摘要：文章介绍了一种用AVR单片机操控的伞数字化太阳能光伏直流操控器。该操控器在AVR系列ATMEGA16L单片机的操控器，能对太阳能电池转化的直流电进行有用存储和合理运用，完成了多种作业状况的操控和蓄电池能量办理，实践运转后，到达了预期的各项目标。
要害词：AVR单片机;太阳能光伏;直流操控器
0 前语
当今世界动力缺少以及环境污染问题日益严重，这些问题迫使人们寻觅和运用新的替代动力。跟着电子技能、太阳能电池板生产技能的进步，使得太阳能的运用越来越遍及。太阳能具有无地域约束的特色，而我国许多当地依然处于缺电状况，特别是一些边远地区、旅行景区，因为十分涣散，依托电网供电难度大、本钱高，因此挑选太阳能供电十分必要，而在太阳能发电体系中，操控器是十分要害的部件之一。
现在市面上一些太阳能操控器进步功率的手法只是限制在单一物理量算法研讨(比方只对电压、电流的盯梢)，功率的进步是很有限的。咱们通过屡次实践调查与丈量，发现发电功率较高的产品往往价格昂贵，且适应性差，一般都用于固定场合，如大型太阳能发电站等;一些贱价的操控器为了降低本钱，内部维护措施粗陋，操作界面一般都选用数码管、LED等，用户操作以及设置都十分费事。本文运用AVR单片机规划制造了一种太阳能光伏直流操控器，在降低本钱的基础上让操控器进步太阳能运用功率、多任务适应才能，处理了高精度收集太阳能电池板输出电流、电压数据的技能问题。
1 体系方框图
2 首要硬件电路
本太阳能光伏直流操控器的硬件电路包含前置维护电路、滤波储能电路、太阳能电池板电流电压采样电路、AVR单片机操控器、功率调整管、蓄电池电流电压采样电路、液晶显现器12864、后置维护电路、各种接口(光电池接口、蓄电池接口、负载接口和USB接口)。
(1)前置维护电路。首要包含防高压输入电路、防用户人员接线反接电路、带自恢复的过电流器材。
(2)滤波电路。首要战胜PWM在关断状况下，光能输出的糟蹋。
(3)光电池电流电压采样电路。电流选用的是霍尔电流芯片，它的精度以及阻隔性都比分立元件高许多。电压选用的是电阻分压原理，在AD收集时，实践发现带有搅扰，后来用软件均值滤波战胜了硬件坏处，节省了硬件本钱。
(4)液晶显现。选用LCD的类型是12864，可显现中文。
(5)功率调整管。运用80A驱动才能CMOS场效应管。
(6)单片机操控器。运用的AVR单片机是近年来在MCU商场运用较为广泛的芯片，它的高速度、低功耗、内部自带的一些硬件设备，体现出它的优越性。
(7)后置维护电路。后置维护电路首要用来对负载过电流，以及蓄电池过放电进行一个检测，即维护蓄电池不让它过放电。当它电压过低的时分需求断开给负载的供电回路，别的蓄电池长期需求一次激活，用单片机时钟计时就可以做到了，当负载短路，可通过单片机去检测，维护蓄电池。
3 作业原理
本体系以ATMEL公司研制的AVR系列AFMEGA16L单片机作为操控器，运用了现在遍及认可、较为老练的”电压扰动法”技能，选用具有高功率的最大功率盯梢点算法(MPPT)，通过传感器收集太阳能光伏发电板输出电压以及输出电流，通过10位A/D转化后，核算当时功率，并与前一次功率进行比较，发现功率改动，实时调理操控PWM占空比，改动太阳能光伏电池板所接负载的阻抗，使得电池板输出阻抗与负载阻抗持平，到达阻抗匹配，完成最大输出功率。本体系具有微处理操控器脉宽调制(PWM)充电、温度传感器补偿电池充电、带自恢复过载维护(如产生短路，以及人为操作引起的过电流，体系会主动封闭电源输出，液晶提示存在”过电流毛病请查看!”待毛病扫除可正常运转，不损坏电路器材)、过充维护、短路维护(带自恢复)、雷电维护、反向放电维护、极性反接维护(带自恢复)、欠压维护(遇到阴雨天，太阳光线缺乏的情况下，当体系检测到太阳能电池输出电压过低后，会断开充电回路，并在液晶上提示“光电池输出过低!”)。本体系互联操控办理便利，能通过按键恣意设定负载作业时刻，增加了USB接口，运用具有中文显现作业状况的液晶显现屏，操作简洁，直观明晰。
4 软件流程图
5 立异点
(1)通过霍尔电流收集模块和电压分压模块完成了数据的高精度收集，具有抗搅扰性和阻隔性好的特色。
(2)通过前置维护电路，有用地避免高压输入，以及避免用户反接电路。
(3)通过滤波储能电路完成了在功率调整管关断时的光能存储。
(4)通过蓄电池电流电压收集电路、后置维护电路完成了避免呈现负载短路或蓄电池电压过低的现象。
(5)运用高性价比、低功耗的AVR16位单片机替代传统的51单片机，最大功率点盯梢技能选用软件处理办法中的“电压扰动法”。
(6)选用液晶显现器12864对本太阳能光伏直流操控器的电流、电压、功率直观显现，便利操作，削减误操作事端产生。
(7)通过设置USB接口电路，使现有技能中的光伏直流操控器的运用规模得到了拓展。
(8)通过运用其自扩展接口的相互连接，完成在一台操控器上设定作业状况即可对若干台操控器一起进行相同的设定，使办理功率大为进步。
(9)通过按键设置电路可以对所操控的负载发动和封闭的详细时刻进行直接设定，运用便利、节能。
6 实物图
7 结束语
本文运用AVR单片机规划制造的太阳能光伏直流操控器，通过实践运转，具有性价比高、功率高、可靠性高、稳定性好等特色，完成了多种作业状况的操控和蓄电池能量办理。
