太陽(yáng)能綠色環(huán)保，取之不盡用之不竭，但卻受到環(huán)境因素的制約。長(zhǎng)時(shí)間的陰雨天氣，光照時(shí)間不足勢(shì)必造成鉛酸電池電能耗盡無(wú)法補(bǔ)充，導(dǎo)致光伏發(fā)電系統(tǒng)癱瘓，甚至?xí)?duì)系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)照成無(wú)法逆轉(zhuǎn)的破壞。對(duì)于安置在惡劣環(huán)境下的嵌入式系統(tǒng)，它的電源供給需要應(yīng)對(duì)各種極端情況。雙電源切換功能的引入極大地增強(qiáng)了供電的穩(wěn)定性。

　　雙電源切換電路包括充電電路和放電電路，如圖5所示。充電控制電路利用光耦控制場(chǎng)效應(yīng)管的柵極電壓，當(dāng)ChargeUpControl端口的控制電平為低時(shí)，光耦TLP521-1導(dǎo)通，柵極電平為低，MOS管IRLML6402導(dǎo)通;反之MOS管斷開(kāi)，從而達(dá)到控制太陽(yáng)能電池板電壓輸出的充電電壓對(duì)電池充電的效果。放電控制電路同樣利用光耦控制場(chǎng)效應(yīng)管的柵極電壓，當(dāng)Diseharge端口的控制電平為低時(shí)，光耦導(dǎo)通，柵極電平為低，MOS管導(dǎo)通;反之MOS管斷開(kāi)，從而達(dá)到控制電池輸出電壓的效果。

　　需要注意的是在放電電路中接入了一個(gè)220μF的旁路電容，在光耦未導(dǎo)通之前，電池通過(guò)R2電路對(duì)C1進(jìn)行充電，這個(gè)過(guò)程大概需要10 min，使得MOS管的柵極保持高電平，讓充電通路保持?jǐn)嗦?，從而起到在封裝前保護(hù)電池和充電回路的作用;而在光耦導(dǎo)通時(shí)，由于柵極沿著光耦接地低電平，使得MOS管導(dǎo)通，此時(shí)，充電電路正常工作，而電容C1則不發(fā)揮作用。

　　ChargeUpControl和Discharge控制電平均由單片機(jī)根據(jù)電池電壓檢測(cè)結(jié)果而提供。設(shè)定好一定的監(jiān)測(cè)電壓值，當(dāng)電池電壓下降到某個(gè)值時(shí)控制開(kāi)啟充電回路關(guān)閉放電回路，當(dāng)電池電壓上升到某個(gè)值時(shí)控制開(kāi)啟放電回路關(guān)閉充電回路。當(dāng)安置兩路這種充放電電路時(shí)，通過(guò)控制電平的調(diào)配，即可實(shí)現(xiàn)兩塊電池輪流充電供電。

　　雙電源切換模塊的引入極大地提高了光伏發(fā)電系統(tǒng)在惡劣環(huán)境下的穩(wěn)定性。

　　結(jié)語(yǔ)

　　本文以光伏發(fā)電為基礎(chǔ)，配合集成電路搭建了一種嵌入式系統(tǒng)電源。極大地提高了電源供電的效率，增強(qiáng)了系統(tǒng)的穩(wěn)定性，對(duì)于工作在野外極端環(huán)境、惡劣條件下的嵌入式系統(tǒng)具有較高的使用和推廣價(jià)值。