[發明專利]一種太陽能蓄電池充放電監控系統

在審

• 申請號: 201711234310.X
• 申請日: 2017-11-30
• 公開（公告）號: CN107895992A
• 公開（公告）日: 2018-04-10
• 發明（設計）人: 江國林
• 申請（專利權）人: 蘇州切思特電子有限公司
• 主分類號: H02J7/35
• 分類號: H02J7/35
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司32200
• 代理人: 許方

技術領域

本發明屬于智能監控領域，尤其涉及一種太陽能蓄電池充放電監控系統。

背景技術

蓄電池被廣泛應用于多種工業領域和人們的日常生活當中，其使用壽命與欠充、過充以及過放密切相關。如何有效保證和提高蓄電池的使用壽命是蓄電池管理系統設計中急需解決的問題。

蓄電池管理系統的設計主要從充電和放電兩個方面進行，不同的應用場景所采取的充放電控制策略也各有側重。目前，充電策略主要采用三段式充電，研究較熱的主要是脈沖充電，旨在避免蓄電池欠充與過充；放電策略主要采用設置門限電壓的方式，旨在避免蓄電池過放。

開關電源以小型、輕量和高效率等特點被廣泛應用于幾乎所有的電子設備，是當今電子信息產業飛速發展不可缺少的一種電源方式。原邊反饋開關電源因省去光耦加TL431的結構，節省了系統板上的空間，降低了成本并且提高了系統的可靠性，在電源管理中得以快速發展并廣泛應用；

采用鋰電池供電的設備在充電時， 一般會采用充電控制電路來對充電電流進行控制， 而不可直接將充電電壓接入電池中，否則充電電流過大會導致電池損壞或影響壽命。充電控制電路會在充電模式時切斷電池對設備的供電， 轉而用充電電壓供給設備和充電控制電路， 在非充電模式時自動切換回電池對設備的供電。

專利號為CN201220204041.9的實用新型公開了一種充電控制電路，包括三極管Q1～ Q4、電阻R1～R8、電容 C3、輕觸開關、二極管 D1 及充電電池。該電路在開機狀態下對設備進行充電時能自動切斷已開啟的電源，使設備處于不工作的狀態，實現對設備的自動斷電保護功能。但是該實用新型有以下缺點：1、使用三極管作為功率器件，電源效率較低；2、充電時設備不能工作，無法滿足用戶在充電時使用設備的需求；3、該電路不具有控制開關機的功能。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是針對背景的不足提供了一種太陽能蓄電池充放電監控系統，通過對蓄電池工作過程中電壓和電流的變化進行分析，合理控制蓄電池的工作進程，從而保證和提高了蓄電池的循環使用壽命。

本發明為解決上述技術問題采用以下技術方案

一種太陽能蓄電池充放電監控系統，包含太陽能光板、蓄電池，在蓄電池上設有充電控制電路、放電控制電路、充電電流檢測模塊、端電壓檢測模塊、微控制器模塊、放電電流檢測模塊、人機交互模塊、PWM驅動器；

所述太陽能光板通過充電控制電路連接蓄電池，所述蓄電池連接放電控制電路；

所述充電控制電路包括信號控制端、充電電源端、設備供電端、電池端、三極管、第一MOS管和第二MOS管；其中，所述充電電源端通過串聯的第一電阻和第二電阻接地；所述三極管的基極分別連接所述信號控制端和充電電源端，所述三極管的集電極通過第四電阻連接所述第二MOS管的柵極，還通過第三電阻連接所述第一MOS管的源極，所述三極管的發射極接地；所述第二MOS管的源極通過第一二極管連接所述充電電源端，漏極連接所述設備供電端；所述第一MOS管的源極通過第一二極管連接所述充電電源端，柵極連接所述第一電阻和第二電阻的連接點，漏極連接所述電池端；

充電電流檢測模塊、端電壓檢測模塊、放電電流檢測模塊分別和微控制器模塊連接，用于分別實時檢測蓄電池的充電電流、蓄電池內電壓、蓄電池的放電電流，以及將采集的電信號上傳至微控制器模塊；

人機交互模塊與微控制器模塊連接，用于查看蓄電池的電壓狀態及充放電電流狀態，以及用于設定微控制器參數閾值；

所述PWM驅動器分別和微控制器模塊、充電控制電路、放電控制電路連接，用于根據采集的電壓及電流參數，進而驅動充電控制電路及放電控制電路場效應管的PWM信號。

作為本發明一種太陽能蓄電池充放電監控系統的進一步優選方案，所述蓄電池的端電壓在10.5 V～14.0 V之間。

作為本發明一種太陽能蓄電池充放電監控系統的進一步優選方案，所述充電電流檢測模塊采用霍爾傳感器。

作為本發明一種太陽能蓄電池充放電監控系統的進一步優選方案，所述PWM驅動器的芯片型號為IR4427。

作為本發明一種太陽能蓄電池充放電監控系統的進一步優選方案，所述放電電流檢測模塊采用霍爾傳感器。

本發明采用以上技術方案與現有技術相比，具有以下技術效果：

本發明通過對蓄電池工作過程中電壓和電流的變化進行分析，合理控制蓄電池的工作進程，從而保證和提高了蓄電池的循環使用壽命；