朱 珠， 方荣惠 ， 孙 彪， 张永昊

（1.中国矿业大学 理学院，江苏 徐州 221116；2.中国矿业大学 信电学院，江苏 徐州 221116）

近年来，随着地球上石油、煤炭等有限资源因大量开发与利用而导致能源短缺，人们对可再生能源—太阳能利用愈加重视。本文设计了一种小型太阳能控制器，该控制器能将太阳能电池板与16 V蓄电池直接耦合，采用低功耗的单片机PIC16F676作为控制回路的核心，实时监测蓄电池的端电压。在不同条件下，采用不同方式智能控制蓄电池充放电，提高太阳能电池的利用效率，并延长蓄电池的使用寿命。

图1 不同光照下太阳能电池板曲线

1 太阳能电池板伏安特性

太阳能电池板伏安特性曲线是光伏系统中电路设计、系统优化运行可靠性、使用寿命以及运行成本等指标的分析基础，是太阳能电池主要参数。图1给出了不同环境下所测量的8组太阳能电池板数据U-I曲线和相应的P-U曲线。其中系列1～系列5为太阳能电池板在不同太阳光光线强度下得到的曲线，系列6为太阳能电池板背朝着太阳光得到的曲线，而系列7、系列8分别为节能灯光、普通灯光照射下得到的曲线。

若要在太阳能发电系统中得到最大功率，必须跟踪日照强度和环境温度条件，不断改变其负载阻抗，使阵列与负载达到最佳匹配，从而提高系统效率。常用的控制方式有CVT（恒定电压跟踪）和MPPT（最大功率点跟踪）[1]。

2 太阳能控制系统

该太阳能控制系统主要由太阳能电池、蓄电池、单片机控制模块、显示设备、温度补偿模块、负载及其他外围元件组成，其控制系统结构框图如图2所示。……