量。ＰＩＣ１６Ｃ７１１单片机带有４路８位Ａ／Ｄ转换器，转换器的输入电压范围为：０～５Ｖ，转换后相应的数字量范围：０～２５５。将蓄电池电压Ｖｄ的最高值定于２５．５Ｖ，利用电阻分压的方式将其转换为０～５Ｖ。电路如下：

２

图１ＳＤＣ１２０８太阳能电源控制器工作原理图

收稿日期：２００８－０６－２８修回日期：２００８－０８－０４

作者简介：卢王平（１９８０－），男，湖北黄梅人，本科，教师，研究方向为电子信息工程。

第1页下一页