[實用新型]多功能太陽能充電綜合保護控制器

無效

• 申請號: 200920256726.6
• 申請日: 2009-11-06
• 公開（公告）號: CN201549909U
• 公開（公告）日: 2010-08-11
• 發明（設計）人: 王亮;林莘;徐建源;童利琴
• 申請（專利權）人: 南京因泰萊配電自動化設備有限公司
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00;H02N6/00;H02H7/18;H02H3/20
• 代理公司: 南京天翼專利代理有限責任公司 32112
• 代理人: 黃明哲

技術領域

本實用新型涉及太陽能應用技術領域的控制裝置，具體是一種多功能太陽能充電綜合保護控制器。

背景技術

太陽能是人類取之不盡用之不竭的可再生能源，也是清潔能源，不產生任何的環境污染，隨著能源危機和環境污染的加深，太陽能的研究和利用受到廣泛的關注，太陽能的應用包括光伏和光熱兩種類型。在太陽光伏能源系統中，常用的就是選用蓄電池作為儲能的系統。鉛酸蓄電池具有價格低廉，供電可靠，電壓穩定等特點，同時具有密封性好，無泄漏，無污染等優點，因此在太陽光伏能原系統中得到廣發應用。如何利用太陽能電池充電已經作為重大的課題研究。充電控制器的基本作用是為蓄電池提供最佳的充電電流和電壓，快速平穩高效地為蓄電池充電，同時保護蓄電池，避免過充電現象的發生；并在充電過程中減少損耗，盡量延長蓄電池的使用壽命。

在太陽能的有效利用中，太陽能充電是近些年發展最快，最具活力的研究領域，是其中最受矚目的項目之一，推廣和利用太陽能是走可持續發展道路新型能源的首選，利用太陽能充電的裝置也就日益重要，但現在大部分太陽能充電控制裝置存在功能單一，而且光線不足時無法使用的問題，常用的充電模式有恒壓充電、恒壓限流充電、恒流充電等模式，但是沒有考慮環境溫度變化對蓄電池充電過程的影響，影響了蓄電池性能的充分發揮和使用壽命，大大縮短電池的使用壽命，大量的免維護電池用幾年后即報廢，造成巨大的經濟損失。

發明內容

本實用新型要解決的問題是：傳統的控制器功能單一，結構簡單，對太陽能電池的充電控制不能滿足使用要求。

本實用新型的技術方案為：多功能太陽能充電綜合保護控制器，包括電源電路模塊、單片機模塊、太陽能電池板充電控制模塊、蓄電池電壓檢測電路模塊、環境溫度檢測模塊、負載電流檢測及輸出控制模塊、時鐘模塊和數據存儲模塊、鍵盤輸入和液晶顯示模塊以及串口通信模塊，電源電路模塊連接各模塊提供電源，太陽能電池板充電控制模塊通過負載電流檢測及輸出控制模塊連接單片機模塊，蓄電池電壓檢測電路模塊、環境溫度檢測模塊通過AD轉換模塊連接單片機模塊，時鐘模塊和數據存儲模塊、鍵盤輸入和液晶顯示模塊以及串口通信模塊分別連接單片機模塊。

本實用新型負載電流檢測及輸出控制模塊采用MOSFET做為輸出開關。太陽能電池板充電控制模塊設有二極管，通過所述二極管與太陽能電池連接。

本實用新型單片機模塊作為核心控制，通過對太陽能電池板，蓄電池和負載的電壓分析計算，與給定值比較，發出相應的功能指令，液晶顯示芯片實時記錄系統的運行狀態，串口通信電路實現數據的遠傳和遠方遙控的功能，單片機模塊采用PWM脈寬調制技術方式驅動負載電流檢測及輸出控制模塊，進而由太陽能電池板充電控制模塊控制蓄電池的最優充放電。通過脈寬調制技術實現過充保護功能，通過MOSFET和二極管來防止倒流，當但單片機檢測到蓄電池電壓低到一定值時或者溫度過高時，本實用新型會自動斷開負載保護蓄電池，此外，當電壓過高時，本實用新型斷開負載，起到保護負載的作用。

與現有技術相比，本實用新型具有如下特點：系統實現單電源供電，供電電壓+5V，使系統運行更加可靠安全；通過單片機對太陽能電池板電壓、蓄電池電壓、溫度等采樣信號的分析，可以真正實現過充電、浮充電、過放電、蓄電池的開路及溫度過高保護功能，能夠實現快速充電功能、夜間控制功能；鍵盤出入和液晶顯示提供了良好的人機通訊，使得各顯示畫面的人機交互性很強，實現人性化簡易化操作；程序實現模塊化，可以方便實現功能的擴展與維護。串口通信方便的實現了系統的遠程監控，通過程序的擴展實現遠程控制參數的修改，有利于實現分布式控制；本實用新型集多種功能于一體，通過按鍵功能設置滿足不同的用戶需求，本實用新型結構見到那，維護方便，體積小，易安裝，功能強，造價低。

附圖說明

圖1為本實用新型框圖。

圖2為本實用新型實施例的單片機示意圖。

圖3為本實用新型實施例的電源電路原理圖。

圖4為本實用新型實施例的AD轉換模塊與單片機連接的電路原理圖。

圖5為本實用新型實施例的太陽能電池板充電控制模塊。

圖6為本實用新型實施例的按鍵輸入和顯示模塊與單片機連接的電路模塊。

圖7為本實用新型實施例的時鐘模塊和數據存儲模塊原理圖。

圖8為本實用新型實施例的負載電流檢測及輸出控制模塊。

圖9為本實用新型實施例的溫度檢測電路。

圖10為本實用新型實施例的串口通信電路。

具體實施方式