[實用新型]太陽能電源控制裝置

有效

• 申請號: 201320293265.6
• 申請日: 2013-05-24
• 公開（公告）號: CN203326635U
• 公開（公告）日: 2013-12-04
• 發明（設計）人: 史成;游銀花;張文清;史樂樂;劉海軍
• 申請（專利權）人: 重慶前衛海洋石油工程設備有限責任公司
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00;H02J9/04
• 代理公司: 重慶為信知識產權代理事務所(普通合伙) 50216
• 代理人: 余錦曦

技術領域

本實用新型涉及一種電源管理與控制裝置，具體地說，是一種太陽能電源控制裝置。

背景技術

太陽能作為新能源開發領域里的一個重要組成部分，目前受到越來越多的人關注，其應用領域也在不斷擴展。

在太陽能應用過程中，如何科學、高效、合理地利用太陽能電池板生成的能量，也是目前研究的一個熱點問題。中國專利申請201220282560.7即公開了一種太陽能用電系統，利用控制電路實現太陽能蓄電池充放電的控制，達到延長蓄電池使用壽命的目的。

但現有的太陽能電源管理系統功能普遍比較單一，電源的監控和管理還不夠完善，智能化程度較低，而且能量的使用效率還不夠高。

實用新型內容

為了解決上述問題，本實用新型提出一種太陽能電源控制裝置，通過設置多條供電電路，利用單片機和電壓電流檢測模塊實現太陽能電源的智能管理和科學分配，提高太陽能的供電效率。

本實用新型的具體技術方案如下：

一種太陽能電源控制裝置，包括太陽能電池板、降壓模塊、蓄電池組A、蓄電池組B、負載供電模塊以及系統供電模塊，所述太陽能電池板輸出的電源經過降壓模塊向蓄電池組A或/和蓄電池組B充電，通過蓄電池組A或/和蓄電池組B放電向負載供電模塊和系統供電模塊提供電源，其關鍵在于：

在所述太陽能電池板的電源輸出端連接有DC/DC降壓穩壓模塊，太陽能電池板輸出的電源通過所述DC/DC降壓穩壓模塊直接向負載供電模塊和系統供電模塊供電；

在所述太陽能電池板的輸出端還設置有第一電壓電流檢測模塊，所述降壓模塊的輸出端設置有第二電壓電流檢測模塊，在所述負載供電模塊和系統供電模塊的輸入端設置有第三電壓電流檢測模塊，所述第一電壓電流檢測模塊、第二電壓電流檢測模塊以及第三電壓電流檢測模塊的數據輸出端均連接在單片機的同一輸入管腳上，該單片機的PWM輸出端還與所述降壓模塊的控制端相連，在所述單片機上還連接有顯示模塊和通信模塊。

利用第一電壓電流檢測模塊可以實時檢測太陽能電池板輸出的能量，當能量充足時可以直接通過DC/DC降壓穩壓模塊降壓穩壓后直接向負載供電模塊和系統供電模塊供電。同時通過降壓模塊降壓后向蓄電池組A或/和蓄電池組B充電，當太陽能電池板供給的電源不能直接滿足負載供電模塊和系統供電模塊的需求時，可以通過蓄電池組A或/和蓄電池組B放電向負載供電模塊和系統供電模塊提供電源，最終保證系統和負載穩定運行。當然，蓄電池組的數量并不局限于A、B兩組，可以根據具體的應用情況做改變。

為了實現方便，所述第一電壓電流檢測模塊、第二電壓電流檢測模塊以及第三電壓電流檢測模塊電路結構相同，主要由霍爾電流傳感器芯片CSNE151-204和電源管理芯片DS2438AZ+組成。

為了實現降壓模塊的電壓調節，所述降壓模塊包括IRF2305場效應管、電感L1、二極管D6以及電容C19、電容C22、電容C23和電容C24，在IRF2305場效應管的源端連接有IRS21171SBPF驅動芯片，所述IRS21171SBPF驅動芯片的PWM輸入端與所述單片機的PWM輸出端連接。

為了保證直接供電時系統的穩定，所述DC/DC降壓穩壓模塊主要由L4970A穩壓芯片組成，輸出穩定電壓為14V。

為了減少擾動，在所述負載供電模塊和系統供電模塊的輸入端還設置有超級電容。

為了系統數據的傳輸，所述通信模塊為RS232串行通信模塊。

為了實現系統智能控制，所述單片機上還連接有第一繼電器、第二繼電器、第三繼電器、第四繼電器、第五繼電器以及第六繼電器，其中第一繼電器和第二繼電器分別設置在蓄電池組A的輸入端和輸出端，第三繼電器和第四繼電器分別設置在蓄電池組B的輸入端和輸出端，第五繼電器設置在DC/DC降壓穩壓模塊的輸出端，第六繼電器設置在負載供電模塊和第三電壓電流檢測模塊之間。

通過單片機控制各個繼電器的通斷狀態，即可實現各條供電電路的切換，達到智能監管的目的。

本實用新型的顯著效果是：電路結構簡單，控制方便，智能化程度高，檢測數據顯示充分，可以實現太陽能電源的智能管理和合理控制，提高太陽能電源的利用效率，保證系統的穩定性。

附圖說明

圖1是本實用新型的電路原理框圖；

圖2是圖1中單片機13的電路接口圖；

圖3是電壓電流檢測模塊的電路原理圖；

圖4是圖1中降壓模塊的電路原理圖；

圖5是圖1中DC/DC降壓穩壓模塊9的電路原理圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型的具體實施方式以及工作原理作進一步詳細說明。