CN104638746A - 双向交替充放电太阳能光伏控制器 - Google Patents

双向交替充放电太阳能光伏控制器 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种双向交替充放电太阳能光伏控制器，所述光伏控制器包括电路板和设置在其上的单片机、两个单刀双掷型继电器、若干个驱动控制电路模块和连接线路。所述的单片机利用I/O口通过功率驱动电路对MOSFET开关管进行控制达到充放电控制的目的，并利用I/O口通过光耦放大驱动电路来对两个单刀双掷型继电器进行控制，两个单刀双掷型继电器各连有一个蓄电池，本发明通过上述设置可让太阳能电池板能分别对两个蓄电池相互换向充电，使两个蓄电池达到相互交替充电和放电的作用，有利于电能不间断的持久运行。

Description

双向交替充放电太阳能光伏控制器
技术领域
本发明涉及一种太阳能光伏控制器，具体的说是一种双向交替充放电太阳能光伏控制器。
背景技术
太阳能光伏控制器是太阳能光伏发电系统的核心部件，传统的太阳能光伏控制器具有蓄电池过充、过放保护和PWM充电控制功能，还有光控时控功能。传统的太阳能光伏控制器主要应用在白天太阳能电池板对蓄电池充电，晚上蓄电池对负载放电的光伏发电系统，其中典型的系统有太阳能路灯系统、太阳能杀虫灯系统和太阳能家庭照明系统。但是很多光伏发电系统的负载不只是在晚上工作，更多的是在白天工作，甚至全天候24小时都工作，典型的系统有太阳能交通信号灯和太阳能户外电器电源。传统的太阳能光伏控制器只支持单个蓄电池控制，由于很多负载白天也要工作，这样就会发生太阳能电池板对蓄电池一边充电，蓄电池对负载一边放电的情况。这种工作模式会影响蓄电池的循环充放电次数，大大降低蓄电池的使用寿命。
发明内容
本发明提供一种双向交替充放电太阳能光伏控制器，可对两只蓄电池连接，让两只蓄电池能相互交替充电和放电，由此使充电和用电都互不影响，杜绝了单只蓄电池一边充电一边放电的问题。
本发明包括电路板和设置在其上的单片机、两个单刀双掷型继电器、若干个驱动控制电路模块和连接线路，所采用的技术方案在于：使用单片机I/O口通过PWM功率驱动电路驱动太阳能电池板负极和两个蓄电池负极之间的两个MOSFET开关管，实现太阳能电池板对两个蓄电池的充电控制；使用单片机I/O口通过功率驱动电路驱动蓄电池和负载负极之间的MOSFET开关管，达到开启和关闭负载的目的。使用单片机内部A/D转换器通用分压电阻实现太阳能电池板电压采样，通过在蓄电池负极和负载负极之间设置一个电流传感器来实现放电电流的采样，从而可以实现过流过载保护功能。两蓄电池控制接入电路采用两个单刀双掷型继电器，继电器一个选用常开，一个选用常闭，这样控制时两个继电器内部双掷开关总是反方向开关，使其中一个蓄电池总是正在充电，另外一个蓄电池总是正在放电。
上述技术方案包括：使用单片机I/O口控制光电耦合放大电路，再用光电耦合放大器同时驱动两个继电器。
使用单片机内部A/D通过温度传感器测量外部环境温度，实现对蓄电池的温度补偿。
太阳能电池板正负极两端接有双向肖基特二极管用于防雷防反接和整流作用。
在正极主线路与蓄电池相连的导线上串连有保险丝，用于过流保护作用。
本发明与现有技术相比，具有以下显著的优势和效果：
一是提高了太阳能光伏电池板的充电使用效率，因为两只蓄电池的交替充电，可始终让太阳能光伏电池板能为一只蓄电池充电；
二是提高了用电效率，由于两只蓄电池相互替换放电，可让用电在不间断的情况下运行；
三是两只蓄电池能相互交替充电和放电，由此使充电和用电都互不影响，杜绝了单只蓄电池一边充电一边放电的问题。
本发明具有显著的市场开发利用价值，可更好的扩大太阳能光伏电池板的市场占有率。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步详述。
图1为本发明的结构示意图。
图中：1、电路板，2、单片机，3、太阳能电池板，4、正极主线路，5、负极主线路，6、负载，7、蓄电池，8、单刀双掷型继电器，9、双MOSFET开关管，10、MOSFET开关管，11、电流传感器，12、PWM功率驱动电路，13、功率驱动电路，14、保险丝，15、光电耦合放大电路，16、温度传感器，17、精密分压电阻，18、双向肖基特二极管，19、粗导线，20、导线。
具体实施方式
图1所示：在电路板1上设置正极主线路4和负极主线路5两条主线路。正极主线路4一端与太阳能电池板3正极连接，另一端与负载6正极相连；负极主线路5一端与太阳能电池板3负极连接，另一端串连双MOSFET开关管9和两个单刀双掷型继电器8，再串连电流传感器11和MOSFET开关管10后与负载6负极相连，负极主线路5串连的两个单刀双掷型继电器9设有粗导线19各连接至一个蓄电池7的负极，两个蓄电池7的正极之间设有粗导线19相联，其中的一个蓄电池7通过粗导线19与正极主线路4相连通，正极主线路4和负极主线路5之间串连有一个双向肖基特二极管18和两个精密分压电阻17，在两个精密分压电阻17之间有一导线20连接单片机2，该单片机2另设有导线20连接电流传感器11，并通过功率驱动电路13与MOSFET开关管10连接，通过PWM功率驱动电路12分别与双MOSFET开关管9相连接。单片机2设有导线20连接光电耦合放大电路15。单片机2设有导线20与温度传感器16连接。在正极主线路4与蓄电池7相连的粗导线19上串连有保险丝14。

Claims (4)

1.一种双向交替充放电太阳能光伏控制器，包括电路板（1）和设置在其上的单片机（2）、两个单刀双掷型继电器（8）、若干个驱动控制电路模块和连接线路，其特征在于：在电路板（1）上设置正极主线路（4）和负极主线路（5）两条主线路。正极主线路（4）一端与太阳能电池板（3）正极连接，另一端与负载（6）正极相连；
负极主线路（5）一端与太阳能电池板（3）连接，另一端串连双MOSFET开关管（9）和两个单刀双掷型继电器（8），再串连电流传感器（11）和MOSFET开关管（10）后与负载（6）负极相连，负极主线路（5）串连的两个单刀双掷型继电器（8）设有粗导线（19）各连接至一个蓄电池（7）的负极，两个蓄电池（7）的正极之间设有粗导线（19）相联，其中的一个蓄电池（7）通过粗导线（19）与正极主线路（4）相连通，正极主线路（4）和负极主线路（5）之间串连有两个双向肖基特二极管（18）和两个精密分压电阻（17），在两个精密分压电阻（17）之间有一导线（20）连接单片机（1），该单片机（2）另设有导线（20）连接电流传感器（11），并通过功率驱动电路（13）与MOSFET开关管（10）连接，通过PWM功率驱动电路（12）分别与双MOSFET开关管（9）相连接。
2.根据权利要求1所述的双向交替充电太阳能光伏控制器，其特征在于：单片机（2）设有导线（20）连接光电耦合放大电路（15）。
3.根据权利要求1所述的双向交替充电太阳能光伏控制器，其特征在于：单片机（2）设有导线（20）与温度传感器（16）连接。
4.根据权利要求1所述的双向交替充电太阳能光伏控制器，其特征在于：在正极主线路（4）与蓄电池（7）相连的粗导线（19）上串连有保险丝（14）。
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