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摘要：设计了一种实用的公园景观路灯太阳能光伏控制器，以单片机为控制核心，实现了对路灯进行太阳能和普通市电自动双路切换供电的功能。其中逆变器具备电路过流和过载保护功能，并可以根据负载变化选择供电模式。
关键词：太阳能；光伏系统；逆变器：单片机；蓄电池
0 前言
太阳能的利用在目前能源越来越紧张的情况下已经是迫在眉睫的任务，而如何做到在成本控制的前提下实现太阳能的高效利用则是很多太阳能产品设计的宗旨。本项目是针对户外和公园里普遍使用的路灯实现太阳能光伏控制，利用单片机控制电路实现对路灯太阳能供电和市电供电两种方式，既能解决路灯的能耗问题，又实现了在光照不足的情况下由普通220V市电保障路灯的正常供电。
1 太阳能路灯光伏控制系统结构
图1是本项目的结构框图，核心是单片机，主要组成部分是：太阳能电池控制电路、蓄电池充放电电路、逆变电路、单片机控制电路。
在本控制系统中，通过单片机对TL494脉宽调制(PWM)电路输出的控制，改变PWM占空比从而实现对逆变电路输出电压的调节。当太阳能电池板正常工作时，蓄电池处于充电状态，负载工作所需电压由蓄电池输出经逆变后得到，若外界光照不足而蓄电池充电电压低于设定低值时，控制器直接接通220V交流电供负载使用，确保在任何情况下都不会出现路灯不亮的情况。
2 系统硬件电路设计
在本控制器中，硬件电路设计是关键，主要包括四个部分：太阳能电池板控制电路设计；蓄电池检测电路设计；逆变电路设计和单片机控制电路设计。
2．1 太阳能电池板控制电路
太阳能电池板控制电路是实现对路灯太阳能供电的核心，当有光照时通过太阳能电池板实现对蓄电池的充电，在蓄电池可工作的情况下，路灯的照明由蓄电池提供。
2．2 蓄电池检测电路设计
蓄电池在太阳能电池板工作的情况下由电池板提供充电，当路灯需要点亮时，蓄电池的直流电经过逆变器逆变后变为负载所需的等量交流电供负载使用。每组蓄电池的供电电压为12V，根据路灯功率的大小可有多组蓄电池组成，蓄电池之间采用串联的方式。充电控制电路具备电池电压检测功能，当蓄电池组电池电压低于预定值时，由太阳能电池板开始对蓄电池充电，当充电饱和后实现恒压恒流维持蓄电池的动态稳定状态。当负载需要供电时，蓄电池形成的直流电经过逆变电路逆变后变为交流电供负载使用。
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