[发明专利]用于太阳能风能充电与灯光控制的智能控制器与充电方法

说明书

技术领域

 本发明涉及一种用于太阳能风能充电与灯光控制的智能控制器与充电方法，更具体的说，尤其涉及一种可对蓄电池进行小电流零压降和大电流恒流充电的太阳能风能充电与灯光控制的智能控制器与充电方法。

背景技术

随着地球上非可再生资源的逐渐减少，风能和太阳能的利用逐渐增多，尤其在照明和发电领域，应用更加广泛。一般情况下，风能和太阳能具有非联系性，在对其利用的过正中，应首先将由风能或太阳能转化而来的不连续的、数值非恒定的电能进行存储，然后再把存储的能量统一释放，来达到可以利用的目的。

    采用太阳能或风能进行照明的系统中，要想把太阳能光伏板和风力发电机转化的电能顺利的存储在蓄电池中，并用其进行照明，同时还要最大限度的延长蓄电池的使用寿命，需要一种能进行相关参数采集并根据采集的数据进行智能控制的控制器，但现有的控制器都不具备智能化控制。

发明内容

本发明为了克服上述技术问题的缺点，提供了一种可对蓄电池进行小电流零压降和大电流恒流充电的用于太阳能风能充电与灯光控制的智能控制器与充电方法。

本发明的用于太阳能风能充电与灯光控制的智能控制器与充电方法，包括起数据运算和控制作用的MCU控制单元、对蓄电池进行检测的电压测量模块以及与光源直接连接的开关模块，其特别之处在于：还包括用于对蓄电池进行充电的小电流零压降充电模块、恒流快速充电模块以及用于与蓄电池相连接的输出模块；所述小电流零压降充电模块的输入和输出端分别与太阳能板的输出端和输入模块的输入端相连接；所述恒流快速充电模块的输入端与太阳能板和/或风力发电机的输出端均相连接，输出端与输出模块相连接。MUC控制单元用于对采集的信号进行处理和计算，并根据计算的数据和逻辑关系，来对外围模块进行控制，MUC控制单元可以采用单片机；电压测量模块实现对外部蓄电池电压的测量，开关模块用于对光源的状态直接进行控制。小电流零压降充电模块和恒流快速充电模块可分别实现对蓄电池的小电流和恒流充电，分别用在太阳能板输出的电压较低和正常的情况下。

本发明的用于太阳能风能充电与灯光控制的智能控制器与充电方法，所述恒流快速充电模块由恒流源组成，所述小电流零压降充电模块由可对太阳板的输出端与输出模块的输入端直接电连通的可控开关组成。通过采用恒流源，可实现对蓄电池的快速恒流充电；小电流零压降充电模块采用可控开关，用于将太阳能板的输出端与输出模块的输入端直接相连，实现对蓄电池的直接充电。

本发明的用于太阳能风能充电与灯光控制的智能控制器与充电方法，包括用于对太阳能板和整个智能控制器起保护作用的防雷单元。由于太阳能板以便处于周围没有物体的较高位置处，容易受到雷击，设置防雷单元有利于对整个控制器进行保护。

本发明的用于太阳能风能充电与灯光控制的智能控制器与充电方法，所述MCU控制单元连接有用于对控制器的运行状态进行选择的至少两位的拨码开关模块。通过两位的拨码开关可实现00、01、10、11四种状态的选取，以便使控制器工作在四种不同的模式下。

本发明的用于太阳能风能充电与灯光控制的智能控制器与充电方法的充电方法，包括以下步骤：（a）.首先，在太阳能板输出电压较低的情况下，通过MCU控制单元（1）控制小电流零压降充电模块（5）直接连通太阳能板的输出端与蓄电池的充电输入端，实现对蓄电池的小电流零压降充电，起到对外界蓄电池的修复作用；（b）.然后，当太阳能板输出电压较高的情况下，通过MCU控制单元（1）控制恒流快速充电模块（4）对蓄电池进行恒流快速充电，以便在最短的时间内对蓄电池进行亏电补充；（c）.最后，当检测到蓄电池的电压达到单格额定电压的102～120％时，对其采用恒压小电流形式的浮充充电模式，以便在实现充电的同时对蓄电池进行最大限度的保护。

本发明的用于太阳能风能充电与灯光控制的智能控制器与充电方法的充电方法，步骤（a）中以太阳能板输出的电压低于其额定电压的90％为判断标准；步骤（b）中以太阳能板输出的电压大于或等于其额定电压的90％为判断标准；步骤（c）中以蓄电池的电压达到单格额定电压的105％为判断标准。