[实用新型]多功能太阳能充电综合保护控制器

说明书

技术领域

本实用新型涉及太阳能应用技术领域的控制装置，具体是一种多功能太阳能充电综合保护控制器。

背景技术

太阳能是人类取之不尽用之不竭的可再生能源，也是清洁能源，不产生任何的环境污染，随着能源危机和环境污染的加深，太阳能的研究和利用受到广泛的关注，太阳能的应用包括光伏和光热两种类型。在太阳光伏能源系统中，常用的就是选用蓄电池作为储能的系统。铅酸蓄电池具有价格低廉，供电可靠，电压稳定等特点，同时具有密封性好，无泄漏，无污染等优点，因此在太阳光伏能原系统中得到广发应用。如何利用太阳能电池充电已经作为重大的课题研究。充电控制器的基本作用是为蓄电池提供最佳的充电电流和电压，快速平稳高效地为蓄电池充电，同时保护蓄电池，避免过充电现象的发生；并在充电过程中减少损耗，尽量延长蓄电池的使用寿命。

在太阳能的有效利用中，太阳能充电是近些年发展最快，最具活力的研究领域，是其中最受瞩目的项目之一，推广和利用太阳能是走可持续发展道路新型能源的首选，利用太阳能充电的装置也就日益重要，但现在大部分太阳能充电控制装置存在功能单一，而且光线不足时无法使用的问题，常用的充电模式有恒压充电、恒压限流充电、恒流充电等模式，但是没有考虑环境温度变化对蓄电池充电过程的影响，影响了蓄电池性能的充分发挥和使用寿命，大大缩短电池的使用寿命，大量的免维护电池用几年后即报废，造成巨大的经济损失。

发明内容

本实用新型要解决的问题是：传统的控制器功能单一，结构简单，对太阳能电池的充电控制不能满足使用要求。

本实用新型的技术方案为：多功能太阳能充电综合保护控制器，包括电源电路模块、单片机模块、太阳能电池板充电控制模块、蓄电池电压检测电路模块、环境温度检测模块、负载电流检测及输出控制模块、时钟模块和数据存储模块、键盘输入和液晶显示模块以及串口通信模块，电源电路模块连接各模块提供电源，太阳能电池板充电控制模块通过负载电流检测及输出控制模块连接单片机模块，蓄电池电压检测电路模块、环境温度检测模块通过AD转换模块连接单片机模块，时钟模块和数据存储模块、键盘输入和液晶显示模块以及串口通信模块分别连接单片机模块。

本实用新型负载电流检测及输出控制模块采用MOSFET做为输出开关。太阳能电池板充电控制模块设有二极管，通过所述二极管与太阳能电池连接。

本实用新型单片机模块作为核心控制，通过对太阳能电池板，蓄电池和负载的电压分析计算，与给定值比较，发出相应的功能指令，液晶显示芯片实时记录系统的运行状态，串口通信电路实现数据的远传和远方遥控的功能，单片机模块采用PWM脉宽调制技术方式驱动负载电流检测及输出控制模块，进而由太阳能电池板充电控制模块控制蓄电池的最优充放电。通过脉宽调制技术实现过充保护功能，通过MOSFET和二极管来防止倒流，当但单片机检测到蓄电池电压低到一定值时或者温度过高时，本实用新型会自动断开负载保护蓄电池，此外，当电压过高时，本实用新型断开负载，起到保护负载的作用。

与现有技术相比，本实用新型具有如下特点：系统实现单电源供电，供电电压+5V，使系统运行更加可靠安全；通过单片机对太阳能电池板电压、蓄电池电压、温度等采样信号的分析，可以真正实现过充电、浮充电、过放电、蓄电池的开路及温度过高保护功能，能够实现快速充电功能、夜间控制功能；键盘出入和液晶显示提供了良好的人机通讯，使得各显示画面的人机交互性很强，实现人性化简易化操作；程序实现模块化，可以方便实现功能的扩展与维护。串口通信方便的实现了系统的远程监控，通过程序的扩展实现远程控制参数的修改，有利于实现分布式控制；本实用新型集多种功能于一体，通过按键功能设置满足不同的用户需求，本实用新型结构见到那，维护方便，体积小，易安装，功能强，造价低。

附图说明

图1为本实用新型框图。

图2为本实用新型实施例的单片机示意图。

图3为本实用新型实施例的电源电路原理图。

图4为本实用新型实施例的AD转换模块与单片机连接的电路原理图。

图5为本实用新型实施例的太阳能电池板充电控制模块。

图6为本实用新型实施例的按键输入和显示模块与单片机连接的电路模块。

图7为本实用新型实施例的时钟模块和数据存储模块原理图。

图8为本实用新型实施例的负载电流检测及输出控制模块。

图9为本实用新型实施例的温度检测电路。

图10为本实用新型实施例的串口通信电路。

具体实施方式