一種遠程遙控式太陽能智能控制器的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及新能源發(fā)電技術領域，尤其是一種遠程遙控式太陽能智能控制器。
【背景技術】
[0002]近年來能源短缺與環(huán)境污染等世界性難題日益突顯，尋求一種無污染、方便、安全、經(jīng)濟的替代能源成為各國努力的方向，開發(fā)利用新能源和可再生能源是21世紀世界經(jīng)濟發(fā)展中最具決定性影響的技術之一，其中光伏發(fā)電最受矚目。
[0003]光伏發(fā)電系統(tǒng)一般由太陽能電池、控制環(huán)節(jié)(充電環(huán)節(jié)、逆變環(huán)節(jié)等)和蓄電池三部分組成。其中，光伏電池將太陽能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?，蓄電池將轉(zhuǎn)變出來的電能儲存起來，而充電控制環(huán)節(jié)在整個光伏發(fā)電系統(tǒng)中起著樞紐作用:一方面充電控制環(huán)節(jié)調(diào)節(jié)光伏電池的輸出功率，使盡可能多的太陽能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?，提高系統(tǒng)效率；另一方面它需要根據(jù)不同條件來選擇蓄電池的充電模式，從而加快蓄電池的充電速度、延長蓄電池的使用壽命。
[0004]由此，充電控制環(huán)節(jié)對提高離網(wǎng)型光伏發(fā)電系統(tǒng)中蓄電池的充電效率、延長蓄電池的使用壽命、提高光伏系統(tǒng)輸入能量的穩(wěn)定性具有舉足輕重的作用。
【實用新型內(nèi)容】
[0005]針對上述現(xiàn)有技術存在的不足，本實用新型的目的在于一種系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、控制方便、穩(wěn)定性強、成本低、智能化程度高的遠程遙控式太陽能智能控制器。
[0006]為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用如下技術方案:
[0007]一種遠程遙控式太陽能智能控制器，它包括用于將太陽能電池產(chǎn)生的20V直流電降壓為14V直流電后對鉛酸蓄電池充電的轉(zhuǎn)換電路、用于采集太陽能電池輸出的電壓的模擬信號并將模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號的采樣電路、用于獲取采樣電路輸出的數(shù)字信號并輸出PffM調(diào)制信號的主控器以及用于根據(jù)主控器輸出的PffM調(diào)制信號來控制轉(zhuǎn)換電路進行電壓輸出的驅(qū)動電路；
[0008]所述主控器還連接有一用于與終端服務器進行數(shù)據(jù)通信連接的GPRS通信模塊。
[0009]優(yōu)選地，所述轉(zhuǎn)換電路為BUCK電路。
[0010]優(yōu)選地，所述驅(qū)動電路包括一 IR2110型驅(qū)動器。
[0011]優(yōu)選地，所述采樣電路包括一放大器和一 INA138型電流采集監(jiān)控器，所述電流采集監(jiān)控器的輸出端通過一 RC濾波電路連接于放大器的同相端，所述放大器的輸出端通過依次串聯(lián)的第一電阻和第一二極管與主控器相連，所述放大器的輸出端還通過第一電阻連接第二二極管后接地。
[0012]優(yōu)選地，所述主控器為LPC2148型微控制器。
[0013]由于采用了上述方案，本實用新型通過主控器并利用PI算法可輸出PffM調(diào)制信號，從而實現(xiàn)對轉(zhuǎn)換電路的控制；同時，通過GPRS通信模塊與終端服務器所建立起來的遠程通信連接關系，將主控器產(chǎn)生的信號數(shù)據(jù)輸出至終端服務器并可通過終端服務器對主控器下發(fā)動作指令或者進行相應的參數(shù)設置，從而最終實現(xiàn)對鉛酸電池的恒流、恒壓、浮充及過壓欠壓保護等功能。
【附圖說明】
[0014]圖1為本實用新型實施例的系統(tǒng)原理框圖；
[0015]圖2為BUCK電路的原理圖；
[0016]圖3為IR2110型驅(qū)動器的典型應用電路原理圖；
[0017]圖4為本實用新型實施例的采樣電路的電路結(jié)構(gòu)圖。
【具體實施方式】
[0018]以下結(jié)合附圖對本實用新型的實施例進行詳細說明，但是本實用新型可以由權利要求限定和覆蓋的多種不同方式實施。
[0019]如圖1至圖4所示，本實用新型提供的一種遠程遙控式太陽能智能控制器，它包括用于將太陽能電池a產(chǎn)生的20V直流電降壓為14V直流電后對鉛酸蓄電池b充電的轉(zhuǎn)換電路1、用于采集太陽能電池a輸出的電壓的模擬信號并將模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號的采樣電路2、用于獲取采樣電路2輸出的數(shù)字信號并輸出PffM調(diào)制信號的主控器3以及用于根據(jù)主控器3輸出的PffM調(diào)制信號來控制轉(zhuǎn)換電路I進行電壓輸出的驅(qū)動電路4 ;同時，主控器I還連接有一用于與終端服務器c(如計算機、智能手機或平板電腦等)進行數(shù)據(jù)通信連接的GPRS通信模塊5。
[0020]如此，利用主控器3可將由其接收到的電壓數(shù)字信號結(jié)合預先給定的參數(shù)采用PI算法后可產(chǎn)生PWM調(diào)制信號，驅(qū)動電路4根據(jù)PffM調(diào)制信號來控制變換電路I對鉛酸蓄電池進行充電；而通過GPRS通信模塊5與終端服務器c所建立起來的遠程通信連接關系，可將主控器3所產(chǎn)生的信號數(shù)據(jù)輸出至終端服務器c并可通過終端服務器c對主控器3下發(fā)動作指令或者進行相應的參數(shù)設置，從而最終實現(xiàn)對鉛酸電池的恒流、恒壓、浮充及過壓欠壓保護等功能。
[0021]為保證整個控制器的穩(wěn)定性，本實施例的主控器3優(yōu)選LPC2148型微控制器。
[0022]在保證控制器性能的基礎上，為最大限度地簡化整個控制器的電路結(jié)構(gòu)并降低控制器的成本，本實施例的轉(zhuǎn)換電路I優(yōu)先采用BUCK電路(其原理如圖2所示)，從而可省去電源管理芯片等電子元器件，達到轉(zhuǎn)換效率高及降低成本的目的。
[0023]由于BUCK電路中對于MOSFET管的驅(qū)動數(shù)據(jù)高端驅(qū)動，故本實施例的驅(qū)動電路4包括一 IR2110型驅(qū)動器，如此，利用驅(qū)動器的典型應用電路(如圖3所示)即可滿足本實施例的控制器的使用需求。
[0024]為保證信號采樣的準確性，提高控制精度，本實施例的采樣電路2包括一放大器B和一 INA138型電流采集監(jiān)控器U，電流采集監(jiān)控器U的輸出端通過一由電阻RlO和電容ClO所構(gòu)成的RC濾波電路連接于放大器B的同相端，而放大器B的輸出端則通過依次串聯(lián)的第一電阻Rl和第一二極管Dl與主控器3相連，同時，放大器B的輸出端還通過第一電阻Rl連接第二二極管D2后接地；從而通過采樣電路2可對輸入的電壓信號進行放大、衰減及濾波處理。而整個采樣電路2的模數(shù)轉(zhuǎn)換功能則可使用LPC2148型微控制器內(nèi)部的12bitADC(即數(shù)模變換器)來實現(xiàn)；當然，也可采用其他形式的模數(shù)轉(zhuǎn)換電路。
[0025]以上所述僅為本實用新型的優(yōu)選實施例，并非因此限制本實用新型的專利范圍，凡是利用本實用新型說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關的技術領域，均同理包括在本實用新型的專利保護范圍內(nèi)。
【主權項】
1.一種遠程遙控式太陽能智能控制器，其特征在于:它包括用于將太陽能電池產(chǎn)生的20V直流電降壓為14V直流電后對鉛酸蓄電池充電的轉(zhuǎn)換電路、用于采集太陽能電池輸出的電壓的模擬信號并將模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號的采樣電路、用于獲取采樣電路輸出的數(shù)字信號并輸出PWM調(diào)制信號的主控器以及用于根據(jù)主控器輸出的PWM調(diào)制信號來控制轉(zhuǎn)換電路進行電壓輸出的驅(qū)動電路； 所述主控器還連接有一用于與終端服務器進行數(shù)據(jù)通信連接的GPRS通信模塊。2.如權利要求1所述的一種遠程遙控式太陽能智能控制器，其特征在于:所述轉(zhuǎn)換電路為BUCK電路。3.如權利要求2所述的一種遠程遙控式太陽能智能控制器，其特征在于:所述驅(qū)動電路包括一 IR2110型驅(qū)動器。4.如權利要求3所述的一種遠程遙控式太陽能智能控制器，其特征在于:所述采樣電路包括一放大器和一 INA138型電流采集監(jiān)控器，所述電流采集監(jiān)控器的輸出端通過一 RC濾波電路連接于放大器的同相端，所述放大器的輸出端通過依次串聯(lián)的第一電阻和第一二極管與主控器相連，所述放大器的輸出端還通過第一電阻連接第二二極管后接地。5.如權利要求1-4中任一項所述的一種遠程遙控式太陽能智能控制器，其特征在于:所述主控器為LPC2148型微控制器。
【專利摘要】本實用新型涉及新能源發(fā)電技術領域，尤其是一種遠程遙控式太陽能智能控制器。它包括用于將太陽能電池產(chǎn)生的20V直流電降壓為14V直流電后對鉛酸蓄電池充電的轉(zhuǎn)換電路、用于采集太陽能電池輸出的電壓模擬信號并將模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號的采樣電路、用于獲取數(shù)字信號并輸出PWM調(diào)制信號的主控器以及用于根據(jù)PWM調(diào)制信號來控制轉(zhuǎn)換電路進行電壓輸出的驅(qū)動電路；主控器還連接有一用于與終端服務器進行數(shù)據(jù)通信連接的GPRS通信模塊。本實用新型通過GPRS通信模塊與終端服務器所建立起來的遠程通信連接關系，將主控器產(chǎn)生的信號數(shù)據(jù)輸出至終端服務器并可通過終端服務器對主控器下發(fā)動作指令或者進行相應的參數(shù)設置，從而最終實現(xiàn)對鉛酸電池的恒流、恒壓、浮充及過壓欠壓保護等功能。
【IPC分類】H02J7/00, H02M3/157
【公開號】CN204809930
【申請?zhí)枴緾N201520490612
【發(fā)明人】鄒傳泉
【申請人】北京錦能偉業(yè)能源科技有限公司
【公開日】2015年11月25日
【申請日】2015年7月9日