充電電路設計

　　本系統采用12V鋰電池來存儲電能，要將太陽能存儲到蓄電池必須用到充電器，系統選擇了基于CN3722的充電電路，如圖5所示。CN3722是一款可使用太陽能電池供電的PWM降壓模式充電管理集成電路，具有太陽能電池最大功率點跟蹤功能。CN3722具有恒壓充電模式和恒流充電模式。其輸入電壓范圍寬，可達7.5V～28V，充電電流達5A，PWM開關頻率300kHz，具有電池溫度監測、充電狀態指示、軟啟動、電池端過壓保護等功能。

　　C2、C4是輸入、輸出濾波電容，可減小電壓紋波。R5、R8構成電阻分壓網絡，可以實現對太陽能電池板最大功率點進行跟蹤。LED1、LED2是充電狀態指示燈。R4、R6構成電阻分壓網絡反饋到FB管腳，CN3722根據FB管腳電壓決定輸出電壓。C5、C6、C7和R7構成三個補償回路，保證了電流調制和電壓調制的穩定性。

　　太陽能電池的最大功率點電壓為：

　　恒壓充電狀態電池端對應的電壓為(其中 =50nA)：

　　系統軟件設計

　　系統以STC12C5A60S2單片機為控制中心，程序流圖如圖6所示。單片機通過AD檢測蓄電池的電量，當電量低于75%時，市電單獨供電;當電量為75%～90%時，太陽能和市電并聯供電;當電量高于90%時，太陽能單獨供電。同時，單片機通過AD檢測東、西方向光敏電阻的阻值來調整電機，直至太陽能電池板與太陽光照方向垂直。

　　結論

　　系統利用了單片機控制技術、傳感器檢測技術、電源技術等，實現了太陽能和市電互補供電功能，根據蓄電池剩余電量的多少，系統可工作于太陽能單獨供電、市電單獨供電以及太陽能和市電并聯供電三種模式。系統具有自動跟蹤太陽光功能，太陽能電池板始終與太陽光照射方向垂直，最大限度利用了太陽能。系統實用性強，安全可靠性高，價格低廉，有較好的推廣性，可應用到室外低壓場合。隨著太陽能轉換效率的提高、轉換設備價格的降低，這種雙電源供電系統可以作為小型動力設備的電源，并起到不間斷電源的作用。

　　參考文獻：

　　[1] 廖惜春,項華珍,徐秀平.模擬電子技術基礎[M].武漢:華中科技大學出版社,2008
　　[2] 沙占友,王彥明,馬洪濤.開關電源優化設計[M].北京:中國電力出版社,2009
　　[3] 殷明.太陽能-市電互補LED路燈控制系統的設計[J].機電技術.2012,(6):115-119
　　[4] 王偉,吳犇,金科.太陽能光伏/市電聯合供電系統[J].電工技術學報.2012,27(10):249-254
　　[5] 王秀玲,張嘉英,吳武臣.太陽能與市電互補LED照明控制系統研究[J].計算機應用與軟件.2011,28(2):192-194