專利名稱：一種智能太陽能光伏電源裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種太陽能電源裝置，尤其是涉及一種智能太陽能光伏電源裝置。
背景技術：
太陽能光伏電源系統(tǒng)一般由太陽能電池板、蓄電池、管理單元組成。目前系統(tǒng)中的 管理單元一般只具有簡單的電池保護功能，而不具有完備的智能管理功能，如太陽能電池 板的最大功率點跟蹤(MPPT)、電池充放電過程管理、電池過充電保護、過放電保護、過電流 保護、電池均衡管理、電量計、電池電壓監(jiān)視，以及與外部智能單元通信等功能，因此不能成 為一個獨立的智能電源系統(tǒng)，不能滿足當前智能電網(wǎng)發(fā)展的要求。
發(fā)明內容本實用新型的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術存在的缺陷而提供一種具有動態(tài) 充放電管理功能的智能太陽能光伏電源裝置。本實用新型的目的可以通過以下技術方案來實現(xiàn)一種智能太陽能光伏電源裝置，其特征在于，包括太陽能電池板、鋰離子電池組、 智能管理單元，該智能管理單元包括太陽能電池板接口、鋰離子電池組接口、負載接口、 RS485通信接口、測量取樣電路、測量信號調理電路、動態(tài)充放電管理集成電路、輸出電壓調 節(jié)及穩(wěn)壓電路、微處理器、MOSFET(金氧半場效晶體管)，所述的測量取樣電路通過太陽能 電池板接口與太陽能電池板連接，所述的動態(tài)充放電管理集成電路分別與測量取樣電路、 輸出電壓調節(jié)及穩(wěn)壓電路連接，所述的輸出電壓調節(jié)及穩(wěn)壓電路通過負載接口與負載連 接，所述的測量信號調理電路與測量取樣電路連接，所述的微處理器分別與RS485通信接 口、測量信號調理電路、動態(tài)充放電管理集成電路、MOSFET連接，所述的MOSFET與動態(tài)充放 電管理集成電路連接，并通過鋰離子電池組接口與鋰離子電池組連接。所述的動態(tài)充放電管理集成電路為BQ24610。所述的微處理器設有電池保護模塊、電池組均衡控制模塊、庫侖計及AD轉換模 塊。所述的MOSFET包括充電M0SFET、放電MOSFET。與現(xiàn)有技術相比，本實用新型具有以下優(yōu)點1、具有動態(tài)充放電管理功能。負載小于太陽能電池板輸出功率時多余電能貯存于 鋰離子電池組，負載大于太陽能電池板輸出功率時，鋰離子電池組作為補充電源滿足負載需求。2、完備的智能管理功能。包括太陽能板最大功率點跟蹤功能、太陽能板輸出電壓 電流監(jiān)視、鋰離子電池組保護功能、電池組均衡控制功能、電池電量計、電池電壓監(jiān)視、電池 保護動作記錄等。3、具有與外部智能系統(tǒng)通信的功能。通過RS485接口提供智能管理功能中所有監(jiān)
3測和記錄的信息。
圖1為本實用新型的結構示意圖；圖2為本實用新型的智能管理單元的結構示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖和具體實施例對本實用新型進行詳細說明。實施例如圖1、圖2所示，一種智能太陽能光伏電源裝置，包括太陽能電池板、鋰離子電池 組、智能管理單元，該智能管理單元包括太陽能電池板接口 1、鋰離子電池組接口 2、負載接 口 3、RS485通信接口 4、測量取樣電路5、測量信號調理電路6、動態(tài)充放電管理集成電路7、 輸出電壓調節(jié)及穩(wěn)壓電路8、微處理器9、MOSFET 10，所述的測量取樣電路5通過太陽能電 池板接口 1與太陽能電池板連接，所述的動態(tài)充放電管理集成電路7分別與測量取樣電路 5、輸出電壓調節(jié)及穩(wěn)壓電路8連接，所述的輸出電壓調節(jié)及穩(wěn)壓電路8通過負載接口 3與 負載連接，所述的測量信號調理電路6與測量取樣電路5連接，所述的微處理器9分別與 RS485通信接口 4、測量信號調理電路6、動態(tài)充放電管理集成電路7、M0SFET 10連接，所述 的M0SFET10與動態(tài)充放電管理集成電路7連接，并通過鋰離子電池組接口 2與鋰離子電池 組連接。所述的動態(tài)充放電管理集成電路7為BQ24610。所述的微處理器9設有電池保護模塊、電池組均衡控制模塊、庫侖計及AD轉換模 塊。所述的MOSFET 10包括充電M0SFET、放電M0SFET。太陽能電池板最大功率點跟蹤功能的實現(xiàn)微處理器9通過測量取樣電路5和測 量信號調理電路6連續(xù)監(jiān)視太陽能電池板輸出的電流和電壓值，計算太陽能板輸出功率， 并通過動態(tài)充放電管理集成電路7調節(jié)其電流，搜索跟蹤其最大功率點。動態(tài)充放電管理功能的實現(xiàn)當太陽能電池板輸出電源功率大于負載消耗功率 時，動態(tài)充放電管理集成電路7將用多余電能為鋰離子電池組充電；當太陽能電池板輸出 電源功率小于負載消耗功率時，動態(tài)充放電管理集成電路7將用鋰離子電池組作為補充電 源以滿足負載需求。鋰離子電池組保護功能的實現(xiàn)微處理器9對電池電壓及充放電電流進行連續(xù)監(jiān) 測，當電池電壓高于設定值時立即關閉充電M0SFET，當電池電壓低于設定值時立即關閉放 電M0SFET，當充放電電流超過設定值時也立即關閉充電和放電M0SFET，從而實現(xiàn)過充電、 過放電、充放電過電流或短路保護，同時將所有的保護動作記錄于片上非易失存儲器，以備 查詢。電池組均衡控制功能的實現(xiàn)微處理器9對電池電壓進行連續(xù)監(jiān)測，根據(jù)電壓值 及均衡算法，在充電過程中旁路小部分充電電流達到各電池單元之間的電量平衡。電量計功能的實現(xiàn)微處理器9通過片上庫侖計AD轉換模塊對電池充放電電流進 行連續(xù)監(jiān)測，通過軟件累計電池剩余電量。所述的RS485通信接口 4用于與外部其它智能單元通信，接受外部系統(tǒng)對太陽能光伏電源系統(tǒng)的查詢和管理，通訊協(xié)議為自定義的問答式協(xié)議。通過RS485通信接口 4可 以查詢的數(shù)據(jù)包括鋰離子電池組當前電量、電池電壓、電池保護動作情況、太陽能板輸出電 壓電流等。
權利要求一種智能太陽能光伏電源裝置，其特征在于，包括太陽能電池板、鋰離子電池組、智能管理單元，該智能管理單元包括太陽能電池板接口、鋰離子電池組接口、負載接口、RS485通信接口、測量取樣電路、測量信號調理電路、動態(tài)充放電管理集成電路、輸出電壓調節(jié)及穩(wěn)壓電路、微處理器、MOSFET，所述的測量取樣電路通過太陽能電池板接口與太陽能電池板連接，所述的動態(tài)充放電管理集成電路分別與測量取樣電路、輸出電壓調節(jié)及穩(wěn)壓電路連接，所述的輸出電壓調節(jié)及穩(wěn)壓電路通過負載接口與負載連接，所述的測量信號調理電路與測量取樣電路連接，所述的微處理器分別與RS485通信接口、測量信號調理電路、動態(tài)充放電管理集成電路、MOSFET連接，所述的MOSFET與動態(tài)充放電管理集成電路連接，并通過鋰離子電池組接口與鋰離子電池組連接。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種智能太陽能光伏電源裝置，其特征在于，所述的動態(tài)充 放電管理集成電路為BQ24610。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種智能太陽能光伏電源裝置，其特征在于，所述的微處理 器設有電池保護模塊、電池組均衡控制模塊、庫侖計及AD轉換模塊。
4.根據(jù)權利要求1所述的一種智能太陽能光伏電源裝置，其特征在于，所述的MOSFET 包括充電M0SFET、放電MOSFET。
專利摘要本實用新型涉及一種智能太陽能光伏電源裝置，包括太陽能電池板、鋰離子電池組、智能管理單元，該智能管理單元包括太陽能電池板接口、鋰離子電池組接口、負載接口、RS485通信接口、測量取樣電路、測量信號調理電路、動態(tài)充放電管理集成電路、輸出電壓調節(jié)及穩(wěn)壓電路、微處理器、MOSFET，所述的測量取樣電路通過太陽能電池板接口與太陽能電池板連接，所述的動態(tài)充放電管理集成電路分別與測量取樣電路、輸出電壓調節(jié)及穩(wěn)壓電路連接，所述的測量信號調理電路與測量取樣電路連接，所述的微處理器分別與RS485通信接口、測量信號調理電路、動態(tài)充放電管理集成電路、MOSFET連接。與現(xiàn)有技術相比，本實用新型具有動態(tài)充放電管理功能等優(yōu)點。
文檔編號H02J7/00GK201656512SQ20102013506
公開日2010年11月24日 申請日期2010年3月18日 優(yōu)先權日2010年3月18日
發(fā)明者江秀臣, 賈林壯, 高翔 申請人:上海科能電氣科技有限公司