智能太陽能充放電控制器的製作方法

2023-04-27 10:03:56 1

專利名稱：智能太陽能充放電控制器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種太陽能充放電控制器，具體地說，涉及一種太陽能電源中對 蓄電池進行充放電控制的智能太陽能充放電控制器。
背景技術：
目前，市場上大多數太陽能控制器都有溫度補償功能，但溫度檢測部分均設置在 控制其內部，實際檢測的溫度為控制器內部溫度，一般高於蓄電池所處的環境溫度，從而導 致溫度補償值不準確，久而久之會損毀蓄電池，使蓄電池的使用壽命減短；且在電池電量低 時，傳統的太陽能蓄電池無法啟動備用電源，只能關斷負載，無法滿足需要負載持續供電的 應用場合。同時，由於大多數太陽能控制器沒有防水設計，例如將控制器安裝在路燈燈杆 上以後，如果遇到雨雪天氣時，控制器內部通常會出現進水現象，從而導致控制器內部電路 短路而損壞控制器。

實用新型內容本實用新型針對現有太陽能充放電控制器存在的使用壽命短、不能滿足負載持續 供電、以及無防水設計造成的遇水後內部短路損壞控制器等上述問題，提供了一種穩定、使 用壽命長、可滿足負載持續供電、且具有防水功能、使用安全可靠的智能太陽能充放電控制
ο本實用新型的技術方案是一種智能太陽能充放電控制器，包括殼體和設置在殼 體內部的控制電路板，所述的控制電路板上設置有CPU控制單元模塊、充電控制電路模塊、 放電控制電路模塊、溫度檢測電路模塊和一個信號輸出模塊，CPU控制單元模塊分別與充電 控制電路模塊、放電控制電路模塊、溫度檢測電路模塊和一個信號輸出模塊電連接，所述的 充電控制電路模塊分別與蓄電池和太陽能電池板連接，放電控制電路模塊分別與蓄電池和 負載連接，溫度檢測電路模塊與設置在殼體外部的溫度傳感器連接。優選的是，所述的充電控制電路模塊包括蓄電池電壓檢測電路、太陽能電壓檢測 電路和由MOS大功率管組成的充電控制電路，CPU控制單元模塊通過蓄電池電壓檢測電路 與蓄電池連接，並通過太陽能電壓檢測電路與太陽能電池板連接，充電控制電路中的MOS 大功率管的源極、漏極並聯在太陽能電池板的輸出端，柵極與CPU控制單元模塊連接；優選的是，所述的放電控制電路模塊包括負載控制電路和驅動電路，負載控制電 路由MOS大功率管組成，負載控制電路連接CPU控制單元模塊，並通過驅動電路與負載連 接；優選的是，所述的太陽能電池板與蓄電池之間設置有一個防反充電路，蓄電池與 負載之間設置有保護電路，蓄電池與CPU控制單元模塊之間設置有一個穩壓電路；優選的是，所述的保護電路包括過流保護電路、短路保護電路、過壓保護電路、欠 壓保護電路和過溫保護電路；優選的是，所述的溫度檢測電路模塊與一個溫度保護電路電連接；[0010]優選的是，所述的控制器還設置有工作狀態顯示模塊，該模塊包括兩個LED發光 二級管，其中一個為顯示充電和放電狀態的綠色LED發光二極體，另一個為報警指示的紅 色LED發光二極體；優選的是，所述的CPU控制單元模塊包括單片機和穩壓電源，穩壓電源直接與單 片機連接，為單片機提供電源，單片機產生的PWM脈衝連接到充電控制電路模塊，同時，單 片機與放電控制電路模塊、溫度檢測電路模塊和信號輸出模塊電連接；優選的是，所述的殼體採用緊湊型鋁製外殼，殼體與控制電路板之間灌裝有環氧 樹脂層。本實用新型的有益效果是本實用新型體積小、設置簡單、安全可靠，溫度檢測電 路模塊採用控制器外置溫度傳感器，根據環境溫度適時進行溫度補償，更加貼合蓄電池特 性，從而確保了蓄電池的使用壽命，蓄電池的使用壽命長。同時，該控制器內設置有一個信 號輸出模塊，可以用於連接控制其他設備，當電池電量低時，可以通過該信號輸出模塊與備 用電源連接，不需要關斷負載，滿足負載持續供電的應用場合。本實用新型還採用環氧樹脂 灌裝PCB板，有效地防塵防水，且殼體採用緊固耐用的緊湊型鋁製外殼，有效地防止鏽蝕。
附圖1為本實用新型具體實施例的結構框圖。
具體實施方式
本實用新型的具體實施方式
如圖1所示，一種智能太陽能充放電控制器，包括殼 體和設置在殼體內部的控制電路板，所述的控制電路板上設置有CPU控制單元模塊、充電 控制電路模塊、放電控制電路模塊、溫度檢測電路模塊和一個信號輸出模塊，CPU控制單元 模塊包括單片機和穩壓電源，穩壓電源直接與單片機連接，為單片機提供電源，單片機產生 的PWM脈衝連接到充電控制電路模塊，同時，單片機與放電控制電路模塊、溫度檢測電路模 塊和信號輸出模塊電連接。太陽能電池板與蓄電池之間設置有一個防反充電路，能夠防止 蓄電池過度充電及夜間蓄電池向太陽能電池板反向充電，從而確保了蓄電池的使用壽命； 蓄電池與負載之間設置有保護電路，該保護電路包括過流保護電路、短路保護電路、過壓保 護電路、欠壓保護電路和過溫保護電路；蓄電池與CPU控制單元模塊之間設置有一個穩壓 電路。信號輸出模塊輸出信號0-5V，5mA,該信號輸出模塊可以用於控制其他設備，如LED燈 的恆流驅動，若恆流驅動有調光控制腳，可以利用該信號輸出模塊調光；還可以用於啟動或 停止其他備用設備(如在蓄電池電量低的情況下啟動備用電源)等其他需要控制的設備。充電控制電路模塊包括蓄電池電壓檢測電路、太陽能電壓檢測電路和由MOS大功 率管組成的充電控制電路，CPU控制單元模塊通過蓄電池電壓檢測電路與蓄電池連接，並通 過太陽能電壓檢測電路與太陽能電池板連接，充電控制電路中的MOS大功率管的源極、漏 極並聯在太陽能電池板的輸出端，柵極與CPU控制單元模塊連接。放電控制電路模塊包括負載控制電路和驅動電路，負載控制電路由MOS大功率管 組成，負載控制電路連接CPU控制單元模塊，並通過驅動電路與負載連接，具有光控、時控 功能，能夠在白天夜間自動切換。控制器設置有5种放電模式供用戶選擇，既可以作為路 燈控制器使用，又可以作為通用控制器使用，負載可以工作於全功率狀態，又可以工作於半 功率狀態，夜晚工作時間，既可以通過光控實現又可以通過時控實現，時間設置範圍從0-18 小時。[0020]溫度檢測電路模塊與設置在殼體外部的溫度傳感器連接，用於檢測環境溫度，使 得控制器可以根據不同的環境溫度調節充電電壓，溫度補償係數為4mv/k per cell，並與 一個溫度保護電路電連接，有效保護蓄電池，從而延長蓄電池的使用壽命。控制器還設置有工作狀態顯示模塊，該模塊包括兩個LED發光二級管，其中一個 為顯示充電和放電狀態的綠色LED發光二極體，另一個為報警指示的紅色LED發光二極體， 可以指示過流、短路、欠壓、過壓、過溫等信息，當系統出現故障時用戶可以根據指示燈輕鬆 找到故障原因。控制器還設置有一個通信模塊，控制器通過該通信模塊與其他外部設備通信，可 以外接溫度傳感器、遠程通信模塊、無線通信模塊和連結電腦。
權利要求1.一種智能太陽能充放電控制器，包括殼體和設置在殼體內部的控制電路板，其特徵 在於所述的控制電路板上設置有CPU控制單元模塊、充電控制電路模塊、放電控制電路模 塊、溫度檢測電路模塊和一個信號輸出模塊，CPU控制單元模塊分別與充電控制電路模塊、 放電控制電路模塊、溫度檢測電路模塊和一個信號輸出模塊電連接，所述的充電控制電路 模塊分別與蓄電池和太陽能電池板連接，放電控制電路模塊分別與蓄電池和負載連接，溫 度檢測電路模塊與設置在殼體外部的溫度傳感器連接。
2.如權利要求1所述的智能太陽能充放電控制器，其特徵在於所述的充電控制電路 模塊包括蓄電池電壓檢測電路、太陽能電壓檢測電路和由MOS大功率管組成的充電控制電 路，CPU控制單元模塊通過蓄電池電壓檢測電路與蓄電池連接，並通過太陽能電壓檢測電路 與太陽能電池板連接，充電控制電路中的MOS大功率管的源極、漏極並聯在太陽能電池板 的輸出端，柵極與CPU控制單元模塊連接。
3.如權利要求1所述的智能太陽能充放電控制器，其特徵在於所述的放電控制電路 模塊包括負載控制電路和驅動電路，負載控制電路由MOS大功率管組成，負載控制電路連 接CPU控制單元模塊，並通過驅動電路與負載連接。
4.如權利要求1所述的智能太陽能充放電控制器，其特徵在於所述的太陽能電池板 與蓄電池之間設置有一個防反充電路，蓄電池與負載之間設置有保護電路，蓄電池與CPU 控制單元模塊之間設置有一個穩壓電路。
5.如權利要求4所述的智能太陽能充放電控制器，其特徵在於所述的保護電路包括 過流保護電路、短路保護電路、過壓保護電路、欠壓保護電路和過溫保護電路。
6.如權利要求1所述的智能太陽能充放電控制器，其特徵在於所述的溫度檢測電路 模塊與一個溫度保護電路電連接。
7.如權利要求1所述的智能太陽能充放電控制器，其特徵在於所述的控制器還設置 有工作狀態顯示模塊，該模塊包括兩個LED發光二級管，其中一個為顯示充電和放電狀態 的綠色LED發光二極體，另一個為報警指示的紅色LED發光二極體。
8.如權利要求1所述的智能太陽能充放電控制器，其特徵在於所述的控制器還設置 有一個通信模塊，控制器通過該通信模塊與其他外部設備通信。
9.如權利要求1至8任意一項所述的智能太陽能充放電控制器，其特徵在於所述的 CPU控制單元模塊包括單片機和穩壓電源，穩壓電源直接與單片機連接，為單片機提供電 源，單片機產生的PWM脈衝連接到充電控制電路模塊，同時，單片機與放電控制電路模塊、 溫度檢測電路模塊和信號輸出模塊電連接。
10.如權利要求1所述的智能太陽能充放電控制器，其特徵在於所述的殼體採用緊湊 型鋁製外殼，殼體與控制電路板之間灌裝有環氧樹脂層。
專利摘要本實用新型涉及一種智能太陽能充放電控制器，包括殼體和設置在殼體內部的控制電路板，控制電路板上設置有CPU控制單元模塊、充電控制電路模塊、放電控制電路模塊、溫度檢測電路模塊和一個信號輸出模塊，CPU控制單元模塊分別與充電控制電路模塊、放電控制電路模塊、溫度檢測電路模塊和一個信號輸出模塊電連接，充電控制電路模塊分別與蓄電池和太陽能電池板連接，放電控制電路模塊分別與蓄電池和負載連接，溫度檢測電路模塊與設置在殼體外部的溫度傳感器連接。本實用新型體積小、設置簡單、安全可靠，採用控制器外置溫度傳感器，根據環境溫度適時進行溫度補償，確保了蓄電池的使用壽命。控制器內設置有信號輸出模塊，可以用於連接控制其他設備。
文檔編號H02N6/00GK201781293SQ201020209759
公開日2011年3月30日 申請日期2010年6月1日 優先權日2010年6月1日
發明者吳同, 周允田, 張春黎, 李永坤, 李紅玲 申請人:青島天盈華智科技有限公司