CN213125971U - 一种mppt太阳能充放电设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种MPPT太阳能充放电设备，包括控制器，控制器包括外壳和置于外壳内部的控制元件，外壳的正面顶部设有与控制元件连接的接线端子，外壳的正面还设有散热孔，外壳的左右两侧均设有条形孔与金属片，外壳的背部的左右两侧还设有安装板，安装板与外壳的背部铰接，安装板上设有安装孔与磁块，磁块与金属片一一对应；控制元件包括控制芯片、采样电路、拓扑电路与控制电路，采样电路、拓扑电路与控制电路均与控制芯片连接；能够对太阳能电池板进行调节，并且便于安装与运输。
Description
技术领域
本实用新型涉及太阳能充放电技术领域，具体涉及一种MPPT太阳能充放电设备。
背景技术
随着太阳能板生产技术的进步，太阳能电池的转换效率不断提高，但由于太阳能电池板自身的特性，太阳能电池板输出的电压和电流受到的光照、温度等环境因素影响较大，不能产生稳定的电压直接给负载使用，所以必须将太阳能转换为电能储存到蓄电池或输送到电网中再使用，所以在这个转换过程当中就必须有控制器对其进行处理；现有的控制器一般无法固定在平面上，需要手持控制，容易坠落，不易控制。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种MPPT太阳能充放电设备，可以用螺钉将安装板与墙面固定，便于操作与使用，可转动的安装板，减小运输体积，且使得其形状规则，便于携带与运输。
本实用新型提供了如下的技术方案：
一种MPPT太阳能充放电设备，包括控制器，所述控制器包括外壳和置于所述外壳内部的控制元件，所述外壳的正面顶部设有与所述控制元件连接的接线端子，所述外壳的正面还设有散热孔，所述外壳的左右两侧均设有条形孔与金属片，所述外壳的背部的左右两侧还设有安装板，所述安装板与所述外壳的背部铰接且能够以铰接处为轴转动，所述安装板上设有安装孔与磁块，所述磁块与所述金属片一一对应；
所述控制元件包括控制芯片、采样电路、拓扑电路与控制电路，所述采样电路、所述拓扑电路与所述控制电路均与所述控制芯片连接。
优选的，所述外壳为铝合金壳体，所述外壳包括相对设置的底壳与壳盖，所述壳盖完全罩设于所述底壳上，所述控制元件设于所述底壳与所述壳盖之间，所述壳盖与所述底壳之间通过固定螺钉固定连接。
优选的，所述接线端子包括负载接线端、蓄电池接线端与太阳能电池接线端，所述控制器与太阳能电池之间通过微型断路器连接。
优选的，所述壳盖上嵌设有显示屏。
优选的，所述金属片设于所述条形孔的两侧，所述安装孔均匀的分布于所述安装板上。
优选的，所述控制芯片内置32位的中央处理器，所述控制芯片包括A/D采样模块、MPPT算法模块、充放电控制模块与驱动电路模块；所述采样电路包括电压采集电路与电流采集电路。
优选的，所述电压采集电路通过电阻分压的原理将采样点的电压等效变换为可接受的电压范围内，所述电流采集电路通过霍尔电流传感器将电流信号转换为电压信号供处理器采集使用。
优选的，所述控制电路包括电源电路与蓄电池放电电路。
本实用新型的有益效果是：本实用新型在使用时，可以用螺钉将安装板与墙面固定，便于操作与使用；当运输与携带时，将安装板以铰接处为轴转动，至其与控制器侧面相对，此时，安装板上的磁块与控制器侧面的金属片吸附，减小运输体积，且使得其形状规则，便于携带与运输；本实用新型通过采样电路采集太阳能电池的电压电流并通过电压电流数据产生PWM信号，驱动拓扑电路的开关器件，控制太阳能电池的充放电，使其达到最大的输出功率，充分利用太阳能资源。
附图说明
附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：
图1是本实用新型结构示意图；
图2是本实用新型侧视图；
图3是本实用新型控制元件的原理框图；
图中标记为：1.控制器；2.外壳；3.接线端子；4.显示屏；5.安装板；6.安装孔； 7.散热孔；8.磁块；9.条形孔；10.金属片；11.固定螺钉。
具体实施方式
如图1-图2所示，一种MPPT太阳能充放电设备，包括控制器1，控制器1包括外壳2和置于外壳2内部的控制元件，外壳2的正面顶部设有与控制元件连接的接线端子 3，接线端子3包括负载接线端、蓄电池接线端与太阳能电池接线端，控制器1与太阳能电池之间通过微型断路器连接。
外壳2为铝合金壳体，外壳2包括相对设置的底壳与壳盖，壳盖完全罩设于底壳上，控制元件设于底壳与壳盖之间，壳盖与底壳之间通过固定螺钉11固定连接，壳盖上嵌设有显示屏4。
外壳2的正面(即壳盖上)还设有散热孔7，外壳2的左右两侧均设有条形孔9与金属片10，金属片10设于条形孔9的两侧，散热孔7与条形孔9均用于散热，增加散热效果。
外壳2的背部的左右两侧还设有安装板5，安装板5与外壳2的背部铰接且能够以铰接处为轴转动，安装板5上设有安装孔6与磁块8，磁块8与金属片10一一对应，安装孔6均匀的分布于安装板5上。
本实用新型在使用时，将安装板5以铰接处为轴转动至与控制器1背部平行，采用与安装孔6匹配的安装螺栓将安装板5与墙面或安装平面进行固定，避免在操作控制器 1时控制器1移动影响使用，当运输或携带本控制器1时，将安装板5以铰接处为轴转动使得安装板5设有磁块8的一侧与控制器1的侧面相对，其中，安装板5上的磁块8 与控制器1侧面的金属片10吸附固定，减小运输体积，且使得其形状规则，便于携带与运输。
如图3所示，一种MPPT太阳能充放电设备，控制元件包括控制芯片、采样电路、拓扑电路与控制电路，采样电路、拓扑电路与控制电路均与控制芯片连接。
控制芯片选用TMS320DPS处理器，内置32位的中央处理器，控制芯片包括A/D采样模块、MPPT算法模块、充放电控制模块与驱动电路模块。
采样电路包括电压采集电路与电流采集电路。
电压采集电路通过电阻分压的原理将采样点的电压等效变换为可接受的电压范围内，将实际电压经过1％精密电阻按比例进行衰减，将分压后的电压值输入到单片机AD通道进行检测；电流采集电路通过霍尔电流传感器将电流信号转换为电压信号供处理器采集使用。
控制电路包括电源电路与蓄电池放电电路，由于DSP处理器端口电压不超3.3V，设计电源电路保证了DPS系统的稳定性；蓄电池放电过程是根据系统判断蓄电池端电压和其剩余容量值，完成放电功率和时长的实时检测。整个放电的过程为恒流放电。
DC-DC拓扑电路选用BUCK降压电路作为基本拓扑结构，用于实现太阳能充放电系统的最大功率跟踪及蓄电池充放电方式的调节。
本实用新型通过太阳能电池电压电流采集模块采集电压电流进行MPPT算法，进而产生PWM信号驱动BUCK变换电路的开关器件，使得太阳能充放电工作保持在最大功率点；通过采集蓄电池的电压信号，决定是向蓄电池充电还是蓄电池负载放电。
以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种MPPT太阳能充放电设备，其特征在于，包括控制器，所述控制器包括外壳和置于所述外壳内部的控制元件，所述外壳的正面顶部设有与所述控制元件连接的接线端子，所述外壳的正面还设有散热孔，所述外壳的左右两侧均设有条形孔与金属片，所述外壳的背部的左右两侧还设有安装板，所述安装板与所述外壳的背部铰接且能够以铰接处为轴转动，所述安装板上设有安装孔与磁块，所述磁块与所述金属片一一对应；
所述控制元件包括控制芯片、采样电路、拓扑电路与控制电路，所述采样电路、所述拓扑电路与所述控制电路均与所述控制芯片连接。
2.根据权利要求1所述的一种MPPT太阳能充放电设备，其特征在于，所述外壳为铝合金壳体，所述外壳包括相对设置的底壳与壳盖，所述壳盖完全罩设于所述底壳上，所述控制元件设于所述底壳与所述壳盖之间，所述壳盖与所述底壳之间通过固定螺钉固定连接。
3.根据权利要求1所述的一种MPPT太阳能充放电设备，其特征在于，所述接线端子包括负载接线端、蓄电池接线端与太阳能电池接线端，所述控制器与太阳能电池之间通过微型断路器连接。
4.根据权利要求2所述的一种MPPT太阳能充放电设备，其特征在于，所述壳盖上嵌设有显示屏。
5.根据权利要求1所述的一种MPPT太阳能充放电设备，其特征在于，所述金属片设于所述条形孔的两侧，所述安装孔均匀的分布于所述安装板上。
6.根据权利要求1所述的一种MPPT太阳能充放电设备，其特征在于，所述控制芯片内置32位的中央处理器，所述控制芯片包括A/D采样模块、MPPT算法模块、充放电控制模块与驱动电路模块；所述采样电路包括电压采集电路与电流采集电路。
7.根据权利要求6所述的一种MPPT太阳能充放电设备，其特征在于，所述电压采集电路通过电阻分压的原理将采样点的电压等效变换为可接受的电压范围内，所述电流采集电路通过霍尔电流传感器将电流信号转换为电压信号供处理器采集使用。
8.根据权利要求6所述的一种MPPT太阳能充放电设备，其特征在于，所述控制电路包括电源电路与蓄电池放电电路。
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