CN202041002U

CN202041002U - 太阳能光电智能转换控制器

Info

Publication number: CN202041002U
Application number: CN 201120112210
Authority: CN
Inventors: 武靖超
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2011-04-18
Filing date: 2011-04-18
Publication date: 2011-11-16
Anticipated expiration: 2021-04-18

Abstract

本实用新型属于太阳能热水器电辅控制装置，具体涉及一种结构简单、操作方便，可以有效提高光能利用率和降低电能消耗的太阳能光电智能转换控制器；包括储水箱温度传感器、集热器与太阳能水箱之间的管道温度传感器，所述的储水箱温度传感器和管道温度传感器分别与单片机相连接，所述的键盘显示单元，程序通信单元和实时时钟单元分别与单片机双向接口连接，所述的单片机输出口与继电器输出单元相连接，所述的单片机上设置有外围电路；所述的单片机通过外围电路来实现为单片机提供工作频率和为单片机的AD转换提供基准电压的目的；具有结构简单、操作方便、节约电能、提高光能的利用率，延长使用寿命和低碳环保的优点。

Description

太阳能光电智能转换控制器

技术领域

本实用新型属于太阳能热水器电辅控制装置，具体涉及一种结构简单、操作方便，可以有效提高光能利用率和降低电能消耗的太阳能光电智能转换控制器。

背景技术

目前太阳能产品关于电辅控制都是采用定时或保温控制这样就存在一些缺陷。定时操作复杂用户使用麻烦，定时控制器不管天气如何都会按设定时间加热，如果天气良好光能充足就会浪费电力资源并且给用户造成不必要的经济负担，这样也不能充分发挥太阳能的优势；如果采用保温模式工作则会根据用户设定温度不断的启动电加热来保持设定水温，从而浪费大量的电力资源。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术中的缺陷而提供一种结构简单、操作方便，可以有效提高光能利用率和降低电能消耗的太阳能光电智能转换控制器。

本实用新型的目的是这样实现的：包括储水箱温度传感器、集热器与太阳能水箱之间的管道温度传感器，所述的储水箱温度传感器和管道温度传感器分别与单片机相连接，所述的键盘显示单元，程序通信单元和实时时钟单元分别与单片机双向接口连接，所述的单片机输出口与继电器输出单元相连接，所述的单片机上设置有外围电路；所述的单片机通过外围电路来实现为单片机提供工作频率和为单片机的AD转换提供基准电压的目的。所述的单片机与报警装置相连。所述的键盘显示单元由键盘和液晶显示模块组成；所述的键盘的轻触开关S1、轻触开关S2、轻触开关S3、轻触开关S4通过上拉电阻R2、上拉电阻S3、上拉电阻S4、上拉电阻S5和单片机的12脚、13脚、14脚、15脚相连接；所述的液晶显示模块为液晶驱动电路和液晶显示板集成构成，所述的液晶显示模块的通讯引脚6脚、7脚、8脚分别和单片机的19脚、20脚、21脚连接。所述的程序通信单元由电阻R12和电容C24串联，电容C24负极接地，电阻R12另一端接电源正极；电阻R12和电阻C24串联的中间点和单片机的4脚连接CN2是一个7针的插座，插座的7脚和电源地连接；所述的CN2的2脚、3脚、5脚、6脚和单片机的1脚、2脚、3脚、4脚相连接；所述的CN2的2脚、3脚、5脚、6脚通过信号线和单片机的1脚、2脚、3脚、4脚相连接来实现单片机程序的写入和升级。所述的实时时钟单元由电容C1、电容C2并联后负极接地，电容C1、电容C2正极之间连接晶震，然后分别和时钟芯片的2脚、3脚连接构成；所述的实时时钟单元由时钟芯片的串行通信引5脚、6脚、7脚和单片机的33脚、34脚、35脚连接。所述的继电器输出单元由单片机10脚和继电器K3的正极连接，继电器K3线圈的负极接地；单片机的11脚和继电器K4的正极连接，继电器K4的负极接地构成；继电器输出单元的继电器K3和继电器K4分别与单片机10脚、11脚相连来实现对电加热和循环泵的控制。所述的储水箱温度传感器的负极接地，储水箱温度传感器的正极与单片机的36脚相连；所述的管道温度传感器的负极接地，管道温度传感器的正极与单片机的37脚相连。所述的报警装置为：单片机43脚通过电阻R11限流后与三级管Q1的基极连接，三级管Q1的集电极与电源正极相连，三级管Q1的发射极与蜂鸣器的正极相连接，蜂鸣器的负极接地。所述的外围电路由电容C8和C9并联后负极接地，电容C8和C9之间设置晶震，然后分别和单片机的7脚和8脚连接来实现为单片机提供工作频率的目的；电容C4和电容C5并联后的负极一端通过电阻R1接地，另一端和单片机的28脚连接，所述的电容C4和电容C5并联后的正极一端和单片机的27脚连接，另一端通过电感L1接电源正极相连，电容C3的负极通过电阻R1接地，电容C3的正极和单片机的29脚连接来实现为单片机的AD转换提供基准电压的目的。

本实用新型具有结构简单、操作方便、节约电能、提高光能的利用率，延长使用寿命和低碳环保的优点。

附图说明

图1为本实用新型单片机控制原理图。

图2为本实用新型电路原理图。

具体实施方式

如图1、2所示，本实用新型包括储水箱温度传感器1、集热器与太阳能水箱之间的管道温度传感器2，所述的储水箱温度传感器1和管道温度传感器2分别与单片机3相连接，所述的键盘显示单元4，程序通信单元5和实时时钟单元6分别与单片机3双向接口连接，所述的单片机3输出口与继电器输出单元7相连接，所述的单片机3上设置有外围电路9；所述的单片机3通过外围电路9来实现为单片机提供工作频率和为单片机的AD转换提供基准电压的目的。所述的单片机3与报警装置8相连。所述的键盘显示单元4由键盘和液晶显示模块组成；所述的键盘的轻触开关S1、轻触开关S2、轻触开关S3、轻触开关S4通过上拉电阻R2、上拉电阻S3、上拉电阻S4、上拉电阻S5和单片机3的12脚、13脚、14脚、15脚相连接；所述的液晶显示模块为液晶驱动电路和液晶显示板集成构成，所述的液晶显示模块的通讯引脚6脚、7脚、8脚分别和单片机的19脚、20脚、21脚连接。所述的程序通信单元5由电阻R12和电容C24串联，电容C24负极接地，电阻R12另一端接电源正极；电阻R12和电阻C24串联的中间点和单片机的4脚连接CN2是一个7针的插座，插座的7脚和电源地连接；所述的CN2的2脚、3脚、5脚、6脚和单片机的1脚、2脚、3脚、4脚相连接；所述的CN2的2脚、3脚、5脚、6脚通过信号线和单片机的1脚、2脚、3脚、4脚相连接来实现单片机程序的写入和升级。所述的实时时钟单元6由电容C1、电容C2并联后负极接地，电容C1、电容C2正极之间连接晶震，然后分别和时钟芯片的2脚、3脚连接构成；所述的实时时钟单元6由时钟芯片的串行通信引5脚、6脚、7脚和单片机的33脚、34脚、35脚连接。所述的继电器输出单元7由单片机10脚和继电器K3的正极连接，继电器K3线圈的负极接地；单片机的11脚和继电器K4的正极连接，继电器K4的负极接地构成；继电器输出单元7的继电器K3和继电器K4分别与单片机10脚、11脚相连来实现对电加热和循环泵的控制。所述的储水箱温度传感器1的负极接地，储水箱温度传感器1的正极与单片机的36脚相连；所述的管道温度传感器2的负极接地，管道温度传感器2的正极与单片机的37脚相连。所述的报警装置为：单片机43脚通过电阻R11限流后与三级管Q1的基极连接，三级管Q1的集电极与电源正极相连，三级管Q1的发射极与蜂鸣器的正极相连接，蜂鸣器的负极接地。所述的外围电路由电容C8和C9并联后负极接地，电容C8和C9之间设置晶震，然后分别和单片机的7脚和8脚连接来实现为单片机提供工作频率的目的；电容C4和电容C5并联后的负极一端通过电阻R1接地，另一端和单片机的28脚连接，所述的电容C4和电容C5并联后的正极一端和单片机的27脚连接，另一端通过电感L1接电源正极相连，电容C3的负极通过电阻R1接地，电容C3的正极和单片机的29脚连接来实现为单片机的AD转换提供基准电压的目的。

本实用新型的工作原理为：通过一个传感器来采集日照强度再通过相关电路转换为微电脑所识别的二进制数据；微电脑根据所采集的数据进过逻辑运算并且结合水箱内目前的水温智能的判断出目前光能对水温加热的能力；智能控制器最终根据微电脑所采集的数据和逻辑运算结果来判段是否需要电加热工作。

本实用新型的工作过程为：智能工作模式下，本实用新型内部有为用户推荐的默认设置水温，默认设置为60度，如果用户满意就不需要修改了只要接通电源即可使用。热水器接通电源后，单片机3首先检测水箱内的水温，如水箱水温低于设定温度，单片机3将采集光能强度数据，然后单片机3把采集来的数据进行计算后和当前水箱内部水温进行比较看看当前光照强度的加热能力能不能满足需求，假设光照强度转换成热量后有80度现在水温是30度温差是50度，根据温差越大热传导速度越快的原理，可以计算出光能对水加热的能力，如果加热能力可以达到要求，电加热将不能工作。随着热水的不断使用和时间的推移，光照强度，水箱水温和光能的加热能力都在不停的变化，单片机3每秒钟将对当前状态进行实时分析一次，如光能强度不能满足加热要求单片机3会根据当前时间判断用户是否需要使用热水，只有当光照不足且在使用热水的时间电加热才会工作，单片机3会在用户使用热水前启动电加热。

Claims

1.一种太阳能光电智能转换控制器，包括储水箱温度传感器、集热器与太阳能水箱之间的管道温度传感器，其特征在于：所述的储水箱温度传感器和管道温度传感器分别与单片机相连接，所述的键盘显示单元，程序通信单元和实时时钟单元分别与单片机双向接口连接，所述的单片机输出口与继电器输出单元相连接，所述的单片机上设置有外围电路；所述的单片机通过外围电路来实现为单片机提供工作频率和为单片机的AD转换提供基准电压的目的。

2.根据权利要求1所述的太阳能光电智能转换控制器，其特征在于：所述的单片机与报警装置相连。

3.根据权利要求1所述的太阳能光电智能转换控制器，其特征在于：所述的键盘显示单元由键盘和液晶显示模块组成；所述的键盘的轻触开关S1、轻触开关S2、轻触开关S3、轻触开关S4通过上拉电阻R2、上拉电阻S3、上拉电阻S4、上拉电阻S5和单片机的12脚、13脚、14脚、15脚相连接；所述的液晶显示模块为液晶驱动电路和液晶显示板集成构成，所述的液晶显示模块的通讯引脚6脚、7脚、8脚分别和单片机的19脚、20脚、21脚连接。

4.根据权利要求1所述的太阳能光电智能转换控制器，其特征在于：所述的程序通信单元由电阻R12和电容C24串联，电容C24负极接地，电阻R12另一端接电源正极；电阻R12和电阻C24串联的中间点和单片机的4脚连接CN2是一个7针的插座，插座的7脚和电源地连接；所述的CN2的2脚、3脚、5脚、6脚和单片机的1脚、2脚、3脚、4脚相连接；所述的CN2的2脚、3脚、5脚、6脚通过信号线和单片机的1脚、2脚、3脚、4脚相连接来实现单片机程序的写入和升级。

5.根据权利要求1所述的太阳能光电智能转换控制器，其特征在于：所述的实时时钟单元由电容C1、电容C2并联后负极接地，电容C1、电容C2正极之间连接晶震，然后分别和时钟芯片的2脚、3脚连接构成；所述的实时时钟单元由时钟芯片的串行通信引5脚、6脚、7脚和单片机的33脚、34脚、35脚连接。

6.根据权利要求1所述的太阳能光电智能转换控制器，其特征在于：所述的继电器输出单元由单片机10脚和继电器K3的正极连接，继电器K3线圈的负极接地；单片机的11脚和继电器K4的正极连接，继电器K4的负极接地构成；继电器输出单元的继电器K3和继电器K4分别与单片机10脚、11脚相连来实现对电加热和循环泵的控制。

7.根据权利要求1所述的太阳能光电智能转换控制器，其特征在于：所述的储水箱温度传感器的负极接地，储水箱温度传感器的正极与单片机的36脚相连；所述的管道温度传感器的负极接地，管道温度传感器的正极与单片机的37脚相连。

8.根据权利要求2所述的太阳能光电智能转换控制器，其特征在于：所述的报警装置为：单片机43脚通过电阻R11限流后与三级管Q1的基极连接，三级管Q1的集电极与电源正极相连，三级管Q1的发射极与蜂鸣器的正极相连接，蜂鸣器的负极接地。

9.根据权利要求1所述的太阳能光电智能转换控制器，其特征在于：所述的外围电路由电容C8和C9并联后负极接地，电容C8和C9之间设置晶震，然后分别和单片机的7脚和8脚连接来实现为单片机提供工作频率的目的；电容C4和电容C5并联后的负极一端通过电阻R1接地，另一端和单片机的28脚连接，所述的电容C4和电容C5并联后的正极一端和单片机的27脚连接，另一端通过电感L1接电源正极相连，电容C3的负极通过电阻R1接地，电容C3的正极和单片机的29脚连接来实现为单片机的AD转换提供基准电压的目的。