CN108565944A - 太阳能路灯充放电控制系统 - Google Patents

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金富强
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Abstract

本发明揭示了一种太阳能路灯充放电控制系统，包括负载、光伏组件以及蓄电池，三者电性连接，还包括与所述光伏组件及所述蓄电池电性连接、用于采集所述光伏组件及所述蓄电池电压的电压采集组件，用于接收所采集的电压信息、并作出相应反馈的中控组件，以及用于实现所述光伏组件输出电压调节的电压调节组件，所述电压采集组件及所述电压调节组件均与所述中控组件电性连接、并与其交互反馈。本发明采用自动化的方式保证了路灯系统中充电电压的自动调节与匹配，实现了充电、放电的全自动切换，有效地延长了路灯系统中各部件的使用寿命，确保了路灯系统的稳定运行。

Description

太阳能路灯充放电控制系统
技术领域
本发明涉及一种控制系统，尤其涉及一种在光伏组件应用系统中、实现太阳能路灯充放电状态及时调整的太阳能路灯充放电控制系统，属于光伏组件应用领域。
背景技术
光伏组件（也称太阳能电池板）是太阳能发电系统中的核心部分，也是太阳能发电系统中最重要的部分。从目前较为普遍的光伏组件的应用情况来看，光伏组件较多的被应用于电网供电、居民生活供电以及城市照明供电等领域中。
以城市照明供电领域中常见的路灯为例，有些简单的太阳能路灯系统直接由电池板、蓄电池和路灯三者简单结合而成。在其使用过程中，虽然能够实现照明的目的，但是由于其结构过于简单，因此整个系统电压的匹配不容易实现，这样也就对系统中的储能组件和负载都提出了很高的要求。这样的太阳能路灯在经过长时间使用后，其系统内各部件很容易遭到损坏。
正因如此，如何提供一种能够使路灯系统中各部件的使用寿命得以延长，确保路灯系统稳定运行的太阳能路灯充放电控制系统，就成为了本领域内技术人员所亟待解决的问题。
发明内容
鉴于现有技术存在上述缺陷，本发明的目的是提出一种在光伏组件应用系统中、实现太阳能路灯充放电状态及时调整的太阳能路灯充放电控制系统。
本发明的目的，将通过以下技术方案得以实现：
一种太阳能路灯充放电控制系统，包括负载、光伏组件以及蓄电池，三者电性连接，还包括与所述光伏组件及所述蓄电池电性连接、用于采集所述光伏组件及所述蓄电池电压的电压采集组件，用于接收所采集的电压信息、并作出相应反馈的中控组件，以及用于实现所述光伏组件输出电压调节的电压调节组件，所述电压采集组件及所述电压调节组件均与所述中控组件电性连接、并与其交互反馈。
优选地，所述电压采集组件包括模数转换器，所述模数转换器分别与所述光伏组件、所述蓄电池以及所述中控组件电性连接。
优选地，所述模数转换器为ADC0809转换器。
优选地，所述电压调节组件包括DC/DC模组、继电器模组以及继电器电阻，所述DC/DC模组包括第一DC/DC模块及第二DC/DC模块，所述继电器模组包括第一继电器及第二继电器。
优选地，所述第一DC/DC模块与所述第一继电器电性连接、二者设置于所述光伏组件及所述蓄电池之间。
优选地，第二DC/DC模块与所述第二继电器电性连接、二者设置于所述蓄电池及所述负载之间。
优选地，所述第一继电器及所述第二继电器均与所述中控组件电性连接，所述中控组件通过所述继电器电阻与所述第一DC/DC模块电性连接。
优选地，所述中控组件为STC89C52单片机。
优选地，还包括用于数据显示的显示反馈组件，所述显示反馈组件与所述中控组件电性连接并受其控制。
优选地，所述显示反馈组件为LCD1602显示器。
与现有技术相比，本发明的突出效果为：本发明采用自动化的方式保证了路灯系统中充电电压的自动调节与匹配，实现了充电、放电的全自动切换，有效地延长了路灯系统中各部件的使用寿命，确保了路灯系统的稳定运行。同时，本发明中自动化的调整方式也免去了人工作业过程中所可能存在的误操作，不仅提升了操作过程中的准确性，而且进一步保证了本发明的使用效果。此外，本发明可以通过对现有元器件的组合、连接而获得，系统装配成本相对较低，为其后续的大规模推广提供了基础。
综上所述，本发明自动化程度高，使用效果显著，具体很高的使用及推广价值。
以下便结合实施例附图，对本发明的具体实施方式作进一步的详述，以使本发明技术方案更易于理解、掌握。
附图说明
图1是本发明的系统结构框图。
具体实施方式
如图1所示，本发明揭示了一种在光伏组件应用系统中、实现太阳能路灯充放电状态及时调整的太阳能路灯充放电控制系统。
一种太阳能路灯充放电控制系统，包括负载、光伏组件以及蓄电池，三者电性连接，还包括与所述光伏组件及所述蓄电池电性连接、用于采集所述光伏组件及所述蓄电池电压的电压采集组件，用于接收所采集的电压信息、并作出相应反馈的中控组件，以及用于实现所述光伏组件输出电压调节的电压调节组件，所述电压采集组件及所述电压调节组件均与所述中控组件电性连接、并与其交互反馈。
所述电压采集组件包括模数转换器，所述模数转换器分别与所述光伏组件、所述蓄电池以及所述中控组件电性连接。
在本实施例中，所述模数转换器为ADC0809转换器。
所述电压调节组件包括DC/DC模组、继电器模组以及继电器电阻，所述DC/DC模组包括第一DC/DC模块及第二DC/DC模块，所述继电器模组包括第一继电器及第二继电器。
本系统通过中控组件、继电器模组以及继电器电阻三者的配合使用，替换了传统DC/DC模块中的手动电位器，从而实现了电压的自动调节。对于不同的电压要求可以调节接入电阻大小的方式来实现。在本实施例中，设置了一个起始电阻和四个外接电阻，通过不同电阻的组合，可实现15步长，每步长升高0.15V的电压调节方式，使得DC/DC模组输出电压在12V-14.25V之间可调，以供蓄电池充电选择。
在本技术方案中，所述继电器模组类似于一个开关，种类分为常开和常闭两种，当有高电平流过时继电器会改变状态。
具体而言，所述第一DC/DC模块与所述第一继电器电性连接、二者设置于所述光伏组件及所述蓄电池之间。第二DC/DC模块与所述第二继电器电性连接、二者设置于所述蓄电池及所述负载之间。
所述第一继电器及所述第二继电器均与所述中控组件电性连接，所述中控组件通过所述继电器电阻与所述第一DC/DC模块电性连接。
在本实施例中，所述中控组件为STC89C52单片机。
除上述部件外，本系统还包括用于数据显示的显示反馈组件，所述显示反馈组件与所述中控组件电性连接并受其控制。
在本实施例中，所述显示反馈组件为LCD1602显示器。
以下简述本发明的工作原理及其运行时的判断流程：
系统首先采集光伏组件的电压，判断白天与黑夜，白天进行蓄电池的充电，并根据蓄电池的现有电压进行判断，采取前期快充和后期浮充的方式防止电池过充，具体的充电电压为自动调节后第一DC/DC模块的输出电压，调压原理比较简单，通过外部继电器电阻代替原有的手动调节电位器，采取分压方式进行电压的调节。系统在夜晚进行蓄电池的放电，主要考虑到蓄电池与负载的电压匹配，需要经过已调整好的第二DC/DC模块进行电压的调节，才能给负载供电，供电过程中考虑到蓄电池的放电深度问题，在这同样对蓄电池的电压进行采集，当电压较小时，及时断开放电继电器模组的开关，防止蓄电池过放。
本发明采用自动化的方式保证了路灯系统中充电电压的自动调节与匹配，实现了充电、放电的全自动切换，有效地延长了路灯系统中各部件的使用寿命，确保了路灯系统的稳定运行。同时，本发明中自动化的调整方式也免去了人工作业过程中所可能存在的误操作，不仅提升了操作过程中的准确性，而且进一步保证了本发明的使用效果。此外，本发明可以通过对现有元器件的组合、连接而获得，系统装配成本相对较低，为其后续的大规模推广提供了基础。
综上所述，本发明自动化程度高，使用效果显著，具体很高的使用及推广价值。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神和基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (10)

1.一种太阳能路灯充放电控制系统，包括负载、光伏组件以及蓄电池，三者电性连接，其特征在于：还包括与所述光伏组件及所述蓄电池电性连接、用于采集所述光伏组件及所述蓄电池电压的电压采集组件，用于接收所采集的电压信息、并作出相应反馈的中控组件，以及用于实现所述光伏组件输出电压调节的电压调节组件，所述电压采集组件及所述电压调节组件均与所述中控组件电性连接、并与其交互反馈。
2.根据权利要求1所述的太阳能路灯充放电控制系统，其特征在于：所述电压采集组件包括模数转换器，所述模数转换器分别与所述光伏组件、所述蓄电池以及所述中控组件电性连接。
3.根据权利要求2所述的太阳能路灯充放电控制系统，其特征在于：所述模数转换器为ADC0809转换器。
4.根据权利要求1所述的太阳能路灯充放电控制系统，其特征在于：所述电压调节组件包括DC/DC模组、继电器模组以及继电器电阻，所述DC/DC模组包括第一DC/DC模块及第二DC/DC模块，所述继电器模组包括第一继电器及第二继电器。
5.根据权利要求4所述的太阳能路灯充放电控制系统，其特征在于：所述第一DC/DC模块与所述第一继电器电性连接、二者设置于所述光伏组件及所述蓄电池之间。
6.根据权利要求4所述的太阳能路灯充放电控制系统，其特征在于：第二DC/DC模块与所述第二继电器电性连接、二者设置于所述蓄电池及所述负载之间。
7.根据权利要求4所述的太阳能路灯充放电控制系统，其特征在于：所述第一继电器及所述第二继电器均与所述中控组件电性连接，所述中控组件通过所述继电器电阻与所述第一DC/DC模块电性连接。
8.根据权利要求1所述的太阳能路灯充放电控制系统，其特征在于：所述中控组件为STC89C52单片机。
9.根据权利要求1所述的太阳能路灯充放电控制系统，其特征在于：还包括用于数据显示的显示反馈组件，所述显示反馈组件与所述中控组件电性连接并受其控制。
10.根据权利要求9所述的太阳能路灯充放电控制系统，其特征在于：所述显示反馈组件为LCD1602显示器。
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