太陽能發電控制器的製作方法
2023-09-16 09:04:35 3
專利名稱：太陽能發電控制器的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種太陽能發電技術領域的太陽能燈控制器。特別是涉及一種適用於
向市電電器供電的太陽能發電控制器。
背景技術：
太陽能是一種清潔的可再生能源，是取之不盡的能源資源。太陽電池可以直接將 太陽能轉換為電能，不對環境產生任何汙染。近年來隨著光伏技術的飛速發展，太陽能在照 明燈具上的應用日益擴大，近幾年來，太陽能燈具產品由於安全、節能、方便、環保等多重優 勢，應用己經逐漸形成規模。 太陽能燈控制器是太陽能照明系統中重要的部件之一，控制器的優劣不但決定蓄 電池的使用壽命，而且還直接影響光伏系統的電力輸出。獨立光伏系統中一般是根據儲能 蓄電池電壓來選擇太陽電池輸出電壓，而對蓄電池的充放電控制，則是通過監控蓄電池的 電壓實現。控制工作電壓在一定程度上可以調節太陽電池的輸出，但太陽電池的電量和最 大功率點是隨時會發生變化的。例如夏季則是光照時間長，蓄電池的蓄電量充足，太陽照射 充足則電池電量充足，輸出電壓穩定。但是就算是在盛夏時節，如果連日陰雨，也同樣不能 保證太陽光的充足照射，時間稍長則電池電量不能維持正常的照明使用，這時會給人們帶 來不便。 同時，現有的太陽能供電設備也不能夠直接與市電電網併網，造成了用戶使用的 不便。
發明內容本實用新型的目的就是解決現用技術中存在的上述問題，提供一種適用於太陽能 路燈、太陽能庭院燈的、市電供電，能夠有效的延長電瓶的續航能力的太陽能發電控制器。 本實用新型的另一個目的是，提供一種能夠與市電電網自由切換和併網的太陽能 發電控制器。 為解決上述技術問題，本實用新型的太陽能發電控制器，包括有太陽能板、電瓶、 用電器和輸出裝置，還設置有電能補充裝置，所述電能補充裝置、太陽能板、電瓶之間相互 串聯連接，所述輸出裝置支持市電220V輸出，所述電能補充裝置為市電電網。 所述電能補充裝置還可以是手搖發電機。 所述輸出裝置還具有智能切換模塊，能夠在市電供電與太陽能供電之間自由切換 或併網。 還包括DC-DC變換電路、兩路電壓電流檢測電路、單片機系統、檢測電阻電路、過 充保護電路以及過放和短路保護電路，其中，太陽能板、過充保護電路、DC-DC變換電路、電 瓶、過放和短路保護電路和用電器依次連接；電壓電流檢測電路的輸出連接單片機系統； 電壓電流檢測電路的輸入與檢測電阻電路相連，輸出連接單片機系統。 所述的電壓電流檢測電路是由雙運算放大器和電流檢測晶片構成，雙運算放大器的左側運算放大器與電流檢測晶片組成一路用於檢測太陽電池的輸出電壓和電流的電壓 電流檢測電路。 所述的DC-DC變換電路採用SEPIE電路結構。 所述的過充保護電路包括有繼電器。 所述的過放和短路保護電路包括有繼電器。 所述串口通訊模塊包括晶片和串口 。 液晶顯示模塊實時顯示輸入電壓，電瓶電壓，負載電流。 本實用新型的上述技術方案相比現有技術具有以下優點 1.光電隔離，抗幹擾能力強； 2.帶有液晶顯示，能夠實時顯示輸入電壓，電瓶電壓，負載電流，準確了解控制器 運行情況； 3.輸入部分採用，瞬態抑制二極體，壓敏電阻，高壓電容，進行保護； 4.電瓶保護採用萬次自恢復保險絲，單片機軟體判斷電瓶工作情況進行保護； 5.輸出採用軟體和萬次保險絲進行保護； 6.電瓶充電採用單片機程序智能控制，充電效果好，同時有保護電瓶提高電瓶壽 命的作用； 7.輸入採用太陽能極板，有效的利用太陽能，有防止過充判斷； 8.輸入同時支持手搖發電機，可以利用在陰雨等氣候下充電的補充； 9.本控制充電控制是串聯形式，一般其他產品是並聯，容易影響輸入設備； 10.帶有可調開關swl具有多種節能輸出模式。
11.電瓶保護採用電子短路保護，相應速度快。 12.輸出支持220V，方便併網發電。 13.支持太陽能發電與市電供電之間的智能切換。
為了使本實用新型的內容更容易被清楚的理解，下面根據本實用新型的具體實施
例並結合附圖，對本實用新型作進一步詳細的說明，其中 圖1是本實用新型的控制器一種具體實施方式
的結構示意圖； 圖2是圖1所述實施方式中電壓電流檢測電路的電路原理圖； 圖3是圖1所述實施方式中單片機系統的電路原理圖； 圖4是圖1所述實施方式中DC-DC變換電路的電路原理圖； 圖5是圖1所述實施方式中串口通訊模塊的電路原理圖； 圖6是圖1所述實施方式中液晶顯示模塊的電路原理圖； 圖7是圖1所述實施方式中過放和短路保護電路的電路原理圖； 圖8是本實用新型的控制器另一種具體實施方式
的結構示意圖
具體實施方式圖1-7顯示了本實用新型的太陽能發電控制器一種具體的實施方式，一種太陽能 發電控制器，包括有太陽能板、電瓶、和用電器，其特徵在於，還設置有電能補充裝置，所述電能補充裝置、太陽能板、電瓶之間相互串聯連接。所述電能補充裝置為市電電網(220V交 流電)。本實用新型的太陽能發電控制器還包括DC-DC變換電路、兩路電壓電流檢測電路、 單片機系統、檢測電阻電路、過充保護電路以及過放和短路保護電路，其中，太陽能板、過充 保護電路、DC-DC變換電路、電瓶、過放和短路保護電路和用電器依次連接；電壓電流檢測 電路的輸出連接單片機系統；電壓電流檢測電路的輸入與檢測電阻電路相連，輸出連接單 片機系統。所述電壓電流檢測電路是由雙運算放大器和電流檢測晶片構成，雙運算放大器 的左側運算放大器與電流檢測晶片組成一路用於檢測太陽電池的輸出電壓和電流的電壓 電流檢測電路。所述的DC-DC變換電路採用SEPIE電路結構。所述的過充保護電路包括有 繼電器。所述的過放和短路保護電路包括有繼電器。所述串口通訊模塊包括晶片和串口。 液晶顯示模塊實時顯示輸入電壓，電瓶電壓，負載電流。 本實用新型的太陽能發電控制器充電輸入jl接太陽能集板和市電電網，將輸入 的電能經過單片機調製對電瓶進行充電，根據pal通過ad轉換單片機可以讀出輸入電壓， 電瓶的電壓通過paO可以讀出，根據電瓶的電壓來控制合理的充電電流，當電瓶電壓高於 14v時改為脈衝充電，能夠提高電瓶的有效充電量，同時該脈衝充電有保養電瓶的功能，由 於接了太陽能基板到晚上可以準確判斷出到了改亮燈的時候，將蓄電瓶的電能輸出給led 燈具，工作4個小時之後(改時間可以通過swe時間調整)進入節能模式，輸出電流減少 40%，燈具的亮度略微變暗，能夠有效的延長電瓶的續航能力，負載的輸出電流通pa2反饋
給單片機，負載如果過流，單片機停止輸出，能夠有效的保護負載保護電瓶保護控制器本 身，為了防止極特殊的情況加入了 r999，該電阻為自恢復保險絲，當電流超過額定值自動斷
開電路，有效的保護負載，保護蓄電瓶，保護控制器本身，這樣的方案是由軟體和硬體同時 控制的，兩種方式都有效，能有效的保護蓄電池保護負載，也就是雙重保險。 在上述實施方式中，是把該控制盒用作太陽能路燈、太陽能庭院燈。如果將swl的 開關撥到on的位置該控制器變為太陽能給電瓶充電，負載可以任意時間輸出，就是一個太 陽能充電，帶有電瓶保護的一個控制器。 上述實施方式中，太陽能控制器採用市電輸出的220V交流電作為電能補充裝置 的電能來源，可以在太陽能匱乏時為電瓶的充電。同時，其輸出電壓可以設置為與市電電壓 相同，便於用電器的統一。輸出裝置中還設置有智能切換模塊，能夠方便地實現太陽能供電 與市電電網的併網或者自由切換。在市電充足或者太陽能匱乏時，可以直接使用市電輸出 或者為電瓶的充電，在太陽能充足或者市電供電緊張時，可以使用太陽能供電或者使用電 瓶供電 如果在連續陰雨天過長有沒有交流電的時候以及其它電源，該控制器自帶一個手
搖發電機(如圖8所示)，可以對電瓶進行充電，充電能夠保證設備正常運行。 綜上所述，該控制器既可以做太陽能光控控制器，又可以做太陽能常規電源。 顯然，上述實施例僅僅是為清楚地說明所作的舉例，而並非對實施方式的限定。對
於所屬領域的普通技術人員來說，在上述說明的基礎上還可以做出其它不同形式的變化或
變動。這裡無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。而由此所引申出的顯而易見的變化或
變動仍處於本發明創造的保護範圍之中。
權利要求一種太陽能發電控制器，包括有太陽能板、電瓶、和用電器，其特徵在於，還設置有電能補充裝置和輸出裝置，所述電能補充裝置、太陽能板和電瓶之間相互串聯連接，所述電能補充裝置可以是市電電網，所述輸出裝置支持以市電電壓輸出。
2. 根據權利要求1所述的控制器，其特徵在於，所述輸出裝置還具有智能切換模塊， 能夠在市電供電與太陽能供電之間自由切換和併網，所述電能補充裝置還可以是手搖發電 機。
3. 根據權利要求1或2所述的控制器，其特徵在於，還包括DC-DC變換電路、兩路電壓 電流檢測電路、單片機系統、檢測電阻電路、過充保護電路以及過放和短路保護電路，其中， 太陽能板、過充保護電路、DC-DC變換電路、電瓶、過放和短路保護電路和用電器依次連接； 電壓電流檢測電路的輸出連接單片機系統；電壓電流檢測電路的輸入與檢測電阻電路相 連，輸出連接單片機系統。
4. 根據權利要求3所述的控制器，其特徵在於，所述的電壓電流檢測電路是由雙運算 放大器和電流檢測晶片構成，雙運算放大器的左側運算放大器與電流檢測晶片組成一路用 於檢測太陽電池的輸出電壓和電流的電壓電流檢測電路。
5. 根據權利要求3所述的控制器，其特徵在於，所述的DC-DC變換電路採用SEPIE電路 結構。
6. 根據權利要求3所述的控制器，其特徵在於，所述的過充保護電路包括有繼電器。
7. 根據權利要求3所述的控制器，其特徵在於，所述的過放和短路保護電路包括有繼 電器。
8. 根據權利要求3所述的控制器，其特徵在於，所述串口通訊模塊包括晶片和串口 。
9. 根據權利要求1或2所述的控制器，其特徵在於，液晶顯示模塊實時顯示輸入電壓， 電瓶電壓，負載電流。
專利摘要一種太陽能發電控制器，包括有太陽能板、電瓶、和用電器，還設置有電能補充裝置和輸出裝置，所述電能補充裝置、太陽能板、電瓶串聯連接，所述輸出裝置支持以市電電壓輸出。所述電能補充裝置可以是市電電網，也可以是手搖發電機。本實用新型支持在市電供電與太陽能供電之間自由切換和併網。
文檔編號H02J7/32GK201491345SQ20092021685
公開日2010年5月26日 申請日期2009年9月22日 優先權日2009年9月22日
發明者江明光 申請人:江明光