因為太陽能板暴露在太陽下的時間大約為半天，這個期間它可以用來給電池充電。對于大多數市面上能買得到的鉛酸電池，充電需要10-12小時，這和有陽光的時間大約是相同的。然而，為了提高電池的使用壽命，可以采用下面的方法。通常，電池充電要經歷三個階段，如圖7所示：

　　?恒流充電或大量充電階段

　　?頂部充電階段

　　?浮充電階段

　　讓我們以一個12V鉛酸電池充電為例。電池電平通過MCU內置的ADC模塊連續監測。如果電池電壓小于標稱值，那么稱為“接受電壓Accept Voltage”的適當充電電壓應用于電池，隨溫度而變化。應用于電池的接受電壓電壓使用PWM驅動的大功率晶體管切換，從DC-DC電源轉換器輸出。在這期間，充電電流不變。在鉛酸電池情況下，我們可以稱之為大量充電階段。一旦電池電壓達到標稱值，電池就已經充了70%。現在還要繼續充電，直到電流降到大約電池額定電流的3%。這可通過前面介紹的持續PWM充電方式實現。這個充電階段稱為頂部充電階段。當充電電流降到額定電流的3%，電池完全充滿。頂部充電階段用來保持電池健康。如果沒有頂部充電階段，電池會逐漸失去完全充電的能力。

　　充電完成后，為了維持充電電平，電池采用PWM波形形式的合適電壓(稱為浮充電壓)。浮充電壓通常用于自放電補償(通過鉛和其他寄生效應)。電池的浮充電壓和接受電壓隨溫度變化而變化。MCU連續讀取溫度傳感器的輸出，然后確定接受電壓和浮充電壓。他們的值由MCU產生的PWM波形控制。

　　還要確保電池不要長時間進行頂部充電。電池必須要有相反地浮充電，因為電池可能無法容忍過渡充電。在片內RTC的幫助下，這很容易實施。脈沖充電電池充電的優勢是，我們避免了很多化學效應，例如硫酸鹽化作用，有毒氣體等等。還要以避免電池在50攝氏度以上充電。溫度傳感器就是用于此用途。

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　　圖6電池充電

　　可以使用一顆片上系統(SoC)實現我們談到的整個系統，比如賽普拉斯的混合信號芯片PSoC，其具備可編程模擬和可編程數字邏輯。所需的外部組件僅僅是一個二極管和DC-DC轉換器的電感，以及用來平衡電池和PV模塊電壓的電阻。

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　　圖7:PSoC實現示意圖

　　PSoC包含的跨阻放大器(TIA)組件可以提供基于放大器的和對數電流-電壓轉換增益，并具有阻抗增益，用戶可以選擇帶寬。放大器的增益可以使用反饋電阻器設置，可以通過固件選擇20ΩK、30ΩK、40ΩK、80ΩK、150ΩK、250ΩK、500ΩK和1MΩ。光電二極體通常輸出體現為電容，并聯一個反饋電容可以保證其穩定性。TIA有滿足這個要求的可編程反饋電容。二極管的特性可能會隨環境條件而變化。可以通過PSoC編程來適應這些變化的條件。

　　輸出電壓是使用20-bit Delta Sigma ADC數字化的。通過為ADC選擇合適的片上參考，就有可能測量到2uV的電壓。ADC參考采用是精度很高的源，只有不到1%的錯誤。在這個系統中，可以使用一個ADC測量多個電壓。這些電壓可以通過PSoC內部的模擬多路復用器來順序采樣和數字化。多路復用器可以通過固件在輸入通道之間切換。PWM模塊是驅動直流電機和MOSFET(其為電池充電)脈沖必需的。還可以使用PWM硬件通過一點編程產生這些PWM波形。內部實時時鐘(RTC)跟蹤時間，因此一旦太陽下山，光強度顯著下降時，面板會回到初始位置面向對東方。第二天面板繼續追蹤太陽。RTC還用來防止過充電。

　　通過本文提到的實施三個子系統可以提高光電系統效率。過高的安裝費用和PV模塊的低轉換效率是阻止人們采用太陽能發電的原因。使用智能方法，就可以提高效率，就有可能鼓勵人們使用PV模塊。