控制器的主要功能包括兩個方面：蓄電池充電以及蓄電池給LED供電。
1.蓄電池充電
當(dāng)系統(tǒng)檢測到環(huán)境光充足，控制器就會進(jìn)入充電模式。蓄電池充電有兩個比較重要的電壓值：深度放電電壓和浮充充電電壓。前者代表在正常使用情況下蓄電池電能被用完的狀態(tài)，而后者則代表蓄電池充電的最高限制電壓，這些參數(shù)應(yīng)該從蓄電池產(chǎn)品手冊上可以查到。在設(shè)計電路中針對12V蓄電池，分別設(shè)置深度放電電壓為11V和浮充充電電壓為13.8V(皆為在室溫條件下的電壓值，軟件中這兩個值增加了相應(yīng)的溫度補(bǔ)償)，具體充電模式如表2所示。
.jpg)
?
表2
從表2中可以看到涓流充電模式和恒流充電模式會用到MPPT算法，MPPT算法有很多種方式可以實(shí)現(xiàn)，業(yè)界有不少的論文對此進(jìn)行了探討，總的來說各有優(yōu)劣，設(shè)計電路中采用相對簡單的擾動觀察法來實(shí)現(xiàn)(Perturbance and Observation)。這個控制方法的基本思想是通過增大或者減少充電電路開關(guān)信號PWMCHG占空比，然后觀察輸出功率是變大還是變小，以此來決定下一步是增大還是減少占空比。由于太陽能板的輸出變化相對比較緩慢，而且是單極點(diǎn)，所以這種方式還是能收到比較好的效果。
2.蓄電池放電
當(dāng)系統(tǒng)檢測到周圍環(huán)境光線不足時，就會進(jìn)入蓄電池給LED供電模式。LED電流通過高位電流檢測芯片(TSC101AILT)采樣送回MCU，由MCU通過調(diào)整開關(guān)信號PWMDRV占空比來獲得恒定輸出電流。為了達(dá)到節(jié)能的目的，LED的恒定電流值會根據(jù)系統(tǒng)檢測的環(huán)境光強(qiáng)度來調(diào)整：當(dāng)環(huán)境光由亮變暗時，系統(tǒng)的輸出電流也會相應(yīng)從小到大;當(dāng)環(huán)境光完全暗下來時，系統(tǒng)的輸出電流也達(dá)到預(yù)設(shè)的最大值。除了由環(huán)境光控制LED的輸出，用戶還可以通過設(shè)定開關(guān)DIPl~4的狀態(tài)來開啟時間控制功能，系統(tǒng)會根據(jù)DIP1~4的設(shè)定組合來控制LED從亮5分鐘到12小時不等。
此外，為了提高系統(tǒng)的可靠性，設(shè)計電路添加了針對太陽能電池板、蓄電池和LED等一系列軟硬件的保護(hù)功能。而基于此系統(tǒng)平臺，還可以從添加智能發(fā)光二極管工作模式、增加通訊模塊和采用風(fēng)光互補(bǔ)系統(tǒng)三方面進(jìn)一步優(yōu)化系統(tǒng)性能。
本文結(jié)論
本街燈系統(tǒng)已經(jīng)在意法半導(dǎo)體大樓入口處成功實(shí)施，所有街燈系統(tǒng)都已運(yùn)行半年，工作情況正常。