CN206461420U - 光伏充电控制一体机 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种光伏充电控制一体机，包括有光伏输入电压采样器件、第一MOS管、第二MOS管、MCU、蓄电池、第三MOS管和Buck降压式变换器，光伏输入电压采样器件的输入端与太阳能极板电连接，输出端与MCU电连接，蓄电池的输入端依次经第一、二MOS管与太阳能极板的输出端电连接，蓄电池的输出端具有二路，一路连接有第三MOS管，另一路连接有Buck降压式变换器，MCU的控制端与第一、二、三MOS管控制连接，第三MOS管与蓄电池之间还设有电流采样器件，电流采样器件的输出端与MCU的输入端连接。本新型的优点是：利用第一、二MOS管的串接可防止太阳能极板反接，并起到输出短路、过流、蓄电池过压、过放及过温保护，保证光伏充电的安全运行，使用寿命较长，且充电功能多样，使用方便。
Description
技术领域
本实用新型涉及光伏充电领域，特别涉及对光伏充电进行控制的控制一体机。
背景技术
随着能源危机的日益凸显，石油资源日淅枯竭，且石油能源的开发利用对生态环境造成了严重的破坏，因此，可持续发展、绿色能源的利用日渐成为人类急需解决的问题。现挖掘出的绿色可再生能源有风能、太阳能、水能、生物能、地热能和海洋能，上述各绿色可再生能源均被研究开发利用，其中，太阳能具有普遍，易于收集等优点作为现有绿色可再生能源中应用最为广泛的一种，因此，现市面研发出有各式各样的太阳能供电系统。然而，现有太阳能供电系统，大都是包括有太阳能极板、控制器和蓄电池，太阳能极板与控制器直接电连接，控制器与蓄电池直接双向连接，蓄电池直接与负载电连接；其工作原理是太阳能极板接收太阳光，接收的太阳光经控制器直接给蓄电池充电，充电后控制器再控制蓄电池直接给负载放电，此种太阳能供电系统的控制方式普遍存在太阳能极板易反接，充电功能单一，使用寿命短的问题。
有鉴于此，本发明人根据存在的问题进行研究，试验，即研发出本专利申请的充电控制一体机。
实用新型内容
本实用新型提供一种光伏充电控制一体机，克服了光伏充电系统中太阳能极板易反接，充电功能单一，使用寿命短的问题。
为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
光伏充电控制一体机，包括有光伏输入电压采样器件、第一MOS管、第二MOS管、MCU、蓄电池、第三MOS管和其输出端口为USB接口的Buck降压式变换器，上述光伏输入电压采样器件的输入端与太阳能极板的输出端电连接，上述光伏输入电压采样器件的输出端与上述MCU的输入端电连接，上述第一MOS管与第二MOS管串接在一起，上述蓄电池的输入端依次经上述第一MOS管和上述第二MOS管与太阳能极板的输出端电连接，上述蓄电池的输出端具有二路，一路连接有上述第三MOS管，另一路连接有上述Buck降压式变换器，上述MCU的控制端与上述第一MOS管、上述第一MOS管和上述第三MOS管控制连接，上述第三MOS管与上述蓄电池之间还设有用于采集蓄电池输出电流值的电流采样器件，上述电流采样器件的输出端与上述MCU的输入端连接。
上述光伏输入电压采样器件为电子式电压互感器。
上述MCU的输出端还连接有根据蓄电池电量显示不同指示灯以及充电指示的LED电量显示模块。
上述MCU的输出端还连接有声光报警器。
采用上述技术方案，本实用新型的光伏充电控制一体机，利用第一MOS管和第二MOS管的串接方式可防止太阳能极板反接，同时，充电时，光伏输入电压采样器件实时采样光伏输入电压，采样的光伏输入电压发送给MCU，MCU根据采样值可判断白天或黑夜，如果判断的结果是白天，MCU发出控制指令给第一、二MOS管，第一、二MOS管导通，此时太阳能极板可对蓄电池进行充电；放电时，由于蓄电池具有二路输出，一路为直流输出和另一路为USB输出，使用者可根据要求相应选择充电形式，充电功能多样，使用方便；当使用时选择直流输出充电时，第三MOS管导通，蓄电池直流输出给负载，同时，电流采样器件实时采集蓄电池的输出电流，采集的电流值发送给MCU，MCU对输出电流进行判断，当出现过载或短路时MCU发出控制指令给第三MOS管，第三MOS管断开，停止直流输出，起到输出短路、过流、蓄电池过压、过放及过温保护，保证光伏充电的安全运行，使光伏充电的整个系统使用寿命较长。
附图说明
图1为本实用新型的电路原理框图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步的说明。
本实用新型的光伏充电控制一体机，如图1所示，包括有光伏输入电压采样器件1、第一MOS管2a、第二MOS管2b、MCU 3、蓄电池4、第三MOS管5和其输出端口为USB接口的Buck降压式变换器6，其中，光伏输入电压采样器件1为电子式电压互感器，光伏输入电压采样器件1用于采集太阳极板的输出电压值，光伏输入电压采样器件1的输入端与太阳能极板7的输出端电连接，光伏输入电压采样器件1的输出端与MCU 3的输入端电连接，第一MOS管2a与第二MOS管2b依次串接在一起，蓄电池4的输入端依次经第一MOS管2a和第二MOS管2b与太阳能极板7的输出端电连接，蓄电池4的输出端具有二路，即蓄电池4的输出端具有二个输出支路，一个输出支路连接有第三MOS管5，另一个输出支路连接有Buck降压式变换器6， MCU 3的控制端与第一MOS管2和第三MOS管5控制连接，第三MOS管5与蓄电池4之间还设有用于采集蓄电池4输出电流值的电流采样器件8，电流采样器件8的输出端与MCU 3的输入端连接。此MCU 3具有先对蓄电池进行均充之后再进行浮电的均/浮充切换控制电路和对蓄电池放电欠压、过流、短路及过温保护的保护控制电路，该MCU 3的均、浮充控制及保护控制功能是现充电领域通用的功能，为一公知技术。
本实用新型的光伏充电控制一体机，充电时，光伏输入电压采样器件1实时采样太阳能极板7的输出电压，即太阳能极板7对蓄电池4的光伏输入电压，采样到的光伏输入电压发送给MCU 3，MCU 3根据采样值可判断白天或黑夜，如果判断的结果是黑夜，MCU 3发出控制指令给第一MOS管2a和第二MOS管2b，第一MOS管2a和第二MOS管2b断开，蓄电池4不充电；如果判断的结果是白天，MCU 3发出控制指令给第一MOS管2a和第二MOS管2b，第一MOS管2a和第二MOS管2b导通，此时太阳能极板7的输出电压经第一MOS管2a和第二MOS管2b对蓄电池4进行充电，充电时，MCU 3的均/浮充切换控制电路会控制蓄电池4先进行均充充电，均充充电一段时间后再进行浮充充电；放电时，使用者可采用直流输出充电或USB充电，也可采用直流输出充电和USB充电共同充电，当选择直流输出充电时，MCU 3控制第三MOS管5导通，蓄电池4经第三MOS管5直流输出给负载9，同时，电流采样器件8实时采集蓄电池4的输出电流，采集的电流值发送给MCU 3，MCU 3对输出电流进行判断，当采集到的电流值出现过载或短路时MCU3发出控制指令给第三MOS管5，第三MOS管5断开，停止直流输出，若干时间后再重新控制第三MOS管5导通，进行直流输出，若采集到的电流值还是处于过载或短路状态时MCU 3继续控制第三MOS管5断开，一直重复直至蓄电池4的输出不处于过载或短路状态时才得以进行正常直流输出。与现有技术相比，本新型的光伏充电控制一体机，利用第一MOS管2a和第二MOS管2b的串接方式可防止太阳能极板7反接，并利用第三MOS管5与电流采样器件8并配合MCU 3的保护控制电路能够起到输出短路、过流、蓄电池过压、过放及过温保护，保证光伏充电的安全运行，使光伏充电的整个系统使用寿命较长，再有，蓄电池4具有二路输出，一路为直流输出和另一路为USB输出，使用者可根据要求相应选择充电形式，充电功能多样，使用方便，通用性强，以通用于现大都数USB充电形式的电子产品。
本新型的再一优点是：该MCU 3的输出端还连接有根据蓄电池4电量显示不同指示灯以及充电指示的LED电量显示模块31，这样，利用此LED电量显示模块31可实时直观地得到蓄电池4的电量及工作状态，使用人性及直观；再有，MCU 3的输出端还连接有声光报警器32，当蓄电池4出现过压、过放、过流或短路时MCU 3控制声光报警器32工作，声光报警器32会发出光和报警声，以便使用者及时移除负载，使用方便，人性，使整个充电控制的功能较为齐全。
上面结合附图对本实用新型做了详细的说明，但是本实用新型的实施方式并不仅限于上述实施方式，本领域技术人员根据现有技术可以对本实用新型做出各种变形，均属于本实用新型的保护范围。
Claims (4)
1.光伏充电控制一体机，其特征在于：包括有光伏输入电压采样器件、第一MOS管、第二MOS管、MCU、蓄电池、第三MOS管和其输出端口为USB接口的Buck降压式变换器，上述光伏输入电压采样器件的输入端与太阳能极板的输出端电连接，上述光伏输入电压采样器件的输出端与上述MCU的输入端电连接，上述第一MOS管与第二MOS管串接在一起，上述蓄电池的输入端依次经上述第一MOS管和上述第二MOS管与太阳能极板的输出端电连接，上述蓄电池的输出端具有二路，一路连接有上述第三MOS管，另一路连接有上述Buck降压式变换器，上述MCU的控制端与上述第一MOS管、上述第一MOS管和上述第三MOS管控制连接，上述第三MOS管与上述蓄电池之间还设有用于采集蓄电池输出电流值的电流采样器件，上述电流采样器件的输出端与上述MCU的输入端连接。
2.根据权利要求1所述的光伏充电控制一体机，其特征在于：上述光伏输入电压采样器件为电子式电压互感器。
3.根据权利要求1所述的光伏充电控制一体机，其特征在于：上述MCU的输出端还连接有根据蓄电池电量显示不同指示灯以及充电指示的LED电量显示模块。
4.根据权利要求1所述的光伏充电控制一体机，其特征在于：上述MCU的输出端还连接有声光报警器。
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2017
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