專利名稱：具有蓄電池巡檢功能的太陽能供電系統(tǒng)控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是一種太陽能供電系統(tǒng)控制器，特別涉及的是一種具有蓄電 池巡檢功能的太陽能供電系統(tǒng)控制器。
背景技術(shù)：
太陽能作為一種高效的新型能源，已經(jīng)越來越受到人們的重視，目前的太 陽能市場已經(jīng)普遍采用PWM控制方式調(diào)節(jié)太陽能光伏電池的發(fā)電量和蓄電池組的充 放電管理，尤其是中小功率的太陽能發(fā)電設(shè)備全部采用PWM調(diào)節(jié)方式，請(qǐng)參閱圖1 所示，現(xiàn)有的太陽能供電系統(tǒng)控制器的功能結(jié)構(gòu)圖，其包括太陽能功率的控制模 塊5、供電系統(tǒng)直流檢測(cè)與控制模塊4、交流檢測(cè)與控制模塊2、供電系統(tǒng)主控制器以 及高頻開關(guān)整流模塊3;而對(duì)于蓄電池組6而言，其是太陽能供電系統(tǒng)中很重要的 組成部分，其可靠性非常關(guān)鍵。在以往的太陽能供電系統(tǒng)控制器只能對(duì)每組電 池進(jìn)行監(jiān)視，而該組中每一只電池的好壞卻無法了解， 一旦所述的蓄電池組出 現(xiàn)故障，就沒辦法在第 一 時(shí)間具體的針對(duì)某 一 損壞電池直接進(jìn)行判斷和處理；
因此這是本領(lǐng)域技術(shù)人員 一 直在努力改進(jìn)的地方。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，提供一種具有蓄電池巡檢功能的太陽能供電系統(tǒng)控制 器，用以克服上述缺陷。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案在于，提供具有蓄電池巡檢功能 的太陽能供電系統(tǒng)控制器，其設(shè)置于一太陽能供電系統(tǒng)控制器本體中，所述的 太陽能供電系統(tǒng)控制器本體具有一主控制器，其中還包括一蓄電池巡檢模塊， 其包括
一電壓轉(zhuǎn)換單元，用以為所述的蓄電池巡檢模塊提供電源；
一蓄電池電壓采集單元，用以采集蓄電池的電壓值；
一電壓信號(hào)處理單元，將所述的電壓值轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的判定信號(hào)；
一處理控制單元，以一確定周期循環(huán)選定被檢測(cè)的蓄電池，接收與所述蓄 電池相對(duì)應(yīng)的判定信號(hào)，將所述判定信號(hào)與所述處理控制單元內(nèi)部預(yù)置的 一基 準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較，判斷被檢測(cè)的蓄電池是否正常，并將結(jié)果傳遞給所述的主控 制器；
較佳的，所述的蓄電池電壓采集單元包括至少一電子開關(guān)以及放大電路， 每一所述的電子開關(guān)與所述的至少一蓄電池電連接，所述的電子開關(guān)通過所述 的放大電路與所述電壓信號(hào)處理單元相連；
較佳的，所述的電壓信號(hào)處理單元為一模/數(shù)轉(zhuǎn)換器，其與所述的電子開關(guān) 相連接，將采集到的被測(cè)蓄電池的電壓值轉(zhuǎn)換為 一判定信號(hào)；
較佳的，所述的處理控制單元為一中央處理器芯片，其通過數(shù)據(jù)線與所述 的電子開關(guān)的地址接口相連接，用以選定相應(yīng)的被測(cè)的蓄電池；
較佳的，所述的中央處理器芯片與每一所述的電子開關(guān)通過一選通線相連 接，用以選定相應(yīng)的電子開關(guān)動(dòng)作；
較佳的，所述的電壓轉(zhuǎn)換單元進(jìn)行三路電源輸出，其將所述的蓄電池的電 壓進(jìn)行處理，并轉(zhuǎn)換為工作電壓給所述的電子開關(guān)、中央處理器以及放大電路 供電(？)；
較佳的，還包括 一輸入輸出單元，用以和外圍設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，所述 的輸入輸入輸出單元為RS232串口和/或RS485串口 ，通過一切換開關(guān)與所述的 中央處理器芯片相連接，所述的外圍設(shè)備為所述太陽能供電系統(tǒng)控制器本體的 主控制器或報(bào)警設(shè)備；
較佳的，還包括 一隔離模塊，其設(shè)置于所述的切換開關(guān)與所述的中央處 理器芯片之間，用以隔離干擾信號(hào)；
較佳的，所述的隔離模塊為一光電耦合器；
較佳的，還包括 一存儲(chǔ)單元，用以存儲(chǔ)所述蓄電池的巡檢歷史信息，所 述的存儲(chǔ)單元是由一緩沖器和一靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器組成的；
較佳的，還包括 一撥碼開關(guān)，其與所述的中央處理器芯片相連接，用以 設(shè)置波特率。
圖1為現(xiàn)有的大陽能供電系統(tǒng)控制器的功能結(jié)構(gòu)圖2為本發(fā)明具有蓄電池巡檢功能的k陽能供電系統(tǒng)控制器的功能結(jié)構(gòu)圖3為本發(fā)明具有蓄電池巡檢功能的太陽能供電系統(tǒng)控制器的蓄電池巡檢
模塊的功能結(jié)構(gòu)圖4為本發(fā)明具有蓄電池巡檢功能的太陽能供電系統(tǒng)控制器的蓄電池巡檢 模塊的較佳實(shí)施例 一 功能結(jié)構(gòu)圖5為本發(fā)明具有蓄電池巡檢功能的太陽能供電系統(tǒng)控制器的蓄電池巡檢 模塊的較佳實(shí)施例二功能結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施例方式
以下結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明上述的和另外的技術(shù)特征和優(yōu)點(diǎn)作更詳細(xì)的說明。 請(qǐng)參閱圖2所示，其為本發(fā)明具有蓄電池巡檢功能的太陽能供電系統(tǒng)控制 器的功能結(jié)構(gòu)圖，與現(xiàn)有的太陽能供電系統(tǒng)控制器相比較，增加了一蓄電池巡 檢模塊7，因此對(duì)于現(xiàn)有的太陽能供電系統(tǒng)控制器我們稱之太陽能供電系統(tǒng)控制 器本體，所述的蓄電池巡檢模塊7設(shè)置于所述的太陽能供電系統(tǒng)控制器本體， 形成具有蓄電池巡檢功能的太陽能供電系統(tǒng)控制器，所述的蓄電池巡檢模塊7 與所述的主控制器1和所述的蓄電池組6之間，對(duì)所述蓄電池組6的工作狀況 進(jìn)行檢測(cè)，并將檢測(cè)的結(jié)果傳遞給所述的太陽能供電系統(tǒng)控制器本體主控制器。 請(qǐng)參閱圖3所示，其為本發(fā)明具有蓄電池巡檢功能的太陽能供電系統(tǒng)控制 器的蓄電池巡檢模塊的功能結(jié)構(gòu)圖；其包括 一電壓轉(zhuǎn)換單元73，用以為所述 的蓄電池巡檢儀提供電源； 一蓄電池電壓采集單元71,用以采集蓄電池的電壓 值； 一電壓信號(hào)處理單元72，將所述的電壓值轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的判定信號(hào)； 一處理 控制單元74,以一確定周期循環(huán)選定^皮;險(xiǎn)測(cè)的蓄電池，接收與所述蓄電池相對(duì) 應(yīng)的判定信號(hào)，將所述判定信號(hào)與所述處理控制單元內(nèi)部預(yù)置的一基準(zhǔn)電壓進(jìn) 行比較，判斷被檢測(cè)的蓄電池是否正常，并將結(jié)果傳遞給所述的主控制器1。
請(qǐng)參閱圖4所示，為本發(fā)明具有蓄電池巡檢功能的太陽能供電系統(tǒng)控制器 的蓄電池巡檢模塊的較佳實(shí)施例一功能結(jié)構(gòu)圖，參照上述的圖3所示，所述的 蓄電池電壓采集單元71包括電子開關(guān)711以及放大電路712，每一所述的電 子開關(guān)711與所述的至少一蓄電池電連接，所述的電子開關(guān)711通過所述的放 大電路712與所述的電壓信號(hào)處理單元相連，所述的電壓信號(hào)處理單元為一模/ 數(shù)轉(zhuǎn)換器，將采集到的被測(cè)蓄電池的電壓值轉(zhuǎn)換為 一 判定信號(hào)給所述的處理控 制單元；當(dāng)然現(xiàn)有的一些處理器芯片已經(jīng)具有了模/數(shù)的轉(zhuǎn)換功能，因此從形式 上就實(shí)現(xiàn)了放大電路712直接和所迷的處理控制單元相連接；所迷的處理控制
單元為一中央處理器芯片74,其通過地址選擇器78與所述的電子開關(guān)711的地 址接口相連接，用以選定相應(yīng)的被測(cè)的蓄電池，所述的地址選擇器78實(shí)質(zhì)上是 由所述的中央處理芯片74引出的地址線；所述的電壓轉(zhuǎn)換單元73進(jìn)行三路電 源輸出，其將所述的蓄電池的電壓進(jìn)行處理，并轉(zhuǎn)換為工作電壓給所述的電子 開關(guān)711、中央處理器芯片74以及放大電路712供電； 一存儲(chǔ)單元，用以存儲(chǔ) 所述蓄電池的巡檢歷史信息，所述的存儲(chǔ)單元是由一緩沖器761和一靜態(tài)隨機(jī) 存儲(chǔ)器762組成的，由于中央處理器芯片74上連接電子開關(guān)711地址線的接口 與連接靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器762數(shù)據(jù)線的接口存在復(fù)用關(guān)系，所以增加所述的緩沖 器761。 一輸入輸出單元77,用以和外圍設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，所述的輸入輸入 輸出單元為RS232串口和/或RS485串口，所述的外圍設(shè)備為所述太陽能供電系 統(tǒng)控制器本體的主控制器1、顯示或報(bào)警設(shè)備；還包括 一撥碼開關(guān)75,其與 所述的中央處理器芯片74相連接，用以設(shè)置波特率。
請(qǐng)參閱圖5所示，為本發(fā)明具有蓄電池巡檢功能的太陽能供電系統(tǒng)控制器 的蓄電池巡檢模塊的較佳實(shí)施例二功能結(jié)構(gòu)圖，其在上述圖的基礎(chǔ)上部分進(jìn)行 多通道相應(yīng)的細(xì)化，由于所述的蓄電池組是由多個(gè)蓄電池61組成，而對(duì)于所述 的電子開關(guān)711釆用雙路多通道轉(zhuǎn)換開關(guān)，因此需要多組雙路多通道轉(zhuǎn)換開關(guān)， 為了實(shí)現(xiàn)順序控制，所述的中央處理器芯片74與每一所迷的電子開關(guān)711通過 一選通線相連接，用以選定相應(yīng)的電子開關(guān)711動(dòng)作，其獲得的信號(hào)，通過一 前向信號(hào)通道712傳輸給所述的中央處理器芯片74,還包括 一隔離模塊791， 用以隔離干擾信號(hào)；所述的隔離模塊791為一光電耦合器，其設(shè)置于一切換開 關(guān)792與所述的中央處理器芯片74之間，所述的切換開關(guān)792用以切換輸入輸 出單元為RS232串口 772和RS485串口 771哪一個(gè)工作。
其工作的過程是蓄電池巡檢模塊采用輸入輸出單元的RS485接口 771與 主控制器l相連接，數(shù)據(jù)傳輸采用MODBUS協(xié)議；其本身由被檢測(cè)的蓄電池 61提供電壓24V的電量，經(jīng)過所述的電壓轉(zhuǎn)換單元73進(jìn)行三路電源輸出變換 為5V, 35V， -5丫三^各輸出，其中35V、 -5V為電子開關(guān)711、放大電路712的 電源，其它芯片如中央處理器芯片74的電壓均為5V。所述中央處理器芯片74 可以采用ADUC824，外接一片靜態(tài)存儲(chǔ)器762，由于所述的中央處理器芯片上 連接電子開關(guān)711地址低8位的接口與連接隨機(jī)存儲(chǔ)器762數(shù)據(jù)線的接口相同 (復(fù)用)，故需要增加一緩沖器761，所述的蓄電池611通過電子開關(guān)711、放 大電路712輸入所述的中央處理器芯片74，在所述的中央處理器芯片74內(nèi)部經(jīng)
過模數(shù)轉(zhuǎn)換，與外部設(shè)定、輸入的基準(zhǔn)電壓比較，判斷工作是否正常。所述的
中央處理器芯片74通過地址選擇器78對(duì)某一蓄電池61進(jìn)行選定，某一時(shí)刻選 通某一節(jié)蓄電池61進(jìn)行檢測(cè)，之后輪詢至下一節(jié)，周而復(fù)始，完成為24節(jié)蓄 電池的檢測(cè)(2組12節(jié)電池并聯(lián))，通過所述的輸入輸出單元77可以外接一節(jié) 電器，當(dāng)所述的蓄電池電壓異常時(shí)動(dòng)作發(fā)出報(bào)警信號(hào)。 本發(fā)明所具有的優(yōu)點(diǎn)在于；
可對(duì)總電壓為24V,總節(jié)數(shù)為24節(jié)電池組的各單只電池的端電壓(2V)進(jìn) 行在線監(jiān)測(cè)；
可對(duì)各節(jié)電池是否故障進(jìn)行判斷，可通過串口讀出電池的狀態(tài)，還可以通 過報(bào)警開關(guān)量輸出口輸出報(bào)警信息；
所述的輸入輸出單元為RS232串口和/或RS485串口 ，采用MODBUS協(xié)議 與主控制器通信，可方便地實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程管理和集中監(jiān)測(cè)；
可以獨(dú)立作業(yè)或多機(jī)并聯(lián)作業(yè)，對(duì)電池組電壓超過24V或總節(jié)數(shù)超過24節(jié) 的電池組可采用多機(jī)并聯(lián)的方式進(jìn)行擴(kuò)展；
可以根據(jù)實(shí)際情況對(duì)多項(xiàng)運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，如設(shè)備的地址、采樣頻率、 電池電壓報(bào)警的上、下限等；
內(nèi)部運(yùn)行參數(shù)即可以在本地進(jìn)行設(shè)置，也可以通過遠(yuǎn)程設(shè)置和修改；
全電子式電池自動(dòng)巡檢，功耗低，壽命長，安全，可靠；
不需外加電源，直接采用所測(cè)蓄電池組供電。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明而言僅僅是說明性的，而非 限制性的。本專業(yè)技術(shù)人員理解，在本發(fā)明權(quán)利要求所限定的精神和范圍內(nèi)可 對(duì)其進(jìn)行許多改變，修改，甚至等效，但都將落入本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1、一種具有蓄電池巡檢功能的太陽能供電系統(tǒng)控制器，其設(shè)置于一太陽能供電系統(tǒng)控制器本體中，所述的太陽能供電系統(tǒng)控制器本體具有一主控制器，其特征在于還包括一蓄電池巡檢模塊，其包括一電壓轉(zhuǎn)換單元，用以為所述的蓄電池巡檢模塊提供電源；一蓄電池電壓采集單元，用以采集蓄電池的電壓值；一電壓信號(hào)處理單元，將所述的電壓值轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的判定信號(hào)；一處理控制單元，以一確定周期循環(huán)選定被檢測(cè)的蓄電池，接收與所述蓄電池相對(duì)應(yīng)的判定信號(hào)，將所述判定信號(hào)與所述處理控制單元內(nèi)部預(yù)置的一基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較，判斷被檢測(cè)的蓄電池是否正常，并將結(jié)果傳遞給所述的主控制器。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有蓄電池巡檢功能的太陽能供電系統(tǒng)控制器， 其特征在于所述的蓄電池電壓采集單元包括至少一電子開關(guān)以及放大電路， 每一所述的電子開關(guān)與所述的至少一蓄電池電連接，所述的電子開關(guān)通過所述 的放大電路與所述電壓信號(hào)處理單元相連。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有蓄電池巡檢功能的太陽能供電系統(tǒng)控制器， 其特征在于所述的電壓信號(hào)處理單元為一模/數(shù)轉(zhuǎn)換器，其與所述的電子開關(guān) 相連接，將采集到的被測(cè)蓄電池的電壓值轉(zhuǎn)換為 一 判定信號(hào)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有蓄電池巡檢功能的太陽能供電系統(tǒng)控制器， 其特征在于所述的處理控制單元為一中央處理器芯片，其通過數(shù)據(jù)線與所述 的電子開關(guān)的地址4姿口相連接，用以選定相應(yīng)的一皮測(cè)的蓄電池。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的具有蓄電池巡檢功能的太陽能供電系統(tǒng)控制器， 其特征在于所述的中央處理器芯片與每一所述的電子開關(guān)通過一選通線相連 接，用以選定相應(yīng)的電子開關(guān)動(dòng)作。
6、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的具有蓄電池巡檢功能的太陽能供電系統(tǒng)控制器， 其特征在于所述的電壓轉(zhuǎn)換單元進(jìn)行三路電源輸出，其將所述的蓄電池的電 壓進(jìn)行處理，并轉(zhuǎn)換為工作電壓給所述的電子開關(guān)、中央處理器以及放大電路 供電。
7、 恨據(jù)權(quán)利要求5所述的具有蓄電池巡檢功能的太陽能供電系統(tǒng)控制器， 其特征在于還包括 一輸入輸出單元，用以和外圍設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，所述 的輸入輸入輸出單元為RS232串口和/或RS485串口 ，通過一切換開關(guān)與所述的 中央處理器芯片相連接，所述的外圍設(shè)備為所述太陽能供電系統(tǒng)控制器本體的 主控制器或顯示、報(bào)警設(shè)備。
8，根據(jù)權(quán)利要求7所述的具有蓄電池巡檢功能的太陽能供電系統(tǒng)控制器， 其特征在于還包括 一隔離模塊，其設(shè)置于所述的切換開關(guān)與所述的中央處 理器芯片之間，用以隔離干擾信號(hào)。
9、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的具有蓄電池巡檢功能的太陽能供電系統(tǒng)控制器， 其特征在于所述的隔離模塊為一光電耦合器。
10、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的具有蓄電池巡檢功能的太陽能供電系統(tǒng)控制器， 其特征在于還包括 一存儲(chǔ)單元，用以存儲(chǔ)所述蓄電池的巡檢歷史信息，所 述的存儲(chǔ)單元是由一緩沖器和一靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器組成的。
11 、根據(jù)權(quán)利要求4所述的具有蓄電池巡檢功能的太陽能供電系統(tǒng)控制器， 其特征在于，還包括 一撥碼開關(guān)，其與所述的中央處理器芯片相連接，用以 設(shè)置波特率。
全文摘要
本發(fā)明為一種具有蓄電池巡檢功能的太陽能供電系統(tǒng)控制器，其設(shè)置于一太陽能供電系統(tǒng)控制器本體中，所述的太陽能供電系統(tǒng)控制器本體具有一主控制器，還包括一蓄電池巡檢模塊，其包括一電壓轉(zhuǎn)換單元，用以為所述的蓄電池巡檢儀提供電源；一蓄電池電壓采集單元，用以采集蓄電池的電壓值；一電壓信號(hào)處理單元，將所述的電壓值轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的判定信號(hào)；一處理控制單元，以一確定周期循環(huán)選定被檢測(cè)的蓄電池，接收與所述蓄電池相對(duì)應(yīng)的判定信號(hào)，將所述判定信號(hào)與所述處理控制單元內(nèi)部預(yù)置的一基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較，判斷被檢測(cè)的蓄電池是否正常，并將結(jié)果傳遞給所述的主控制器。
文檔編號(hào)H02J7/35GK101179204SQ20071017718
公開日2008年5月14日 申請(qǐng)日期2007年11月12日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月12日
發(fā)明者楊曉宇, 毛法兵, 潘耀杰, 賈樹清 申請(qǐng)人:北京意科通信技術(shù)有限責(zé)任公司