CN201486835U - 一种工作模式可选的太阳能庭院水泵智能控制电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种工作模式可选的太阳能庭院水泵智能控制电路，它包括单片机、太阳能电池板、过充、过放保护电路、太阳能电池板电压采样模块、电池电压采样模块、无线信号发射模块、无线信号接收模块、模式控制电路、定时显示模块、内部电压转换模块、升压模块，系统分三种控制模式，客户可根据实际需要任意进行模式之间的转换，并且可以用遥控控制水泵的开和关，还可以进行2-4-6小时的定时工作。系统设计考虑太阳能的有效利用率，对能量进行了有效的功率分配，保证系统可持续性出水，并且延长了出水时间。加入了电池以后，晚上也可以正常工作。

Description

一种工作模式可选的太阳能庭院水泵智能控制电路

技术领域：

本实用新型涉及一种水泵控制电路，更具体的说，它涉及一种工作模式可选的太阳能庭院水泵智能控制电路。

背景技术：

传统的水泵大多以市电为主要的能量来源，也有部分产品以其它能源作为能量来源，比如太阳能。

以市电为能源的产品受市电制约，如果没有市电，则负载不工作，同时市电相对为高压，具有危险性。

部分以太阳能为能源的产品，因直接采用功能器件，未加入智能控制功能，在连续的阴雨天无法保证正常的工作。直接用太阳能板带的产品，受周围环境的影响，会出现时断时续的喷水，不能维持系统的稳定性。由于没有考虑功率分配，不能充分利用太阳能电池板。同时目前的各种太阳能产品成本高、电路复杂、元件分立、功能单一，难以适应客户的不同需求。

当前形势能源紧张，太阳能产品由于利用自然能源，具有节能环保的优点而被广泛应用。如今太阳能产品如雨后春笋般地出现于人们生活中。

实用新型内容：

本实用新型为解决的技术问题之一是：以市电为能源的产品受市电制约，如果没有市电，则负载不工作，同时市电相对为高压，具有危险性。

所要解决的问题之二是：部分以太阳能为能源的产品受周围环境的影响较大，同时目前的各种太阳能产品成本高、电路复杂、元件分立、功能单一，难以适应客户的不同需求。针对现有技术的不足，提供一种结构简单，易于加工制造，使用效果好的一种工作模式可选的智能型太阳能庭院水泵。

本实用新型可以通过以下技术方案来实现：

一种工作模式可选的太阳能庭院水泵智能控制电路，它包括单片机、太阳能电池板、过充、过放保护电路、太阳能电池板电压采样模块、电池电压采样模块、无线信号发射模块、无线信号接收模块、模式控制电路、定时显示模块、内部电压转换模块、升压模块，所述单片机通过引脚分别与太阳能电池板、太阳能电池电压采样模块、电池电压采样模块、过充保护电路、无线信号接收模块、模式控制电路、定时显示模块控制连接，所述太阳能电池板通过导线与过充保护电路和太阳能电池板电压采样模块电路连接，所述电池通过导线分别与电池电压采样模块、过充、过放电路连接，所述过放保护电路上还连接有升压模块，所述内部电压转换模块与单片机相连，所述无线信号发射模块与无线信号接收模块无线传输，所述升压模块和电池通过导线与负载连接。

通过以上方案设计的本实用新型的有益效果是：1、在当前能源紧张的情况下，太阳能作为一种环保、洁净的可再生能源，受到世界各国的关注。光伏发电具有许多优点：(1)阳光随处可得，不受地域限制；(2)安全可靠；(3)无噪音，无污染；(4)不用水，不消耗燃料；(5)不需要架设远距离的输电线路；(6)安装简单、方便，建设周期短；(7)便于分布实施。

2、电池的资金投入占光伏产品的很大比重，根据电池的特性加入充放电管理功能，延长电池的使用时间。

3、进行功率分配，能更大限度的利用太阳能。

4、采用遥控，定时等功能，在智能控制方面是一个很好的突破。

5、内置电池可在太阳光不足时即时补充能量，使水泵达到连贯性喷水的效果。

附图说明：

以下结合附图和具体实施方式来进一步说明本实用新型。

图1为本实用新型电路框图。

图2为本实用新型电路原理图。

图3为本实用新型遥控控制电路原理图。

具体实施方式：

为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。

本实用新型为解决部分以太阳能为能源的产品受周围环境的影响较大，同时目前的各种太阳能产品成本高、电路复杂、元件分立、功能单一，难以适应客户的不同需求的问题而提供如图1所示的一种工作模式可选的太阳能庭院水泵智能控制电路。

参照图1，为本实用新型提供的一种工作模式可选的太阳能庭院水泵智能控制电路，它包括单片机、太阳能电池板、过充、过放保护电路、太阳能电池板电压采样模块、电池电压采样模块、无线信号发射、无线信号接收模块、模式控制电路、定时显示模块、内部电压转换模块、升压模块。

单片机通过引脚分别与太阳能电池板、太阳能电池电压采样模块、电池电压采样模块、过充保护电路、无线接收模块、模式控制电路、定时显示模块控制连接。太阳能电池板电压采样模块通过单片机的控制采样太阳能电池板的电压来确定光控点，达到控制水泵定时和自动喷水的作用。单片机通过导线与电池电压采样模块和过充保护电路的控制连接，以便更好地的对电池的充放电管理，延长电池的寿命。单片机通过对模式控制电路和定时显示模块的控制使系统能够产生三种工作模式，通过对控制开关的控制和外界环境的变化达到三种不同工作模式的切换，同时通过单片机对定时模块的控制，使太阳能电池板和电池达到最大限度的利用。无线信号接收模块能够接收无线信号发射模块发射的无线信号，同时将信号传输给单片机分析，从而控制整个电路的运行。与单片机连接的内部电压转换模块通过对外部输入的电压进行转换后传输给单片机供电。内置电池连接的升压模块与太阳能电池板都通过导线给负载供电。

参照图2，系统控制中心单片机U4通过引脚1-14分别和各功能模块电路连接。

太阳能电池板SOLAR1采用36片，通过引脚1、2分别与采样太阳能电池板模块电路上的R1、R2两端连接，同时通过导线与输出端连接。太阳能电池板是工作电压为17.3V，一个12V的铅酸电池，电池升压至16.5V供水泵喷水。

太阳能电池板采样模块中的R1、R2与太阳能电池板连接用来采样太阳能电池板的电压，并通过导线与单片机相连，通过单片机的控制来确定光控点，晚上达到光控可自动进入定时喷水状态，白天达到光控可自动充电和喷水。电池电压采样模块中的R8、R9通过导线分别与电池和单片机连接来采样电池的电压，以便能更好的进行充放电管理，延长电池的寿命。如果采样过程中发现电池电压高于过充点，则断开M1，如果低于过放点，则断开M2。

智能控制电路中内置电池的电压只有12V，这个电压直接给水泵供电工作的话，水泵的水柱会很低，效果很不好，所以对电池电压通过升压电路模块进行升压后再带动水泵喷水。升压芯片采用34063，分别通过引脚与过电阻R13、电阻R14、电阻R15、电阻R16、电阻R17连接，此芯片升压后的电压与后面的两个电阻R16、R17有关，即Vout＝1.25(1+R16/R17)，取R16为24千欧，R17为2千欧，则输出电压约为16.5V，水泵达到良好的喷水效果。

本系统加入了遥控装置，方便用户的远距离操作。遥控部分分为遥控信号的发出和接收。无线信号发射电路的发射芯片采用PT2262(参照图3)，与接收电路的接收芯片PT2272相对应，无线信号发射电路通过发射芯片PT2262与电阻R1、R2，开关，控制芯片U2的连接形成的无线信号发射模块，控制信号的发射。无线信号接收电路设置在主电路里，对应的管脚12通过二极管D7与单片机相连，通过无线信号发射电路发射的信号可传输到单片机内部进行处理后执行相应的动作。在主电路里还加入了一个备用按键，起到与遥控信号相同的作用。以防止遥控装置丢失而不能正常操作。

系统的中心控制部件为单片机，单片机的工作电压为5V，外部输入电压比较高，因此需要进行内部电压转换。内部电压转换模块选用了三端稳压管7805，三端稳压管7805通过引脚分别与电容C8、电容C9、电容C10、电容C11连接，并通过公共端接地，形成内部电压转换模块控制电路。通过把外部输入的电压转换为5V电压供给单片机。

单片机通过导线分别与工作模式控制电路与定时显示模块电路控制连接，工作模式控制电路通过单片机的控制能产生三种工作模式。定时显示模块可以通过单片机的控制对工作模块中的第二工作模式产生定时作用。

本实用新型的工作模式分为三种：

A、太阳能板直接带水泵

第一工作模式：这种工作模式下，M1，M2是断开的，只有M3导通，只要太阳能板有足够的能量提供水泵工作，水泵就会喷水。

B、太阳能板+电池+水泵，每天受光控作用，可以自动喷水，充电

第二工作模式：早晨天开始变亮，检测电池板电压，达到光控点，再检测电池板的电流，如果电流不够让水泵喷水，则打开M1只充电；如果电流足够让水泵正常工作，则打开M1，M2，可以边充电边喷水，偶尔有乌云来，电池板电流变小可以用电池补给，达到持续性喷水的效果。晚上，天黑以后，电池板电压会降得很低，再次达到光控，只要电池有电量，则自动进入定时喷水状态，直到电池过放或者定时时间到。第二天自动循环。水泵喷水时都受到遥控信号的控制，可以随时关掉水泵，而进入充电状态。

C、太阳能板+电池+水泵，完全受遥控控制，不会自动出水

第三工作模式：此种模式与第二种工作模式的区别在于，这种模式下，水泵不会自动出水工作，而只受遥控信号的控制。水泵不出水的时候，太阳能电池板一直给电池充电，直至过充。遥控信号控制水泵的开和关。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (1)

1.一种工作模式可选的太阳能庭院水泵智能控制电路，其特征在于，它包括单片机、太阳能电池板、过充、过放保护电路、太阳能电池板电压采样模块、电池电压采样模块、无线信号发射模块、无线信号接收模块、模式控制电路、定时显示模块、内部电压转换模块、升压模块，所述单片机通过引脚分别与太阳能电池板、太阳能电池电压采样模块、电池电压采样模块、过充保护电路、无线信号接收模块、模式控制电路、定时显示模块控制连接，所述太阳能电池板通过导线与过充保护电路和太阳能电池板电压采样模块电路连接，所述电池通过导线分别与电池电压采样模块、过充、过放电路连接，所述过放保护电路上还连接有升压模块，所述内部电压转换模块与单片机相连，所述无线信号发射模块与无线信号接收模块无线传输，所述升压模块和电池通过导线与负载连接。

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