CN106549478A - 一种太阳能供电电源 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种太阳能供电电源，包括太阳能电池板、超级电容降压充电电路、电池充电电路、放电切换电路、输出稳压电路、第一电源模块、第二电源模块、驱动电路、采样电路、第一单片机控制单元及第二单片机控制单元。第一电源模块输入端为太阳能电池板，输出端为驱动电路。第二电源模块的输入端接太阳能电池板和电池，输出端与采样电路、第一单片机控制单元和第二单片机控制单元相连，第二单片机控制单元分别与第一单片机控制单元及采样电路相连，第一单片机控制单元通过驱动电路实现对超级电容的充电控制。与现有技术相比，本发明具有使用寿命长、功耗低、输出稳定等优点。
Description
技术领域
本发明涉及分布式光伏发电领域，尤其是涉及一种太阳能供电电源。
背景技术
的无线传感及远程视频监控系统是保障生产、生活安全的重要手段，然而因地理、环境、空间等因素的限制，使得相当一部分远程检测点和无线设备无法直接获取市电。太阳能供电因具有绿色环保、就地取电的特点，是一种较为理想和便捷的手段。然而，受电池使用寿命的限制，现有的太阳能供电电源往往使用寿命有限，且电源本身电路存在功耗较大的缺点。
申请号为201520277653.4的中国专利公开了一种太阳能与超级电容互补蓄能的代步车电控装置，该装置有太阳能供电、超级电容器供电、太阳能与超级电容器复合供电三种供电方式，然而没有一种供电模式自动选择方案。
申请号为20131039685108的中国专利公开了一种采用超级电容储电的太阳能供电系统，包括太阳能电池板、超级储能电容组、DC/DC升压电路、微计算机智能控制模块、储能锂电池组、逆变器、输出负载，工作时，当输出负载的功率小于太阳能电池板的输出功率且没有大启动电流时，太阳能电池板直接将电能通过逆变电路输送给负载；当输出负载超出太阳能电池板的输出功率，且需要有启动电流启动时，太阳能电池板与储能锂电池组共同为负载供电；当输出负载大大超出太阳能电池板的输出功率，且需要有大启动的电流时，太阳能电池板与储能锂电池组和超级储能电容组共同为负载供电。该系统中超级电容仅是在启动电流较大时，使用超级电容来维持系统启动，正常状态使用锂电池为负载供电，这会增加锂电池的充电放电次数，降低系统使用寿命。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种寿命长、功耗低、输出稳定的太阳能供电电源。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种太阳能供电电源，包括：
工作模块，包括太阳能电池板、超级电容降压充电电路、锂电池充电电路、放电切换电路和输出稳压电路，所述的太阳能电池板的输出端与超级电容降压充电电路的输入端连接，所述的超级电容降压充电电路包括超级电容，所述的锂电池充电电路包括锂电池，所述的超级电容降压充电电路和锂电池充电电路输出端分别通过放电切换电路与输出稳压电路连接，所述的放电切换电路由超级电容放电控制支路及锂电池放电控制支路组成；
控制模块，包括采样电路、第一单片机控制单元和第二单片机控制单元，所述的采样电路分别与太阳能电池板、超级电容降压充电电路和锂电池充电电路连接，将太阳能电池板电压、超级电容电压和锂电池电压发送给第一单片机控制单元和第二单片机控制单元，所述的第一单片机控制单元通过驱动电路控制超级电容降压充电电路向锂电池充电电路充电，所述的第二单片机控制单元用于控制放电切换电路的两个支路的开通和关断，从而优先使用超级电容的能量。
所述的超级电容降压充电电路的输出端通过二极管与锂电池充电电路连接，当超级电容电压大于给定的开启电压Vcap_H时，锂电池充电电路开启；当超级电容电压低于给定的关断电压Vcap_L时，锂电池充电电路关断。
所述的第二单片机控制单元通过采样电路检测超级电容电压Ucap及锂电池电压Ubat，并设定超级电容上限参考电压Uref_cap_H和下限参考电压Uref_cap_L以及电池开启参考电压Uref_bat；
当超级电容电压大于Uref_cap_H时，开启超级电容放电控制支路同时关闭锂电池放电控制支路；
当超级电容电压大于Uref_cap_L且小于Uref_cap_H时，开启锂电池放电控制支路；
当超级电容电压小于Uref_cap_L且锂电池电压大于Uref_bat时，开启锂电池放电控制支路并关闭超级电容放电控制支路；
当超级电容电压小于Uref_cap_L且锂电池电压小于Uref_bat时，关闭锂电池放电控制支路和超级电容放电控制支路。
所述的太阳能电池板输出端通过第一电源模块向驱动电路供电，所述的第一电源模块包括线性稳压芯片。
所述的采样电路、第一单片机控制单元和第二单片机控制单元分别由第二电源模块供电，所述的第二电源模块采用降压式DCDC电源芯片，输出为3.3V电压，输入端分别与太阳能电池板和锂电池分别连接，当太阳能电池电压大于锂电池电压时，由太阳能电池供电。
所述的第一单片机控制单元与第二单片机控制单元连接，当太阳能电池板电压大于开启电压Vpv_on时，第一单片机控制单元被第二单片机控制单元唤醒，当太阳能电池板电压低于关闭电压Vpv_off时，第一单片机控制单元待机。同时，第二单片机控制单元采用串口协议实现通讯功能，优先选择232通讯方式。
所述的超级电容降压充电电路为由输入防反二极管D1、MOS管Q1、电感L1、续流二极管D2、输入电容C1、输出电容C2及采样电阻R1组成的降压Buck型充电电路，其中续流二极管D2还可以采用MOS管替代。
所述的输出稳压电路采用非隔离集成输出5V电压。
所述的驱动电路采用浮压驱动方案。
所述的采样电路采用差分放大方式，用于采集太阳能电池板电压Vpv、电流Ipv，超级电容电压Vcap及锂电池电压。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
(1)寿命长：第二单片机控制单元控制放电切换电路的两个支路的开通和关断，从而优先使用超级电容的能量，在太阳能电池板有电情况下，超级电容降压充电电路优先对超级电容充电控制。在合理的放电切换电路工作方式下，可以有效保证超级电容的优先放电。大大减小了锂电池的充电及放电次数，延长了电池的使用寿命，提高了电源的整体工作年限。
(2)功耗低：为了降低整体功耗，将驱动电路供电直接从太阳能电池板处获取，减小了充电控制电路即超级电容降压充电电路的在线工作时长；主控系统(由采样单元，第一单片机控制单元及第二单片机控制单元组成)采用太阳能及锂电池同时供电模式，当太阳能电池板电压高于电池电压时，优先使用太阳能，进一步减小了锂电池的在线功耗；利用超低功耗第二单片机控制单元对第一单片机控制单元的开启及待机状态控制，进一步减小了第一单片机控制单元对电池的消耗。
(3)输出稳定：充分利用的了超级电容充电次数多及锂电池能量密度高的优点，保障了太阳能供电电源长时间供电，同时利用转换效果高的稳压输出模式，有力的保障了太阳能供电电源的稳定输出，提高了可靠性。
附图说明
图1为本实施例提供的一种太阳能供电电源电路结构框图；
图2为本实施例提供的一种超级电容降压充电电路图；
图3为本实施例提供的一种电池开启切换电路；
图4为本实施例提供的一种放电切换电路；
图5为本实施例提供的一种放电切换电路控制策略流程图；
图6为本实施例提供的一种第二电源模块输入电路。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例以本发明技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
实施例
如图1所示，一种太阳能供电电源，包括：
工作模块，包括太阳能电池板101、超级电容降压充电电路102、锂电池充电电路103、放电切换电路104和输出稳压电路105，太阳能电池板101的输出端与超级电容降压充电电路102的输入端连接，超级电容降压充电电路102包括超级电容，锂电池充电电路103包括锂电池(可以为锂电池或磷酸铁锂电池)，超级电容降压充电电路102和锂电池充电电路103输出端分别通过放电切换电路104与输出稳压电路105连接，放电切换电路104由超级电容放电控制支路及锂电池放电控制支路组成；
控制模块，包括采样电路204、第一单片机控制单元301和第二单片机控制单元302，采样电路204分别与太阳能电池板101、超级电容降压充电电路102和锂电池充电电路103连接，将太阳能电池板电压、超级电容电压和锂电池电压发送给第一单片机控制单元301和第二单片机控制单元302，第一单片机控制单元301通过驱动电路203控制超级电容降压充电电路102向锂电池充电电路103充电，第二单片机控制单元302用于控制放电切换电路104的两个支路的开通和关断，从而优先使用超级电容的能量，图4为放电切换电路104的结构，由超级电容放电支路和电池放电支路组成。MOS管Q4及二极管D4组成超级电容放电支路；MOS管Q5及二极管D5组成电池放电支路。Q4和Q5优先选用P型MOS管。
超级电容降压充电电路102的输出端通过二极管与锂电池充电电路103连接，当超级电容电压大于给定的开启电压Vcap_H时，锂电池充电电路103开启；当超级电容电压低于给定的关断电压Vcap_L时，锂电池充电电路103关断。图3为一种电池开启切换电路，该电路由开关MOS管Q3，单向导通二极管D4组成。其中MOS管Q3优先采用P型MOS管，为了防止因P型MOS体内等效二极管的导通而增加单向导通二极管D4。当超级电容电压大于Vcap_H时，P型MOS管开通；当超级电容电压低于Vcap_L时，P型MOS管关断。
图5为本实施例放电切换电路控制策略流程图，第二单片机控制单元302通过采样电路204检测超级电容电压Ucap及锂电池电压Ubat，并设定超级电容上限参考电压Uref_cap_H和下限参考电压Uref_cap_L以及电池开启参考电压Uref_bat；
当超级电容电压大于Uref_cap_H时，开启超级电容放电控制支路同时关闭锂电池放电控制支路；
当超级电容电压大于Uref_cap_L且小于Uref_cap_H时，开启锂电池放电控制支路；
当超级电容电压小于Uref_cap_L且锂电池电压大于Uref_bat时，开启锂电池放电控制支路并关闭超级电容放电控制支路；
当超级电容电压小于Uref_cap_L且锂电池电压小于Uref_bat时，关闭锂电池放电控制支路和超级电容放电控制支路。
太阳能电池板101输出端通过第一电源模块201向驱动电路203供电，第一电源模块201包括线性稳压芯片。
采样电路204、第一单片机控制单元301和第二单片机控制单元302分别由第二电源模块202供电，第二电源模块202采用降压式DCDC电源芯片，输出为3.3V电压，输入端分别与太阳能电池板101和锂电池分别连接，当太阳能电池电压大于锂电池电压时，自动由太阳能电池供电。图6为第二电源模块202的输入电路，该电路由二极管D6和D7组成。当太阳能电池板有电且电压大于锂电池电压时，D6导通D7关闭。此时，系统由太阳能电池板供电；当太阳能电池板无电且电压小于锂电池电压时，D6关断D7开通。此时，系统由锂电池供电。这样，不仅可以有效确保控制系统优先从太阳能获取电量，减小对锂电池消耗，同时可以提高系统可靠性。
第一单片机控制单元301与第二单片机控制单元302连接，当太阳能电池板电压大于开启电压Vpv_on时，第一单片机控制单元301被第二单片机控制单元302唤醒，当太阳能电池板电压低于关闭电压Vpv_off时，第一单片机控制单元待机301。
如图2所示，超级电容降压充电电路102为由输入防反二极管D1、MOS管Q1、电感L1、续流二极管D2、输入电容C1、输出电容C2及采样电阻R1组成的降压Buck型充电电路，其中续流二极管D2还可以采用MOS管替代。MOS管优先采用N型MOS管LR7843。采样电阻R1用于实现对太阳能电池板输出电流的采样。
为了降低系统功耗，输出稳压电路105采用非隔离集成输出5V电压，比如集成芯片采用TPS62143。
驱动电路203采用浮压驱动方案，比如IR2101芯片，有光耦隔离(体积小)和电磁隔离(速度快)的优点。
为了提高系统的抗干扰能力，采样电路204采用差分放大方式实现电压采集。
当太阳能电池板101为功率低于30w的小功率太阳能电池板时，整个供电电源安装体积小、安装方便，适用范围广，例如交通领域(交通信号指示灯、航标)、通信领域(广播电源、GPS供电)等。
以上所述仅为本发明的较佳实例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种太阳能供电电源，其特征在于，包括：
工作模块，包括太阳能电池板(101)、超级电容降压充电电路(102)、锂电池充电电路(103)、放电切换电路(104)和输出稳压电路(105)，太阳能电池板(101)的输出端与超级电容降压充电电路(102)的输入端连接，所述的超级电容降压充电电路(102)包括超级电容，所述的锂电池充电电路(103)包括锂电池，所述的超级电容降压充电电路(102)和锂电池充电电路(103)输出端分别通过放电切换电路(104)与输出稳压电路(105)连接，所述的放电切换电路(104)由超级电容放电控制支路及锂电池放电控制支路组成；
控制模块，包括采样电路(204)、第一单片机控制单元(301)和第二单片机控制单元(302)，所述的采样电路(204)分别与太阳能电池板(101)、超级电容降压充电电路(102)和锂电池充电电路(103)连接，将太阳能电池板电压、超级电容电压和锂电池电压发送给第一单片机控制单元(301)和第二单片机控制单元(302)，所述的第一单片机控制单元(301)通过驱动电路(203)控制超级电容降压充电电路(102)向锂电池充电电路(103)充电，所述的第二单片机控制单元(302)用于控制放电切换电路(104)的两个支路的开通和关断，从而优先使用超级电容的能量。
2.根据权利要求1所述的一种太阳能供电电源，其特征在于，所述的超级电容降压充电电路(102)的输出端通过二极管与锂电池充电电路(103)连接，当超级电容电压大于给定的开启电压Vcap_H时，锂电池充电电路(103)开启；当超级电容电压低于给定的关断电压Vcap_L时，锂电池充电电路(103)关断。
3.根据权利要求1所述的一种太阳能供电电源，其特征在于，所述的第二单片机控制单元(302)通过采样电路(204)检测超级电容电压Ucap及锂电池电压Ubat，并设定超级电容上限参考电压Uref_cap_H和下限参考电压Uref_cap_L以及电池开启参考电压Uref_bat；
当超级电容电压大于Uref_cap_H时，开启超级电容放电控制支路同时关闭锂电池放电控制支路；
当超级电容电压大于Uref_cap_L且小于Uref_cap_H时，开启锂电池放电控制支路；
当超级电容电压小于Uref_cap_L且锂电池电压大于Uref_bat时，开启锂电池放电控制支路并关闭超级电容放电控制支路；
当超级电容电压小于Uref_cap_L且锂电池电压小于Uref_bat时，关闭锂电池放电控制支路和超级电容放电控制支路。
4.根据权利要求1所述的一种太阳能供电电源，其特征在于，所述的太阳能电池板(101)输出端通过第一电源模块(201)向驱动电路(203)供电，所述的第一电源模块(201)包括线性稳压芯片。
5.根据权利要求1所述的一种太阳能供电电源，其特征在于，所述的采样电路(204)、第一单片机控制单元(301)和第二单片机控制单元(302)分别由第二电源模块(202)供电，所述的第二电源模块(202)采用降压式DCDC电源芯片，输出为3.3V电压，输入端分别与太阳能电池板(101)和锂电池分别连接，当太阳能电池电压大于锂电池电压时，由太阳能电池供电。
6.根据权利要求1所述的一种太阳能供电电源，其特征在于，所述的第一单片机控制单元(301)与第二单片机控制单元(302)连接，当太阳能电池板电压大于开启电压Vpv_on时，第一单片机控制单元(301)被第二单片机控制单元(302)唤醒，当太阳能电池板电压低于关闭电压Vpv_off时，第一单片机控制单元待机(301)。
7.根据权利要求1所述的一种太阳能供电电源，其特征在于，所述的超级电容降压充电电路(102)为降压Buck型充电电路。
8.根据权利要求1所述的一种太阳能供电电源，其特征在于，所述的输出稳压电路(105)采用非隔离集成输出5V电压。
9.根据权利要求1所述的一种太阳能供电电源，其特征在于，所述的驱动电路(203)采用浮压驱动方案。
10.根据权利要求1所述的一种太阳能供电电源，其特征在于，所述的采样电路(204)采用差分放大方式实现电压采集。
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Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107276210A (zh) * | 2017-06-17 | 2017-10-20 | 安徽南国机电科技发展有限公司 | 一种节约型能源补偿系统 |
| CN107359679A (zh) * | 2017-09-13 | 2017-11-17 | 重庆大及电子科技有限公司 | 带基于ad采样的智能控制功能的充放电电路 |
| CN109462272A (zh) * | 2018-11-23 | 2019-03-12 | 北京时代民芯科技有限公司 | 一种混合电源系统 |
| CN112671083A (zh) * | 2020-12-09 | 2021-04-16 | 深圳市航天新源科技有限公司 | 适应脉冲负载的多端口变换器电路及其控制方法 |
| CN115800350A (zh) * | 2023-02-08 | 2023-03-14 | 通号（长沙）轨道交通控制技术有限公司 | 轨道交通车辆及其再生制动能量综合利用装置、方法 |
| CN117239906A (zh) * | 2023-11-10 | 2023-12-15 | 南京思宇电气技术有限公司 | 一种配用电终端后备电源的控制系统及方法 |
| CN117526543A (zh) * | 2024-01-03 | 2024-02-06 | 成都汉度科技有限公司 | 一种采用太阳能电池板和电池双电源供电的供电系统 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101022225A (zh) * | 2006-02-15 | 2007-08-22 | 黄允成 | 太阳能电池系统及其充电方法 |
| US20100201324A1 (en) * | 2009-02-10 | 2010-08-12 | Chroma Ate Inc. | Battery charging and discharging apparatus and method |
| CN103117581A (zh) * | 2013-02-25 | 2013-05-22 | 浙江明烁电子科技有限公司 | 太阳能移动电源 |
| CN103701157A (zh) * | 2013-09-04 | 2014-04-02 | 深圳市康奈可科技有限公司 | 采用超级电容储电的太阳能供电系统 |
| CN105186606A (zh) * | 2015-08-27 | 2015-12-23 | 中南大学 | 一种独立式微功率太阳能电源及其实现方法 |
-
2016
- 2016-11-03 CN CN201610957654.2A patent/CN106549478A/zh active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101022225A (zh) * | 2006-02-15 | 2007-08-22 | 黄允成 | 太阳能电池系统及其充电方法 |
| US20100201324A1 (en) * | 2009-02-10 | 2010-08-12 | Chroma Ate Inc. | Battery charging and discharging apparatus and method |
| CN103117581A (zh) * | 2013-02-25 | 2013-05-22 | 浙江明烁电子科技有限公司 | 太阳能移动电源 |
| CN103701157A (zh) * | 2013-09-04 | 2014-04-02 | 深圳市康奈可科技有限公司 | 采用超级电容储电的太阳能供电系统 |
| CN105186606A (zh) * | 2015-08-27 | 2015-12-23 | 中南大学 | 一种独立式微功率太阳能电源及其实现方法 |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107276210A (zh) * | 2017-06-17 | 2017-10-20 | 安徽南国机电科技发展有限公司 | 一种节约型能源补偿系统 |
| CN107359679A (zh) * | 2017-09-13 | 2017-11-17 | 重庆大及电子科技有限公司 | 带基于ad采样的智能控制功能的充放电电路 |
| CN107359679B (zh) * | 2017-09-13 | 2023-06-30 | 重庆大及电子科技有限公司 | 带基于ad采样的智能控制功能的充放电电路 |
| CN109462272A (zh) * | 2018-11-23 | 2019-03-12 | 北京时代民芯科技有限公司 | 一种混合电源系统 |
| CN112671083A (zh) * | 2020-12-09 | 2021-04-16 | 深圳市航天新源科技有限公司 | 适应脉冲负载的多端口变换器电路及其控制方法 |
| CN115800350A (zh) * | 2023-02-08 | 2023-03-14 | 通号（长沙）轨道交通控制技术有限公司 | 轨道交通车辆及其再生制动能量综合利用装置、方法 |
| CN117239906A (zh) * | 2023-11-10 | 2023-12-15 | 南京思宇电气技术有限公司 | 一种配用电终端后备电源的控制系统及方法 |
| CN117526543A (zh) * | 2024-01-03 | 2024-02-06 | 成都汉度科技有限公司 | 一种采用太阳能电池板和电池双电源供电的供电系统 |
| CN117526543B (zh) * | 2024-01-03 | 2024-03-22 | 成都汉度科技有限公司 | 一种采用太阳能电池板和电池双电源供电的供电系统 |
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