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四、系统特色及创新

本系统的全部能量均来自太阳能，是顺应时代潮流的积极探索。通过光电转化后将电能存储到锂电池中，再给各个模块供电，可再生能源的使用响应了当下“和谐社会”的建设，为本系统提升了竞争力。

本系统解决了低电压无法工作的问题。我们添加了低压检测中断功能，当电压过低时，会触发中断，系统会保存重要的数据，当电压正常时，可恢复工作。同时，当没有光照时，系统靠存储在锂电池中的电能工作，我们也不用担心锂电池突然损坏的问题，因为当锂电池无法供电时，只要有光照，单片机仍可启动工作。

本系统提高了光电转换的效率。机械和舵机的配合追光，既考虑了舵机耗电的问题，也提高了光电转换率。机械追光利用的是当地地理位置的特点，将太阳能电池板与地平面成的角度和当地的纬度一致。例如，合肥当地的维度在32°左右，我们就将太阳能电池板与地平面的角度调节到32°左右，再通过舵机调节，配合追光。

需要说明的是，系统安装好后，此机械角度无需再次调节。

系统充分考虑了锂电池的特性及其充电要求。采用可太阳能供电的CN3063智能充电管理芯片，而且为锂电池安装了保护板，这些措施为锂电池的安全有效充电提供了保障；低压涓流充电的方式，能重新激活锂电池，正常电压情况下，恒流/恒压的充电方式更能安全快速的为锂电池充电，系统的“再充电”功能也防止了锂电池的过放；系统还设计了升/降压两路充电通道，以光耦器件作为开关，开关迅速而且不会产生电火花，通过程序的设计，自动切换充电通道；18B20温度检测的加入，能有效防止锂电池温度过高而损坏，为锂电池的安全提供了第二重保障。

系统中的照明灯改变了传统照明灯非开即关的特点。利用脉宽调制（PWM）模拟DA功能，实现了智能调光，当外界光线越弱时，照明灯越亮，当外界光线越强时，照明灯越暗，直至关闭，此方法的推广使用，会更节能。

VB上位机界面的设计，实现了人工智能化管理。在上位机界面上，可以直观的看到系统的运行情况，包括太阳能电池输出电压、锂电池电压、锂电池温度、锂电池电压变化曲线，如果系统运行出了故障，可以在上位机上加以控制，及时停止充电，避免了更大的损失。

本系统还有很大的提升空间。例如在经济许可的情况下，将有线传输改为无线传输，仍能实现通信；增大太阳能电池板的功率，使用锂电池电池组，添加逆变模块，可产生220V交流电，供小功率电器使用等等。

五、系统应用及展望

本系统可用于太阳能充电器，新型路灯，手电筒、玩具、航模。应用在通讯设备如移动电话、网络电话、对讲机、蓝牙耳机；移动办公设备如笔记本计算机、PDA、便携式传真机、打印机；影像设备如数码相机、摄像机、移动DVD、移动电视、MP3、MP4等。

鉴于此系统能有效的保护锂电池，活化锂电池，延长锂电池寿命，还可以考虑应用在信号发射塔上为锂电池组充电，能为通讯服务商节约更换锂电池组的成本。

根据系统追光特性，还可以将系统安装在屋顶，为家居用电提供可能；安装在电动汽车顶部，无论车子走到哪里，只要有太阳光，都会找到最佳位置吸光储能。

总之，该系统应用十分广泛，只要其工作环境有光源，用到锂电池，都可以考虑改装后使用，发展前景相当好。

附录一 锂电池保护板介绍

系统中使用的锂电池保护板采用的IC芯片是DW01+。DW01+是一个锂电池保护电路，为避免锂电池因过充电、过放电、电流过大导致电池寿命缩短或电池被损坏而设计的。它具有高精确度的电压检测与时间延迟电路。它的工作电流低，过充检测4.3V，过充释放4.05V；过放检测2.5V，过放释放3.0V；芯片内部有过了保护复位电阻，广泛应用于单节锂电池的保护电路DW01+的管脚排列如图27所示。

图27 DW01+管脚排列

DW01+是各管脚功能如表4所示。

表4DW01+管脚功能

DW01+的应用电路如图28所示。

图28 DW01+应用电路

关键词： 智能追光 太阳能 CN3063 锂电池充电 AVR单片机