基于单片机的太阳能手机充电器方案

　　在寻找最大功率点时，我们采用比较方式来实现，具体的做法是：首先采集太阳能电池板的输出电压和电流，计算出此时的功率，然后继续采集。如图4 所示。在图4 中，C 点与B 点比较，如比B 点大或相等时，就给一个正号权位;如比B 点小时，就给一个负号权位。而A 点如比B 点大或相等时，就给一个负号权位;如A 点比B 点小时，就给一个正号权位。当三点比较完之后，如有两个正号权位则属正斜率，应当增大输出电压，提高输出功率;如有两个负号权位则属负斜率，应当减小输出电压，提高输出功率;如权位为零即为一正一负表示达到顶点，不做任何变动。在A、B、C 三点的功率值的取法为先取B点的功率为立足点，那么先读取C 点功率，再从C 点返回读取A 点功率。连续检测三点的功率值并比较其大小再计算出权位值，经由权位值来判定立足点要往C 点移动、A 点移动、或不移动。此种方法虽然运算时间比传统的扰动观察法较慢达到最大功率点以及在日照量快速变化下无法达到最大功率点，但可以降低传统扰动观察法中不明的干扰及判断错误而造成的功率损失，就整个控制效果而言是可以接受。

　　图4 三点权位比较法中最大功率点附近数据状态

　　5 程序总体设计及说明

　　我们采用的太阳能电池板的输出电压是9V，而充电电池的最高输入电压要求不能高于4.2V，为了保护电池起见，我们先把输出的电压从低到高逐渐增加。

　　图5 控制逻辑电路流程图

　　产生PWM波：通过初始化定时器使定时器工作在方式1，其中定时器1GATE 端无效，定时器0GATE 端有效，在定时器1 的服务程序中使P1.0 置1，并用该信号作为定时器0 的门控端。当P1.0 为1 时，定时器0 开始计数，当计数溢出时，进入中断服务程序，在服务程序中将P1.0 清零，使定时器0 的定时周期小于定时器1 的定时周期，这样，固定定时器1 的周期，改变定时器0 的周期，就会产生不同占空比的方波。

　　6 结语

　　该充电器使用闭环控制，控制精度高、具有自我调节能力，可以自动寻找太阳能电池板的最大输出功率点提高手机电池使用效率，延长使用寿命。