CN110087359A - 一种单串电池太阳能mppt路灯双向控制器 - Google Patents

一种单串电池太阳能mppt路灯双向控制器 Download PDF

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王雄
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Abstract

本发明涉及太阳能路灯控制器技术领域,尤其是一种单串电池太阳能MPPT路灯双向控制器,包括太阳能MPPT降压充电模块、单串电池升压恒流驱动LED灯模块、单串电池太阳能自清洁模块、采样模块,通讯模块,驱动模块和MCU控制模块,太阳能MPPT降压充电模块、单串电池升压恒流驱动LED灯模块、单串电池升压驱动电机模块、采样模块,通讯模块,驱动模块均连接MCU控制模块。本发明有益效果:本发明设置有太阳能MPPT降压充电模块、单串电池升压恒流驱动LED灯模块、单串电池升压驱动电机模块、采样模块,通讯模块,驱动模块和MCU控制模块,降低成本、简化工艺、节省能源、提高效率。

Description

一种单串电池太阳能MPPT路灯双向控制器
技术领域
本发明涉及太阳能路灯控制器技术领域,尤其是一种单串电池太阳能MPPT路灯双向控制器。
背景技术
地球表面每年接受太阳的辐射量达5.4×10J,相当于1.8×10t标准煤。若将其中的0.1%按转换率5%转换为电能,每年发电量可达56007rW·h,相当于目前全世界能耗的40倍。因此,太阳能发电对今后能源发展有着特别重要的意义。
目前市场上单串电池的PWM控制器,充电太阳能转换效率很低,达不到环保节能的作用。
目前市场上单串电池的PWM控制器,对于太阳能电池板的电压有要求,需要定制低电压的太阳能电池板,实用性不高。
目前市场单串电池的MPPT控制器,电路复杂,成本非常高,实用性不高。
因此,对于上述问题有必要提出一种单串电池太阳能MPPT路灯双向控制器。
发明内容
本发明目的是克服了现有技术中的不足,提供了一种单串电池太阳能MPPT路灯双向控制器,降低成本、简化工艺、节省能源。
为了解决上述技术问题,本发明是通过以下技术方案实现:
一种单串电池太阳能MPPT路灯双向控制器,包括太阳能MPPT降压充电模块、单串电池升压恒流驱动LED灯模块、单串电池太阳能自清洁模块、电压采样模块、电流采样模块,通讯模块,驱动模块和MCU控制模块,所述太阳能MPPT降压充电模块、单串电池升压恒流驱动LED灯模块、单串电池太阳能自清洁模块、电压采样模块、电流采样模块,通讯模块,驱动模块均连接MCU控制模块;所述太阳能MPPT降压充电模块包括PV太阳能电池板、电机、LED灯、单串电池、第一MOS管、第二MOS管、第三MOS管、第四MOS管、第五MOS管、第六MOS管和第七MOS管,所述PV太阳能电池板的正极端连接第一MOS管的漏极,所述第一MOS管的源极分别连接第二电容的正极端、第二MOS管的漏极和LED灯的正极和第三MOS管的源极,所述PV太阳能电池板的负极端连接第七MOS管的漏极,所述第七MOS管的漏极分别连接第二电容的负极端、第四MOS管的源极、第一电容的负极端、第二电阻的一端,第一电阻的一端和第三电阻的一端。
优选地,所述太阳能MPPT降压充电模块、单串电池升压恒流驱动LED灯模块和单串电池太阳能自清洁模块之间的结构组成相同。
优选地,所述第二MOS管的源极分别连接第四MOS管的漏极和连接第一电感的一端,所述第一电感的另一端分别连接第一电容的负极端和单串电池的正极端,所述单串电池的负极连接第五MOS管的漏极,所述第五MOS管的源极连接第二电阻的另一端。
优选地,所述第三MOS管的漏极连接电机正极端,所述电机的负极连接第一电阻的另一端,所述LED灯的负极端连接第六MOS管的漏极,所述第六MOS管的源极连接第三电阻另一端
本发明有益效果:本发明设置有太阳能MPPT降压充电模块、单串电池升压恒流驱动LED灯模块、单串电池太阳能自清洁模块、采样模块,通讯模块,驱动模块和MCU控制模块,降低成本、简化工艺、节省能源。
以下将结合附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明,以充分地了解本发明的目的、特征和效果。
附图说明
图1是本发明的结构框图;
图2是本发明的太阳能MPPT降压充电模块电路图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明,但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
如图1并结合图2所示,一种单串电池太阳能MPPT路灯双向控制器,包括太阳能MPPT降压充电模块、单串电池升压恒流驱动LED灯模块、单串电池太阳能自清洁模块、电压采样模块、电流采样模块,通讯模块,驱动模块和MCU控制模块,所述太阳能MPPT降压充电模块、单串电池升压恒流驱动LED灯模块、单串电池太阳能自清洁模块、电压采样模块、电流采样模块,通讯模块,驱动模块均连接MCU控制模块。
进一步的,所述太阳能MPPT降压充电模块、单串电池升压恒流驱动LED灯模块和单串电池太阳能自清洁模块之间的结构组成相同,所述太阳能MPPT降压充电模块包括PV太阳能电池板、电机、LED灯、单串电池、第一MOS管Q1、第二MOS管Q2、第三MOS管Q3、第四MOS管Q4、第五MOS管Q5、第六MOS管Q6和第七MOS管Q7。
其中,所述PV太阳能电池板的正极端连接第一MOS管Q1的漏极,所述第一MOS管Q1的源极分别连接第二电容C2的正极端、第二MOS管Q2的漏极和LED灯的正极和第三MOS管Q3的源极,所述PV太阳能电池板的负极端连接第七MOS管Q7的漏极,所述第七MOS管Q7的漏极分别连接第二电容C2的负极端、第四MOS管Q4的源极、第一电容C1的负极端、第二电阻R2的一端,第一电阻R1的一端和第三电阻R3的一端。
另外,所述第二MOS管Q2的源极分别连接第四MOS管Q4的漏极和连接第一电感L1的一端,所述第一电感L1的另一端分别连接第一电容C1的负极端和单串电池的正极端,所述单串电池的负极连接第五MOS管Q5的漏极,所述第五MOS管Q5的源极连接第二电阻R2的另一端。
所述第三MOS管Q3的漏极连接电机正极端,所述电机的负极连接第一电阻R1的另一端,所述LED灯的负极端连接第六MOS管Q6的漏极,所述第六MOS管Q6的源极连接第三电阻R3另一端
本发明设置有太阳能MPPT降压充电模块、单串电池升压恒流驱动LED灯模块、单串电池太阳能自清洁模块、采样模块,通讯模块,驱动模块和MCU控制模块,降低成本、简化工艺、节省能源。
工作顺序:白天太阳能MPPT充电工作,晚上单串电池升压恒流驱动LED灯模块工作,单串电池太阳能自清洁模块工作是根据电池电压判断是否工作。这个三个模块不能同时工作,一个工作其他两个就必须停止工作。因为他们公用一个电感元器件。
太阳能MPPT充电模块工作原理和相应主要元器件:第一MOS管Q1,第二MOS管Q2太阳能电池板防反防反充功能;第五MOS管Q5电池防反功能;第二MOS管Q2,第四MOS管Q4,第一电感L1同步降压功能,第二电容C2,第三电容C3输入输出滤波功能;第二电阻R2太阳能充电电流采样。
单串电池升压恒流驱动LED灯模块工作原理和相应主要元器件:第五MOS管Q5蓄电池防反功能;第二MOS管Q2,第四MOS管Q4,第一电感L1同步升压压功能,第二电容C2,第三C3输入输出滤波功能;第六MOS管Q6关掉负载功能;第三电阻R3LED灯电流采样。
单串电池太阳能自清洁模块工作原理和相应主要元器件:第五MOS管Q5蓄电池防反功能;第二MOS管Q2,第四MOS管Q4,第一电感L1同步升压压功能,第二电容C2,第三电容C3输入输出滤波功能;第三MOS管Q3关掉电机功能;第一电阻R1电机电流采样。
以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解,本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思做出诸多修改和变化。因此,凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案,皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (4)

1.一种单串电池太阳能MPPT路灯双向控制器,其特征在于:包括太阳能MPPT降压充电模块、单串电池升压恒流驱动LED灯模块、单串电池太阳能自清洁模块、电压采样模块、电流采样模块,通讯模块,驱动模块和MCU控制模块,所述太阳能MPPT降压充电模块、单串电池升压恒流驱动LED灯模块、单串电池升压驱动电机模块、电压采样模块、电流采样模块,通讯模块,驱动模块均连接MCU控制模块;所述太阳能MPPT降压充电模块包括PV太阳能电池板、电机、LED灯、单串电池、第一MOS管、第二MO S管、第三MOS管、第四MOS管、第五MOS管、第六MOS管和第七MOS管,所述PV太阳能电池板的正极端连接第一MOS管的漏极,所述第一MOS管的源极分别连接第二电容的正极端、第二MOS管的漏极和LED灯的正极和第三MOS管的源极;所述PV太阳能电池板的负极端连接第七MOS管的漏极,所述第七MOS管的漏极分别连接第二电容的负极端、第四MOS管的源极、第一电容的负极端、第二电阻的一端,第一电阻的一端和第三电阻的一端。
2.如权利要求1所述的一种单串电池太阳能MPPT路灯双向控制器,其特征在于:所述太阳能MPPT降压充电模块、单串电池升压恒流驱动LED灯模块和单串电池太阳能自清洁模块之间的结构组成相同。
3.如权利要求1所述的一种单串电池太阳能MPPT路灯双向控制器,其特征在于:所述第二MOS管的源极分别连接第四MOS管的漏极和连接第一电感的一端,所述第一电感的另一端分别连接第一电容的负极端和单串电池的正极端,所述单串电池的负极连接第五MOS管的漏极,所述第五MOS管的源极连接第二电阻的另一端。
4.如权利要求1所述的一种单串电池太阳能MPPT路灯双向控制器,其特征在于:所述第三MOS管的漏极连接电机正极端,所述电机的负极连接第一电阻的另一端,所述LED灯的负极端连接第六MOS管的漏极,所述第六MOS管的源极连接第三电阻另一端。
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