專(zhuān)利名稱(chēng)：光伏組件充電顯示系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及光伏供電領(lǐng)域，具體而言，涉及一種光伏組件充電顯示系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
車(chē)頂太陽(yáng)能電池是一種利用太陽(yáng)光直接發(fā)電的光電半導(dǎo)體薄片裝置，一般采用光伏電池組件，該組件可作為汽車(chē)用電設(shè)備動(dòng)力能源使用，降低發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)電負(fù)載、油耗，還可作為動(dòng)力能源的補(bǔ)充裝置。目前大多數(shù)高爾夫球車(chē)、觀光車(chē)等系列電瓶車(chē)能源的補(bǔ)給通常使用具有光伏組件的車(chē)頂，該類(lèi)車(chē)頂具有封裝及內(nèi)部聯(lián)結(jié)的，能單獨(dú)提供直流電輸出的最小不可分割的光伏電池，可以為電瓶車(chē)動(dòng)力電池充電，確保電瓶車(chē)能夠正常使用。光伏組件車(chē)頂在對(duì)車(chē)動(dòng)力電池充電時(shí)，電流從光伏組件車(chē)頂?shù)恼龢O流向車(chē)動(dòng)力電池的正極，即光伏組件主要以電流形式向車(chē)動(dòng)力電池補(bǔ)充電能。然而目前具有光伏組件車(chē) 頂?shù)能?chē)輛并不具有充電電流大小的動(dòng)態(tài)顯示功能，因此用戶無(wú)法獲知車(chē)輛是否已經(jīng)進(jìn)行充電，以及目前光伏組件對(duì)車(chē)動(dòng)力電池的充電電流的大小，從而用戶無(wú)法得知光伏組件對(duì)車(chē)動(dòng)力電池的充電能力。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型提供了一種光伏組件充電顯示系統(tǒng)，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中具有光伏組件車(chē)頂?shù)能?chē)輛不能顯示光伏組件對(duì)車(chē)動(dòng)力電池充電電流大小的問(wèn)題。根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)方面，提供了一種光伏組件充電顯示系統(tǒng)，包括電流信號(hào)采集電路，用于采集光伏組件對(duì)車(chē)動(dòng)力電池的充電電流；控制器，與電流信號(hào)采集電路相連，用于將充電電流處理為顯示觸發(fā)信號(hào)，并將顯示觸發(fā)信號(hào)發(fā)送至顯示電路；顯示電路，與控制器相連，用于根據(jù)顯示觸發(fā)信號(hào)提示光伏組件為車(chē)動(dòng)力電池的充電電流值的范圍。其中，上述電流信號(hào)采集電路包括采樣電阻，與光伏組件相連；放大器，與采樣電阻相連，用于將采樣電阻兩端的電壓信號(hào)放大后輸出給控制器。其中，上述顯示電路包括多個(gè)充電電流顯示燈，用于在接收到顯示觸發(fā)信號(hào)后，根據(jù)觸發(fā)信號(hào)點(diǎn)亮充電電流顯示燈中的部分或全部，以提示充電電流值的范圍。進(jìn)一步地，上述系統(tǒng)還包括電壓信號(hào)采集電路，與控制器相連，用于采集車(chē)動(dòng)力電池的電壓；防過(guò)充電路，與控制器相連，用于當(dāng)車(chē)動(dòng)力電池的電壓達(dá)到安全閾值時(shí)，受控制器的控制斷開(kāi)光伏組件對(duì)車(chē)動(dòng)力電池的充電電路。其中，上述防過(guò)充電路包括繼電器，其常閉觸點(diǎn)連接于光伏組件以及動(dòng)力車(chē)電池的正極之間，用于連通或斷開(kāi)光伏組件對(duì)動(dòng)力車(chē)電池的充電電路；三級(jí)管，其發(fā)射極與繼電器相連，用于受控制器的控制閉合或斷開(kāi)。進(jìn)一步地，上述顯示電路還包括過(guò)充顯示燈，用于當(dāng)車(chē)動(dòng)力電池的電壓達(dá)到安全閾值時(shí)，顯示過(guò)充信號(hào)。進(jìn)一步地，上述系統(tǒng)還包括防反充電路，設(shè)置于車(chē)動(dòng)力電池正極與光伏組件之間，用于當(dāng)光伏組件的電壓低于車(chē)動(dòng)力電池的電壓時(shí)，防止車(chē)動(dòng)力電池給光伏組件充電。[0012]其中，防反充電路包括多個(gè)并聯(lián)的二級(jí)管。進(jìn)一步地，上述系統(tǒng)還包括調(diào)壓模塊，用于將車(chē)動(dòng)力電池的電壓調(diào)整到光伏組件充電控制系統(tǒng)的工作電壓。進(jìn)一步地，上述系統(tǒng)還包括防雷電路，用于當(dāng)遇到雷擊高壓時(shí)，將系統(tǒng)內(nèi)的電壓抑制在電路的安全電壓之內(nèi)。本實(shí)用新型的光伏組件充電顯示系統(tǒng)包括電流信號(hào)采集電路，用于采集光伏組件對(duì)車(chē)動(dòng)力電池的充電電流；控制器，與電流信號(hào)采集電路相連，用于將充電電流處理為顯示觸發(fā)信號(hào)，并將顯示觸發(fā)信號(hào)發(fā)送至顯示電路；顯示電路，與控制器相連，用于根據(jù)顯示觸發(fā)信號(hào)提示車(chē)動(dòng)力電池的充電狀態(tài)。該充電顯示系統(tǒng)可以解決現(xiàn)有技術(shù)中具有光伏組件車(chē)頂?shù)能?chē)輛不能顯示光伏組件充電電流的問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)顯示光伏組件對(duì)車(chē)動(dòng)力電池的充電電流大小的目的。

圖I是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例I的光伏組件充電顯示系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖；圖2是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例I的顯示電路的原理圖；圖3是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例2的防過(guò)充電路原理圖；圖4是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例2的顯示面板示意圖；以及圖5是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例2的控制電路的原理圖。
具體實(shí)施方式
為使本實(shí)用新型的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂，
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。實(shí)施例I圖I是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例I的光伏組件充電顯示系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。如圖I所示，該光伏組件充電顯示系統(tǒng)10包括以下組成部分電流信號(hào)采集電路11，用于采集光伏組件對(duì)車(chē)動(dòng)力電池的充電電流；控制器12，與電流信號(hào)采集電路相連，用于將充電電流處理為顯示觸發(fā)信號(hào)，并將顯示觸發(fā)信號(hào)發(fā)送至顯示電路；顯示電路13，與控制器相連，用于根據(jù)顯示觸發(fā)信號(hào)提示光伏組件對(duì)車(chē)動(dòng)力電池的充電狀態(tài)。為了直觀地顯示光伏組件車(chē)頂對(duì)車(chē)動(dòng)力電池的充電情況，上述顯示電路可以包括多個(gè)充電電流顯示燈，當(dāng)接收到顯示觸發(fā)信號(hào)后，根據(jù)顯示觸發(fā)信號(hào)點(diǎn)亮充電電流顯示燈中的部分或全部，以提示充電電流值的范圍。使用中，當(dāng)光照強(qiáng)、充電電流大時(shí)，顯示電路中點(diǎn)亮的充電指示燈也越多。圖2是該顯示電路的原理圖,如圖所示，電阻R3、三級(jí)管Q2、電阻R11、LEDl構(gòu)成一個(gè)LED顯示電路。三級(jí)管Q2的基集，控制其導(dǎo)通與關(guān)斷，三極管工作在飽和及截止區(qū)，當(dāng)三級(jí)管基極觸發(fā)信號(hào)為高電平時(shí)，三極管導(dǎo)通LED指示燈點(diǎn)亮，反之相反。其中，電阻R3和電阻Rll起到限流的作用。為了防止當(dāng)光伏組件的電壓低于車(chē)動(dòng)力電池的電壓時(shí)，出現(xiàn)車(chē)動(dòng)力電池向光伏組件充電的情況發(fā)生，上述系統(tǒng)還可以包括設(shè)置于車(chē)動(dòng)力電池正極與光伏組件之間的防反充電路，該防反充電路可以采用一個(gè)二級(jí)管，或多個(gè)二級(jí)管并聯(lián)來(lái)實(shí)現(xiàn)防反充功能。實(shí)施例2在實(shí)際應(yīng)用中，如果車(chē)輛長(zhǎng)時(shí)間在陽(yáng)光下充電而不用，就會(huì)對(duì)車(chē)的動(dòng)力電池造成過(guò)充，從而對(duì)電池造成損害。為了防止過(guò)充現(xiàn)象的發(fā)生，本實(shí)施例的系統(tǒng)在上述實(shí)施例I的系統(tǒng)上增加了以下組成部分電壓信號(hào)采集電路，與控制器相連，用于采集車(chē)動(dòng)力電池的電壓；防過(guò)充電路，與控制器相連，用于當(dāng)車(chē)動(dòng)力電池的電壓達(dá)到安全閾值時(shí)，受控制器的控制切斷光伏組件對(duì)車(chē)動(dòng)力電池的充電電路。本實(shí)施例中的防過(guò)充電路采用滯回控制電路，該電路與通用的PWM相比成本較低，且更適合光伏能量補(bǔ)充裝置。該電路包括繼電器，其常閉觸點(diǎn)連接于光伏組件以及動(dòng) 力車(chē)電池的正極之間，用于連通或斷開(kāi)光伏組件對(duì)動(dòng)力車(chē)電池的充電電路。在實(shí)際應(yīng)用中，為了滿足功率需求，可以采用兩個(gè)或多個(gè)繼電器來(lái)實(shí)現(xiàn)；三級(jí)管，其發(fā)射極與繼電器相連，用于受控制器的控制閉合或斷開(kāi)。上述防過(guò)充電路可以由圖3的防過(guò)充電路原理圖來(lái)實(shí)現(xiàn)，如圖3所示，單片機(jī)輸出引腳給三極管Ql基極觸發(fā)信號(hào)，控制三極管的導(dǎo)通和斷開(kāi)，Ql工作在飽和區(qū)和截止區(qū)，電阻Rl起限流作用。三極管Ql基極為高電平Ql導(dǎo)通，繼電器JKl和JK2線圈得電，繼電器常閉觸點(diǎn)打開(kāi)，電路切斷光伏組件車(chē)頂對(duì)車(chē)動(dòng)力電池的充電電路的正極.由于繼電器的常閉觸點(diǎn)串接在光伏組件車(chē)頂?shù)杰?chē)動(dòng)力電池的正極線路中，而充電時(shí)充電電流由光伏組件車(chē)頂?shù)恼龢O經(jīng)繼電器的常閉觸點(diǎn)流到車(chē)的動(dòng)力電池的正極，所以對(duì)車(chē)動(dòng)力電池起到過(guò)充保護(hù)的作用。其中，續(xù)流二級(jí)管Dl在繼電器線圈斷電時(shí)起到續(xù)流放點(diǎn)電的作用，對(duì)繼電器線圈起到保護(hù)作用。本實(shí)施例的系統(tǒng)還可以包括防雷保護(hù)模塊，如圖3所示，TVS瞬態(tài)抑制二極管做防雷保護(hù)，此二極管并聯(lián)在PV+和PV-兩端，當(dāng)在系統(tǒng)電壓正常時(shí)，TVS防雷管成高阻狀態(tài)，當(dāng)遇到雷擊高壓，TVS防雷管在動(dòng)作時(shí)間內(nèi)瞬間變成低阻狀態(tài)，短路雷擊高壓，把電壓抑制在電路安全電壓內(nèi)，對(duì)電路起到雷擊保護(hù)作用。圖3中的二極管D2、D3、D4并聯(lián)起防反充保護(hù)作用，當(dāng)?shù)酵砩匣蚬夥M件車(chē)頂受到遮擋時(shí)，電壓低于車(chē)動(dòng)力電池的電壓時(shí)，防反充二極管阻止車(chē)動(dòng)力電池給光伏組件電池充電，避免能量的浪費(fèi)。其中，模塊Ul、鉭電容Cl、電容C2構(gòu)成DC-DC降壓電路，起到給整個(gè)控制顯示系統(tǒng)供電的作用。模塊Ul將車(chē)動(dòng)力電池電壓降到符合整個(gè)控制顯示系統(tǒng)工作的電壓，鉭電容Cl和電容C2起到濾波的作用，提高電質(zhì)量及供電的穩(wěn)定性，鉭電容Cl負(fù)責(zé)濾除低頻干擾信號(hào)，電容C2負(fù)責(zé)濾除高頻干擾信號(hào)。其中，電阻R2起到內(nèi)部電子元件短路保護(hù)的作用。圖4是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例2的顯示面板示意圖。如圖4所示，該顯示面板除了包括上述實(shí)施例I中的充電電流顯示燈外，基于上述過(guò)充電路，本實(shí)施例的顯示電路還包括過(guò)充顯示燈，用于當(dāng)車(chē)動(dòng)力電池的電壓達(dá)到安全閾值時(shí)，顯示過(guò)充信號(hào)。為了區(qū)別電流顯示燈與過(guò)充顯示的燈，電流顯示燈可以采用綠色顯示等，過(guò)充顯示等可以采用紅色顯示燈。圖5是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例2的控制電路的原理圖。如圖5所示，單片機(jī)U3負(fù)責(zé)信號(hào)的處理及采集信號(hào)的輸入，經(jīng)過(guò)相應(yīng)程序處理，輸出相應(yīng)信號(hào)控制硬件電路。電阻R19和電阻R21串聯(lián)后并接在車(chē)動(dòng)力電池的兩端，構(gòu)成電壓信號(hào)采集電路，負(fù)責(zé)采集車(chē)動(dòng)力電池的電壓，以便單片機(jī)做出相應(yīng)的處理與過(guò)充保護(hù)電路配合，對(duì)車(chē)動(dòng)力電池起到過(guò)充保護(hù)的作用。具體地，該電壓采集電路將電壓取樣信號(hào)發(fā)送給單片機(jī)U3的PAO引腳，經(jīng)單片機(jī)處理后，當(dāng)電壓信號(hào)達(dá)到預(yù)先設(shè)定的保護(hù)電壓值時(shí)，單片機(jī)PD5引腳輸出觸發(fā)信號(hào)，觸發(fā)過(guò)充保護(hù)電路中的Ql基極，來(lái)實(shí)現(xiàn)過(guò)充保護(hù)，同時(shí)單片機(jī)PCO引腳輸出頻閃警示信號(hào)給上述顯示電路，從而過(guò)充顯示燈通過(guò)頻閃來(lái)提示車(chē)動(dòng)力電池發(fā)生過(guò)充。當(dāng)檢測(cè)到電壓未達(dá)到過(guò)充時(shí)，則繼續(xù)控制光伏發(fā)電對(duì)動(dòng)力電池進(jìn)行充電，保證電瓶車(chē)在陰雨天的正常使用。圖5中的芯片U2和電阻R20構(gòu)成電流信號(hào)采集電路，負(fù)責(zé)采集光伏組件車(chē)頂對(duì)車(chē)動(dòng)力電池充電狀態(tài)及電流的大小，以便單片機(jī)與顯示電路相配合，對(duì)光伏組件車(chē)頂對(duì)車(chē)動(dòng)力電池的充電狀態(tài)實(shí)時(shí)顯示。與傳統(tǒng)的電流采樣電路相比，該電流信號(hào)采集電路體積更小，更經(jīng)濟(jì)，信號(hào)取樣更方便。具體地，光伏組件車(chē)頂對(duì)車(chē)動(dòng)力電池的充電電流，流經(jīng)控制電路中的取樣電阻R20，取電阻R20兩端的電壓信號(hào)經(jīng)芯片U2放大處理后，輸出信號(hào)給單片機(jī)U3的PAl引腳，經(jīng)單片機(jī)處理后，根據(jù)不同電流的大小由相應(yīng)的輸出端輸出，單片機(jī)PC1-PC7引腳為電流顯示觸發(fā)信號(hào)輸出引腳。由觸發(fā)顯示信號(hào)觸發(fā)顯示電路的開(kāi)關(guān)三極 管的基極，完成充電電流的顯示，三極管Q2-Q9三極管工作在開(kāi)關(guān)狀態(tài)。其中，該圖中的電容C3起到抗干擾的作用，提高單片機(jī)工作的穩(wěn)定性。電阻R22為單片機(jī)復(fù)位電阻，起到復(fù)位作用。J2和J3為單片機(jī)編程端口，作為程序的燒錄端。需要說(shuō)明的是，在本文中，諸如第一和第二等之類(lèi)的關(guān)系術(shù)語(yǔ)僅僅用來(lái)將一個(gè)實(shí)體或者操作與另一個(gè)實(shí)體或操作區(qū)分開(kāi)來(lái)，而不一定要求或者暗示這些實(shí)體或操作之間存在任何這種實(shí)際的關(guān)系或者順序。而且，術(shù)語(yǔ)“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過(guò)程、方法、物品或者設(shè)備不僅包括那些要素，而且還包括沒(méi)有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過(guò)程、方法、物品或者設(shè)備所固有的要素。在沒(méi)有更多限制的情況下，由語(yǔ)句“包括一個(gè)……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的過(guò)程、方法、物品或者設(shè)備中還存在另外的相同要素。以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并非用于限定本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種光伏組件充電顯不系統(tǒng)，其特征在于，包括 電流信號(hào)采集電路，用于采集光伏組件對(duì)車(chē)動(dòng)力電池的充電電流； 控制器，與所述電流信號(hào)采集電路相連，用于將所述充電電流處理為顯示觸發(fā)信號(hào)，并將所述顯示觸發(fā)信號(hào)發(fā)送至顯示電路； 所述顯示電路，與所述控制器相連，用于根據(jù)所述顯示觸發(fā)信號(hào)提示所述光伏組件為所述車(chē)動(dòng)力電池的充電電流值的范圍。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述電流信號(hào)采集電路包括 采樣電阻，與所述光伏組件相連； 放大器，與所述采樣電阻相連，用于將所述采樣電阻兩端的電壓信號(hào)放大后輸出給所 述控制器。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述顯示電路包括 多個(gè)充電電流顯示燈，用于在接收到所述顯示觸發(fā)信號(hào)后，根據(jù)所述觸發(fā)信號(hào)點(diǎn)亮所述充電電流顯示燈中的部分或全部，以提示所述充電電流值的范圍。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)還包括 電壓信號(hào)采集電路，與所述控制器相連，用于采集車(chē)動(dòng)力電池的電壓； 防過(guò)充電路，與所述控制器相連，用于當(dāng)所述車(chē)動(dòng)力電池的電壓達(dá)到安全閾值時(shí)，受所述控制器的控制斷開(kāi)所述光伏組件對(duì)車(chē)動(dòng)力電池的充電電路。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述防過(guò)充電路包括 繼電器，其常閉觸點(diǎn)連接于所述光伏組件以及所述動(dòng)力車(chē)電池的正極之間，用于連通或斷開(kāi)所述光伏組件對(duì)所述動(dòng)力車(chē)電池的充電電路； 三級(jí)管，其發(fā)射極與所述繼電器相連，用于受所述控制器的控制閉合或斷開(kāi)。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述顯示電路還包括 過(guò)充顯示燈，用于當(dāng)所述車(chē)動(dòng)力電池的電壓達(dá)到所述安全閾值時(shí)，顯示過(guò)充信號(hào)。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)還包括 防反充電路，設(shè)置于所述車(chē)動(dòng)力電池正極與所述光伏組件之間，用于當(dāng)所述光伏組件的電壓低于所述車(chē)動(dòng)力電池的電壓時(shí)，防止所述車(chē)動(dòng)力電池給所述光伏組件充電。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述防反充電路包括 多個(gè)并聯(lián)的二級(jí)管。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)還包括 調(diào)壓模塊，用于將所述車(chē)動(dòng)力電池的電壓調(diào)整到所述光伏組件充電控制系統(tǒng)的工作電壓。
10.根據(jù)權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)還包括 防雷電路，用于當(dāng)遇到雷擊高壓時(shí)，將系統(tǒng)內(nèi)的電壓抑制在電路的安全電壓之內(nèi)。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種光伏組件充電顯示系統(tǒng)，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中具有光伏組件車(chē)頂?shù)能?chē)輛不能顯示光伏組件為車(chē)動(dòng)力電池充電電流的問(wèn)題。該系統(tǒng)包括電流信號(hào)采集電路，用于采集光伏組件對(duì)車(chē)動(dòng)力電池的充電電流；控制器，與電流信號(hào)采集電路相連，用于將充電電流處理為顯示觸發(fā)信號(hào)，并將顯示觸發(fā)信號(hào)發(fā)送至顯示電路；顯示電路，與控制器相連，用于根據(jù)顯示觸發(fā)信號(hào)提示光伏組件為車(chē)動(dòng)力電池的充電狀態(tài)。該系統(tǒng)解決了現(xiàn)有技術(shù)中具有光伏組件車(chē)頂?shù)能?chē)輛不能顯示光伏組件充電電流的問(wèn)題，達(dá)到了實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)顯示光伏組件對(duì)車(chē)動(dòng)力電池的充電電流大小的目的。
文檔編號(hào)H02J7/00GK202651829SQ20122024105
公開(kāi)日2013年1月2日 申請(qǐng)日期2012年5月25日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月25日
發(fā)明者郭林浩, 張占輝, 侯超, 梁新田, 陳輝元, 甄云云 申請(qǐng)人:英利能源(中國(guó))有限公司