CN105676719A - 一种太阳能光伏充电站控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种太阳能光伏充电站控制系统，太阳能光伏充电站包括太阳能电池板、万向云台和蓄电池，太阳能光伏充电站控制系统包括ARM微控制器模块、电压转换电路模块、晶振电路模块、复位电路模块、数据存储电路模块、CDMA无线通信模块、无线通信天线、信号预处理电路模块、太阳方位角传感器、功率检测器、按键操作电路模块、时钟电路模块、液晶显示屏、云台驱动电路、充电控制电路、放电控制电路、语音报警电路模块、电量检测电路模块和逆变器。本发明结构简单，设计合理，使用操作便捷，光伏发电的效率高，既能够为直流用电设备充电，还能够为交流用电设备供电，工作稳定性和可靠性高，实用性强，便于推广使用。

Description

一种太阳能光伏充电站控制系统

技术领域

本发明属于太阳能发电技术领域，具体涉及一种太阳能光伏充电站控制系统。

背景技术

随着社会经济的快速发展，汽车成为人们日常出行的重要的交通工具，汽车使用的燃料通过燃烧为汽车提供所需的电能和动力，汽车燃料燃烧产生大量的废气，对环境造成严重的污染。目前兴起的电动车是未来汽车发展的一个方向，而电动车的充电存在很大的问题，电动车的充电量较大，影响市电的正常供电。太阳能光伏发电作为一种新能源得到快速发展，太阳能光伏发电不仅是一种清洁能源，更是取之不尽的新能源，但是太阳能有间歇性及存储运输的问题，使得太阳能不能有效地成为能源载体。现有技术中还没有针对太阳能光伏充电站的结构简单、使用操作方便、功能完备、充电效率高的控制系统。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种太阳能光伏充电站控制系统，其结构简单，设计合理，使用操作便捷，光伏发电的效率高，既能够为直流用电设备充电，还能够为交流用电设备供电，工作稳定性和可靠性高，实用性强，便于推广使用。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种太阳能光伏充电站控制系统，所述太阳能光伏充电站包括用于将太阳能转换为电能的太阳能电池板、用于带动所述太阳能电池板旋转跟踪太阳的万向云台和用于存储太阳能电池板所发电能的蓄电池，其特征在于：所述太阳能光伏充电站控制系统包括ARM微控制器模块和为系统中各用电模块供电的电压转换电路模块，以及与所述ARM微控制器模块相接的晶振电路模块、复位电路模块、用于存储数据的数据存储电路模块和用于将数据无线发送到CDMA网络上的CDMA无线通信模块，所述CDMA无线通信模块上连接有无线通信天线，所述ARM微控制器模块内部集成有A/D转换电路，所述A/D转换电路的输入端接有用于对信号进行放大和滤波处理的信号预处理电路模块，所述信号预处理电路模块的输入端接有用于对太阳方位角进行实时检测的太阳方位角传感器和用于对太阳能电池板的输出功率进行实时检测的功率检测器，所述功率检测器与所述太阳能电池板的输出端相接，所述ARM微控制器模块的输入端接有用于参数设置的按键操作电路模块和用于为系统提供实时时钟信号的时钟电路模块，所述ARM微控制器模块的输出端接有用于显示数据的液晶显示屏、用于驱动万向云台的云台驱动电路，用于对蓄电池的充电进行控制的充电控制电路、用于对蓄电池的放电进行控制的放电控制电路和用于在蓄电池的电量低时发出语音报警信号的语音报警电路模块，所述万向云台与云台驱动电路的输出端相接，所述充电控制电路接在太阳能电池板与蓄电池之间，所述放电控制电路与蓄电池的输出端相接，所述蓄电池的输出端还接有用于对蓄电池的电量进行实时检测的电量检测电路模块和用于将蓄电池输出的直流电压转换为交流电压的逆变器，所述电量检测电路模块的输出端与所述ARM微控制器模块的输入端相接。

上述的一种太阳能光伏充电站控制系统，其特征在于：所述ARM微控制器模块为ARM微控制器芯片LPC2138。

上述的一种太阳能光伏充电站控制系统，其特征在于：所述按键操作电路模块为4×4键盘。

上述的一种太阳能光伏充电站控制系统，其特征在于：所述时钟电路模块主要由时钟芯片DS1302构成。

上述的一种太阳能光伏充电站控制系统，其特征在于：所述语音报警电路模块主要由语音芯片ISD1420构成。

上述的一种太阳能光伏充电站控制系统，其特征在于：所述数据存储电路模块为SD卡数据存储电路。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

1、本发明采用了集成化、模块化的设计，结构简单，设计合理，实现方便且成本低。

2、本发明的安装布设方便，使用操作便捷。

3、本发明采用太阳能光伏发电为充电站提供电能来源，安全、清洁无污染，可以设置在户外没有市电的地方，用于对汽车和其他用电设备的充电补充。

4、本发明通过设置由太阳方位角传感器和万向云台组成的太阳能跟踪机构对太阳光进行跟踪，提高了光伏发电的效率。

5、本发明的工作稳定性和可靠性高，无需经常维护维修，节约了维护维修耗费的人力和物力。

6、本发明的实用性强，使用效果好，便于推广使用。

综上所述，本发明结构简单，设计合理，使用操作便捷，光伏发电的效率高，既能够为直流用电设备充电，还能够为交流用电设备供电，工作稳定性和可靠性高，实用性强，便于推广使用。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本发明的电路原理框图。

附图标记说明:

1—太阳能电池板；2—万向云台；3—蓄电池；

4—ARM微控制器模块；4-1—A/D转换电路；5—电压转换电路模块；

6—晶振电路模块；7—复位电路模块；8—数据存储电路模块；

9—CDMA无线通信模块；10—信号预处理电路模块；

11—太阳方位角传感器；12—功率检测器；

13—按键操作电路模块；14—时钟电路模块；15—液晶显示屏；

16—充电控制电路；17—放电控制电路；18—语音报警电路模块；

19—电量检测电路模块；20—逆变器；21—云台驱动电路；

22—无线通信天线。

具体实施方式

如图1所示，本发明的太阳能光伏充电站控制系统，所述太阳能光伏充电站包括用于将太阳能转换为电能的太阳能电池板1、用于带动所述太阳能电池板1旋转跟踪太阳的万向云台2和用于存储太阳能电池板1所发电能的蓄电池3，所述太阳能光伏充电站控制系统包括ARM微控制器模块4和为系统中各用电模块供电的电压转换电路模块5，以及与所述ARM微控制器模块4相接的晶振电路模块6、复位电路模块7、用于存储数据的数据存储电路模块8和用于将数据无线发送到CDMA网络上的CDMA无线通信模块9，所述CDMA无线通信模块9上连接有无线通信天线22，所述ARM微控制器模块4内部集成有A/D转换电路4-1，所述A/D转换电路4-1的输入端接有用于对信号进行放大和滤波处理的信号预处理电路模块10，所述信号预处理电路模块10的输入端接有用于对太阳方位角进行实时检测的太阳方位角传感器11和用于对太阳能电池板1的输出功率进行实时检测的功率检测器12，所述功率检测器12与所述太阳能电池板1的输出端相接，所述ARM微控制器模块4的输入端接有用于参数设置的按键操作电路模块13和用于为系统提供实时时钟信号的时钟电路模块14，所述ARM微控制器模块4的输出端接有用于显示数据的液晶显示屏15、用于驱动万向云台2的云台驱动电路21，用于对蓄电池3的充电进行控制的充电控制电路16、用于对蓄电池3的放电进行控制的放电控制电路17和用于在蓄电池3的电量低时发出语音报警信号的语音报警电路模块18，所述万向云台2与云台驱动电路21的输出端相接，所述充电控制电路16接在太阳能电池板1与蓄电池3之间，所述放电控制电路17与蓄电池3的输出端相接，所述蓄电池3的输出端还接有用于对蓄电池3的电量进行实时检测的电量检测电路模块19和用于将蓄电池3输出的直流电压转换为交流电压的逆变器20，所述电量检测电路模块19的输出端与所述ARM微控制器模块4的输入端相接。

本实施例中，所述ARM微控制器模块4为ARM微控制器芯片LPC2138。所述按键操作电路模块13为4×4键盘。所述时钟电路模块14主要由时钟芯片DS1302构成。所述语音报警电路模块18主要由语音芯片ISD1420构成。所述数据存储电路模块8为SD卡数据存储电路。

本发明的工作过程是：太阳能电池板1将太阳能转化为电能为蓄电池3进行充电，通过功率检测器12对太阳能电池板1的输出功率进行检测，并将检测结果经由信号预处理电路模块10和A/D转换电路4-1发送到ARM微控制器模块4中，ARM微控制器模块4通过充电控制电路16对蓄电池3的充电过程进行控制，同时，通过太阳方位角传感器11对太阳方位角进行实时检测，并将检测结果经由信号预处理电路模块10和A/D转换电路4-1发送到ARM微控制器模块4中，ARM微控制器模块4根据太阳方位角传感器11检测到的信号对云台驱动电路21进行控制，进行控制万向云台2带动太阳能电池板1旋转跟踪太阳，调整太阳能电池板1与太阳光的入射角度，使太阳能电池板1与太阳光垂直，提高太阳能电池板1的光伏发电效率。蓄电池3输出的直流电压能够为直流用电设备充电，逆变器20将蓄电池3输出的直流电压转换为交流电后，能够过为交流用电设备供电；电量检测电路模块19能够对蓄电池3的电量进行实时检测，当电量不足时，ARM微控制器模块4控制语音报警电路模块18发出语音报警信号。

综上所述，本发明采用太阳能光伏发电为充电站提供电能来源，安全、清洁无污染，可以设置在户外没有市电的地方，用于对汽车和其他用电设备的充电补充，通过设置由太阳方位角传感器11和万向云台2组成的太阳能跟踪机构对太阳光进行跟踪，提高了光伏发电的效率。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。

Claims (6)

1.一种太阳能光伏充电站控制系统，所述太阳能光伏充电站包括用于将太阳能转换为电能的太阳能电池板(1)、用于带动所述太阳能电池板(1)旋转跟踪太阳的万向云台(2)和用于存储太阳能电池板(1)所发电能的蓄电池(3)，其特征在于：所述太阳能光伏充电站控制系统包括ARM微控制器模块(4)和为系统中各用电模块供电的电压转换电路模块(5)，以及与所述ARM微控制器模块(4)相接的晶振电路模块(6)、复位电路模块(7)、用于存储数据的数据存储电路模块(8)和用于将数据无线发送到CDMA网络上的CDMA无线通信模块(9)，所述CDMA无线通信模块(9)上连接有无线通信天线(22)，所述ARM微控制器模块(4)内部集成有A/D转换电路(4-1)，所述A/D转换电路(4-1)的输入端接有用于对信号进行放大和滤波处理的信号预处理电路模块(10)，所述信号预处理电路模块(10)的输入端接有用于对太阳方位角进行实时检测的太阳方位角传感器(11)和用于对太阳能电池板(1)的输出功率进行实时检测的功率检测器(12)，所述功率检测器(12)与所述太阳能电池板(1)的输出端相接，所述ARM微控制器模块(4)的输入端接有用于参数设置的按键操作电路模块(13)和用于为系统提供实时时钟信号的时钟电路模块(14)，所述ARM微控制器模块(4)的输出端接有用于显示数据的液晶显示屏(15)、用于驱动万向云台(2)的云台驱动电路(21)，用于对蓄电池(3)的充电进行控制的充电控制电路(16)、用于对蓄电池(3)的放电进行控制的放电控制电路(17)和用于在蓄电池(3)的电量低时发出语音报警信号的语音报警电路模块(18)，所述万向云台(2)与云台驱动电路(21)的输出端相接，所述充电控制电路(16)接在太阳能电池板(1)与蓄电池(3)之间，所述放电控制电路(17)与蓄电池(3)的输出端相接，所述蓄电池(3)的输出端还接有用于对蓄电池(3)的电量进行实时检测的电量检测电路模块(19)和用于将蓄电池(3)输出的直流电压转换为交流电压的逆变器(20)，所述电量检测电路模块(19)的输出端与所述ARM微控制器模块(4)的输入端相接。

2.按照权利要求1所述的一种太阳能光伏充电站控制系统，其特征在于：所述ARM微控制器模块(4)为ARM微控制器芯片LPC2138。

3.按照权利要求1所述的一种太阳能光伏充电站控制系统，其特征在于：所述按键操作电路模块(13)为4×4键盘。

4.按照权利要求1所述的一种太阳能光伏充电站控制系统，其特征在于：所述时钟电路模块(14)主要由时钟芯片DS1302构成。

5.按照权利要求1所述的一种太阳能光伏充电站控制系统，其特征在于：所述语音报警电路模块(18)主要由语音芯片ISD1420构成。

6.按照权利要求1所述的一种太阳能光伏充电站控制系统，其特征在于：所述数据存储电路模块(8)为SD卡数据存储电路。