基于光伏供电系统的小功率直流电源分析与设计

日照计是一种用于测量太阳能直射辐射的设备,通常安装在户外。为解决日照计在户外工作时持续、稳定供电问题,设计了一款基于光伏电池的小功率直流供电电源,主要包括光伏电池板、锂电池及充放电控制器等。其中充放电控制器在充电时,根据光照不同,可分别工作于Buck、Buck-Boost、Boost三种模式,以STM32单片机作为控制核心,搭建控制电路,驱动芯片选用LM5109AM/NOPB,基于电阻分压原理设计了光伏电池及锂电池直流电压检测电路。最后,通过MATLAB仿真验证了设计方案的合理性,并搭建了实验电路。仿真及实验结果表明,当光伏电池输出电压在设定范围内波动时,充放电控制器能够保持输出电压稳定。