高效智能化太阳能充电系统的研究

梁晓鸥，廖俊必，吴 瑞

（四川大学 制造学院测控系，四川 成都 610065）

太阳能光伏组件是利用半导体材料制成的一种可以直接将太阳辐射能量转化为直流电能的装置。在使用上不受地域限制，只要有阳光的地方就可以实现，同时太阳辐射到地球上的总能量充足，是取之不尽的自然资源，在使用中对环境没有污染。但是太阳能的能量密度低，光伏组件效率难以提高等，都为其推广普及带来了一定的困难。作为一种新型的具有多种优点的能源，光伏能源将会更加广泛地被使用[1]。

笔者设计了一套能够完成智能化充电用电管理的太阳能供电系统，能够独立完成光伏组件智能供电，蓄电池充电，并对负载进行供电，可以工作在浮充状态下，通过单片机实现智能化控制，通过指示灯显示充电状态，从而实现高效智能化管理系统。

1 原理与设计

1.1 系统原理

太阳能电池在使用中，通常根据系统设计的需求功率电压电流等参数进行串并组合构成太阳能电池组件；由于太阳能电池自身的输出特性并不能保持恒定，会随着光照、温度、角度等条件的变化而变化，所以在太阳能输出端需要加一个转换电路，采用最大功率跟踪的方法，随时调整电路的输出功率，实现高效利用有限的太阳能资源；在充电过程中时刻监测电路中太阳能组件输出电压、电流、充电电流、蓄电池电压，蓄电池温度等参数，当蓄电池电压达到充电终止电压时，及时断开充电回路，防止蓄电池过充，或者当蓄电池电压低至放电截止电压时，及时断开用电回路，防止蓄电池过放。……