接驱动能力、一次性编程芯片的低价值、小体积等,都极具强劲的竞争力。PIC16C5x系列单片机采用精简指令集,工作频率从DC-20MHZ,系统为哈佛结构,数据总线和指令总线各自独立分开,7 个特殊功能寄存器,2级子
程序堆栈,工作电源范围大从2.5V-6V,内部自振式看门狗(WDT),内部寄存器组(RAM)有25-72个,有内部复位电路,低功耗模式,耗电小于10uA,内带一个8位定时器/计数器,具备保密位(保密熔丝可在程序烧写时选择将其熔断,则程序不能被读出拷贝,同时提供四种可选振荡方式:低成本的阻容(RC)振荡;标准晶体,陶瓷振荡(XT);高速晶体/陶瓷振荡(HS);低功耗,低频晶体振荡(LP)。PIC16C5x有 2-20根双向可独立编程的I/O口,且每根I/O口线都可由程序来编程决定其输入/输出方向。
电流采样模块、电压采样模块:根据系统的功率,可以采用电阻组件或互感器,如国产CT系列互感器,GMR电流互感器等,其一次侧电流可按C/5(C为蓄电池容量)考虑。
电源模块:由铅酸蓄电池提供电源,通过78xx等电源芯片为MCU确保稳定的工作电源(2.5V-6V)。
键盘输入:可采用标准的行列式键盘(或在光伏系统中预留接口,在需要设定时接入),也可订制专用的簿膜按键。
LCD显示:由于液晶显示器具有功耗极低、体积孝重量轻等特点,所以适用于铅酸蓄电池供电的系统。
远程通讯接口:系统采用异步串行通信,在PIC16C5x内部没有异步串行通信口,可用软件来完成异步串行通信(RS-232标准的异步串行通信),结果证明工作非常可靠、稳定。同时用软件来完成串行通信,也降低了系统的硬件成本。
MOSFET控制模块:MCU的系统逻辑控制信号,通过MOSFET控制模块形成MOSFET的门极控制电压,来完成对系统的状态及保护逻辑控制。
此外,考虑系统可使用于不同的功率,对于所使用的MOSFET和大功率开关管都留有充足的裕量,来满足不同系统的要求。同时系统中还给出一些LED,为了便于直接观察系统的状态和出现的
问题,
2.2 光伏系统逻辑控制的软件部分
本光伏系统适用于多种中、小功率的光伏应用系统,对于具体的光伏应用系统其硬件、软件可稍作具体更改,基本的主程序是初始化时,完成PIC16C5x的 I/O配置和中断设置,在循环等待过程中,采集判断系统所处的状态,并进入相应的状态处理子程序,同时等待键盘输入和串行通信的起始位,流程参见图4。
异步串行通信是通过设置通用I/O口,以软件形式来完成异步串行通信。同时系统通过键盘的输入,来控制LCD的显示内容,由LCD在线显示系统所处的状态,表明系统充电或放电状态。也可选择显示蓄电池电压、容量及充放电电流的大校所有这些数据可在需要时通过串行通信传送给上位机进行进一步处理,将使得光伏的维护和检修更加方便。这部分程序流程可参考通用的异步串行通信程序和液晶显示程序。
3、光伏系统逻辑控制的应用实例
光伏系统逻辑控制可广泛应用与中小功率太阳能系统,如在太阳能路灯和太阳能草坪灯方面的应用。由于太阳能供电的独特优点,近年来得到迅速发展。草坪灯、路灯等中小功率设备,以照明和装饰为目的,满足移动性要求,克服电路铺设困难,适合防水要求,这些都使得由太阳能电池供电的系统显示出特有的优势。
太阳能电池可采用30瓦左右晶体硅太阳电池组件,照明器件当功率为1瓦左右,可选用高亮度LED组件,功率大于1瓦以上,可采用直流高效节能灯。当系统配备12V10AH左右的免维护铅酸蓄电池,太阳光照一天,可照明12小时。阴雨2天正常工作。
系统具有浮充、蓄电池过充、过