该控制器通过单片机A/D采样通道将从主回路采样到的光伏电池电压，电流及超级电容器组端电压，经转化采到单片机内，并计算出光伏电池的输出功率。然后根据MPPT控制方法，从单片机口输出一个频率约为24 kHz的PWM波，此脉冲波通过光耦TLP250来驱动开关管，最终达到利用MPPT控制来给超级电容器充电。

　　该系统负载为大功率LED灯，超级电容器给LED灯供电。当控制器检测到晚上或天阴，即单片机给出控制信号，使超级电容器开始放电，LED灯亮。因为LED灯在工作过程中要求工作电压或电流恒定，因而，需要在超级电容器与负载之间设计稳压器或恒流器。该系统中选用了一种降压芯片及一种恒流芯片，使LED灯工作在稳定状态。

　　超级电容器的放电问题，理论上可以完全放电，但事实上会影响超级电容器的寿命，而且负载额定电压对超级电容器的电压也有一定的要求，因此还是要设计控制器的过充，过放功能。防止超级电容器过充，过放也是通过单片机检测超级电容器端电压，看其是否超过了设计的限定值，如果超过了，则同样通过单片机发出控制信号，控制充电回路及放电回路，达到防过充、防过放的目的。

　　从图5中可以看到，二极管D1起到防反充的作用，即只有当光伏电池电压高于超级电容器端电压时才能够导通，而当阴天或晚上时，光伏电池电压低于超级电容器电压时，防止超级电容器给光伏电池放电。

　　4.3 系统

　　软件的实现

　　该系统的软件采用C语言编写，通过JTAG口下载到单片机中。其中程序需要完成对系统时钟，I/O口，A/D转换，定时器T0，PCA及PWM的初始化，光伏电池电压，电流，及超级电容器端电压的采样程序，光伏电池功率的计算，比较，以及MPPT的控制程序。单片机不断地对采样电压、电流进行转换计算，调整PWM值，调节占空比，采用查询的方式查询系统的最大功率点，反复判断系统是否达到了最大功率点。图6为MPPT控制流程图。

　　5 实验结果及分析

　　实验器材：25 W光伏电池，13.5 V，480 F电容器组，初始电压为4.7 V。用本文所设计的控制器对超级电容器充电和直接用光伏电池对超级电容器直充相比较。