專(zhuān)利名稱(chēng)：Gprs遙測(cè)系統(tǒng)用光伏充電控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及光伏充電技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種GPRS遙測(cè)系統(tǒng)用光伏充電控制器。
背景技術(shù)：
GPRS遙測(cè)系統(tǒng)應(yīng)用行業(yè)很多，如水文檢測(cè)、環(huán)境保護(hù)、氣象等行業(yè)均有應(yīng)用。由于GPRS遙測(cè)系統(tǒng)測(cè)量地域多在曠野，沒(méi)有電網(wǎng)供電條件，需采用光伏系統(tǒng)供電，目前較多采用“免維護(hù)密封鉛酸蓄電池直接浮充”的光伏系統(tǒng)，其太陽(yáng)能電池通過(guò)反向保護(hù)二極管直接對(duì)蓄電池充電，這種方式具有簡(jiǎn)單可靠、減少日常維護(hù)工作量等優(yōu)點(diǎn)。但“直接浮充”由于無(wú)蓄電池過(guò)充、過(guò)放保護(hù)且無(wú)法進(jìn)行充放電控制策略的優(yōu)化，對(duì)蓄電池壽命影響較大?！爸苯痈〕洹钡牧硪粋€(gè)突出的問(wèn)題是無(wú)法進(jìn)行充放電狀態(tài)及數(shù)據(jù)的采集與傳輸，從而無(wú)法實(shí)現(xiàn)光伏系統(tǒng)工作狀態(tài)的遠(yuǎn)程監(jiān)控。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型主要解決原有光伏充電系統(tǒng)無(wú)蓄電池過(guò)充、過(guò)放保護(hù)且無(wú)法進(jìn)行充放電控制策略的優(yōu)化，對(duì)蓄電池壽命影響較大的技術(shù)問(wèn)題；提供一種GPRS遙測(cè)系統(tǒng)用光伏充電控制器，其能對(duì)蓄電池進(jìn)行過(guò)充、過(guò)放保護(hù)，優(yōu)化充放電控制策略，從而有效延長(zhǎng)蓄電池使用壽命。本實(shí)用新型同時(shí)解決原有GPRS遙測(cè)用光伏系統(tǒng)無(wú)法進(jìn)行充放電數(shù)據(jù)的采集與傳輸，從而無(wú)法實(shí)現(xiàn)光伏系統(tǒng)工作狀態(tài)遠(yuǎn)程監(jiān)控的技術(shù)問(wèn)題；提供一種GPRS遙測(cè)系統(tǒng)用光伏充電控制器，其能對(duì)充放電數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)采集和傳輸，從而實(shí)現(xiàn)光伏系統(tǒng)工作狀態(tài)的遠(yuǎn)程監(jiān)控，便于及時(shí)維護(hù)和調(diào)整，確保整個(gè)光伏系統(tǒng)一直處于正常的工作狀態(tài)。本實(shí)用新型的上述技術(shù)問(wèn)題主要是通過(guò)下述技術(shù)方案得以解決的本實(shí)用新型包括單片機(jī)及與單片機(jī)相連的充電控制電路、放電控制電路和485接口電路，充電控制電路連接在太陽(yáng)能電池和蓄電池之間，放電控制電路連接在蓄電池和負(fù)載之間，485接口電路通過(guò)通訊電纜和GPRS遙測(cè)系統(tǒng)或上位機(jī)相連。單片機(jī)通過(guò)充電控制電路中的充電電流及充電電壓取樣電路獲得充電電流及充電電壓，通過(guò)放電控制電路中的放電電流及放電電壓取樣電路獲得放電電流、放電電壓，經(jīng)內(nèi)部程序分析和處理，分別發(fā)出控制信號(hào)給充電控制電路、放電控制電路，開(kāi)啟或關(guān)閉充、放電，從而實(shí)現(xiàn)過(guò)充、過(guò)放保護(hù)。通過(guò)單片機(jī)內(nèi)部程序設(shè)定，還可由單片機(jī)調(diào)節(jié)充電控制電路的通斷時(shí)間來(lái)控制信號(hào)的占空比，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)輸出電壓的PWM方式調(diào)整，優(yōu)化充放電的控制策略。單片機(jī)獲得的充放電電流、電壓及狀態(tài)可通過(guò)485接口電路輸送給GPRS遙測(cè)系統(tǒng)，由GPRS模塊發(fā)送給遠(yuǎn)端的監(jiān)控主機(jī)，或者通過(guò)485接口電路直接遠(yuǎn)傳給上位機(jī)，實(shí)現(xiàn)光伏系統(tǒng)工作狀態(tài)的遠(yuǎn)程監(jiān)控。當(dāng)然，單片機(jī)上也可連接其它通訊接口，實(shí)現(xiàn)和GPRS遙測(cè)系統(tǒng)或上位機(jī)的數(shù)據(jù)通訊?！俺潆婇_(kāi)啟電壓、充電關(guān)閉電壓”等參數(shù)，可通過(guò)485接口電路，由上位機(jī)或GPRS遙測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)置，設(shè)置的數(shù)據(jù)可掉電保存。[0008]作為優(yōu)選，所述的充電控制電路包括場(chǎng)效應(yīng)管Q1、電阻Rl和高邊電流檢測(cè)放大器U1，場(chǎng)效應(yīng)管Ql的源極和所述的太陽(yáng)能電池的正極相連，場(chǎng)效應(yīng)管Ql的漏極經(jīng)電阻Rl和所述的蓄電池的正極相連，所述的高邊電流檢測(cè)放大器Ul的輸入端連接在電阻Rl的兩端，場(chǎng)效應(yīng)管Ql的柵極、高邊電流檢測(cè)放大器Ul的輸出端分別和所述的單片機(jī)相連。電阻Rl為充電電流取樣電阻，通過(guò)高邊電流檢測(cè)放大器U1，將充電電流轉(zhuǎn)換成單片機(jī)的A/D可測(cè)量的電壓，單片機(jī)對(duì)獲得的充放電數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和運(yùn)算，若處于過(guò)充狀態(tài)，則單片機(jī)發(fā)出控制信號(hào)給場(chǎng)效應(yīng)管Ql的柵極，使其截止，從而關(guān)斷充電。另一方面，單片機(jī)通過(guò)場(chǎng)效應(yīng)管Ql還可進(jìn)行PWM (脈寬調(diào)制)控制，實(shí)現(xiàn)充電電壓的PWM調(diào)制。單片機(jī)還可連接一根控制線(xiàn)到高邊電流檢測(cè)放大器U1，可由單片機(jī)控制其關(guān)閉，實(shí)現(xiàn)間隙式測(cè)量，以降低系統(tǒng)功耗。作為優(yōu)選，所述的放電控制電路包括場(chǎng)效應(yīng)管Q2、電阻R2和高邊電流檢測(cè)放大器U2，場(chǎng)效應(yīng)管Q2的源極和所述的蓄電池的正極相連，場(chǎng)效應(yīng)管Q2的漏極經(jīng)電阻R2和負(fù)載相連，所述的高邊電流檢測(cè)放大器U2的輸入端連接在電阻R2的兩端，場(chǎng)效應(yīng)管Q2的柵極、高邊電流檢測(cè)放大器U2的輸出端分別和所述的單片機(jī)相連。電阻R2為放電電流取樣電阻，通過(guò)高邊電流檢測(cè)放大器U2，將放電電流轉(zhuǎn)換成單片機(jī)的A/D可測(cè)量的電壓，單片機(jī)對(duì)獲得的放電參數(shù)進(jìn)行分析和運(yùn)算，若處于過(guò)放狀態(tài)，則單片機(jī)發(fā)出控制信號(hào)給場(chǎng)效應(yīng)管Q2的柵極，使其截止，從而關(guān)斷放電。單片機(jī)還可連接一根控制線(xiàn)到高邊電流檢測(cè)放大器U2，可由單片機(jī)控制其關(guān)閉，實(shí)現(xiàn)間隙式測(cè)量，以降低系統(tǒng)功耗。作為優(yōu)選，所述的GPRS遙測(cè)系統(tǒng)用光伏充電控制器包括過(guò)流保護(hù)電路，過(guò)流保護(hù)電路的輸入端和所述的高邊電流檢測(cè)放大器U2的輸出端相連，過(guò)流保護(hù)電路的輸出端和所述的單片機(jī)相連。當(dāng)放電電流大于一設(shè)定值時(shí)，過(guò)流保護(hù)電路輸出一高電平給單片機(jī)，向單片機(jī)發(fā)出中斷申請(qǐng)，由單片機(jī)輸出控制信號(hào)關(guān)斷場(chǎng)效應(yīng)管Q2，實(shí)現(xiàn)過(guò)載保護(hù)，有效延長(zhǎng)蓄電池使用壽命。作為優(yōu)選，所述的太陽(yáng)能電池上并聯(lián)有太陽(yáng)能電池電壓測(cè)量電路，所述的蓄電池上并聯(lián)有蓄電池電壓測(cè)量電路，太陽(yáng)能電池電壓測(cè)量電路、蓄電池電壓測(cè)量電路的輸出端分別和所述的單片機(jī)相連，將太陽(yáng)能電池電壓及蓄電池電壓轉(zhuǎn)換成單片機(jī)的A/D可測(cè)量的電壓，獲得太陽(yáng)能電池及蓄電池的電壓狀態(tài)。作為優(yōu)選，所述的太陽(yáng)能電池電壓測(cè)量電路包括可調(diào)電阻W1，可調(diào)電阻Wl的兩個(gè)固定端分別和太陽(yáng)能電池的正、負(fù)極并接，可調(diào)電阻Wl的活動(dòng)端和所述的單片機(jī)相連；蓄電池電壓測(cè)量電路包括可調(diào)電阻W2，可調(diào)電阻W2的兩個(gè)固定端分別和蓄電池的正、負(fù)極并接，可調(diào)電阻W2的活動(dòng)端和所述的單片機(jī)相連。作為優(yōu)選，所述的GPRS遙測(cè)系統(tǒng)用光伏充電控制器包括按鍵電路和顯示電路，按鍵電路和顯示電路分別和所述的單片機(jī)相連。通過(guò)顯示電路指示太陽(yáng)能電池和蓄電池的電壓狀態(tài)，一般可采用幾個(gè)發(fā)光二極管來(lái)實(shí)現(xiàn)。按鍵電路用于控制發(fā)光二極管指示功能的開(kāi)啟及關(guān)閉，關(guān)閉時(shí)可降低系統(tǒng)的功耗，使用更加靈活和方便。作為優(yōu)選，緊靠所述的蓄電池設(shè)有溫度測(cè)量電路，溫度測(cè)量電路的輸出端和所述的單片機(jī)相連，通過(guò)單片機(jī)A/D轉(zhuǎn)換進(jìn)行溫度測(cè)量。溫度測(cè)量電路用于測(cè)量蓄電池的工作溫度，單片機(jī)測(cè)量出溫度后對(duì)蓄電池的充電開(kāi)啟電壓、充電關(guān)閉電壓、放電開(kāi)啟電壓、放電關(guān)閉電壓等參數(shù)進(jìn)行補(bǔ)償，使控制更加可靠。作為優(yōu)選，所述的單片機(jī)上連接有編程接口電路和看門(mén)狗電路，一旦單片機(jī)死機(jī)，可由看門(mén)狗電路對(duì)單片機(jī)進(jìn)行復(fù)位，以提高系統(tǒng)工作的可靠性。單片機(jī)通過(guò)編程接口電路，可調(diào)試下載單片機(jī)程序，便于軟件修改及升級(jí)。作為優(yōu)選，所述的單片機(jī)為內(nèi)置AD的單片機(jī)。本實(shí)用新型的有益效果是能對(duì)蓄電池進(jìn)行過(guò)充、過(guò)放保護(hù)，優(yōu)化充放電控制策略，從而有效延長(zhǎng)蓄電池使用壽命。能對(duì)蓄電池充放電數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)采集和傳輸，從而實(shí)現(xiàn)光伏系統(tǒng)工作狀態(tài)的遠(yuǎn)程監(jiān)控，便于及時(shí)維護(hù)和調(diào)整，確保整個(gè)光伏系統(tǒng)一直處于正常的工作狀態(tài)。

圖1是本實(shí)用新型的一種電路原理連接結(jié)構(gòu)框圖。圖中1.單片機(jī)，2. 485接口電路，3.太陽(yáng)能電池，4.蓄電池，5.負(fù)載，6.充電控制電路，7.放電控制電路，8.過(guò)流保護(hù)電路，9.太陽(yáng)能電池電壓測(cè)量電路，10.蓄電池電壓測(cè)量電路，11.按鍵電路，12.顯示電路，13.溫度測(cè)量電路，14.編程接口電路，15.看門(mén)狗電路。
具體實(shí)施方式
下面通過(guò)實(shí)施例，并結(jié)合附圖，對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案作進(jìn)一步具體的說(shuō)明。實(shí)施例本實(shí)施例的GPRS遙測(cè)系統(tǒng)用光伏充電控制器，如圖1所示，包括殼體及安裝于殼體內(nèi)的控制電路，控制電路包括單片機(jī)1、充電控制電路6、放電控制電路7、過(guò)流保護(hù)電路8、太陽(yáng)能電池電壓測(cè)量電路9、蓄電池電壓測(cè)量電路10、按鍵電路11、顯示電路12、溫度測(cè)量電路13和485接口電路2、編程接口電路14和看門(mén)狗電路15。充電控制電路6包括場(chǎng)效應(yīng)管Q1、電阻Rl和高邊電流檢測(cè)放大器U1，場(chǎng)效應(yīng)管Ql的源極和太陽(yáng)能電池3的正極相連，場(chǎng)效應(yīng)管Ql的漏極經(jīng)電阻Rl和蓄電池4的正極相連，高邊電流檢測(cè)放大器Ul的輸入端連接在電阻Rl的兩端，場(chǎng)效應(yīng)管Ql的柵極、高邊電流檢測(cè)放大器Ul的輸出端分別和單片機(jī)I相連。放電控制電路7包括場(chǎng)效應(yīng)管Q2、電阻R2和高邊電流檢測(cè)放大器U2，場(chǎng)效應(yīng)管Q2的源極和蓄電池4的正極相連，場(chǎng)效應(yīng)管Q2的漏極經(jīng)電阻R2和負(fù)載5相連，該負(fù)載即為GPRS遙測(cè)系統(tǒng)，高邊電流檢測(cè)放大器U2的輸入端連接在電阻R2的兩端，場(chǎng)效應(yīng)管Q2的柵極、高邊電流檢測(cè)放大器U2的輸出端分別和單片機(jī)I相連。高邊電流檢測(cè)放大器U2的輸出端還和過(guò)流保護(hù)電路8的輸入端相連，過(guò)流保護(hù)電路8的輸出端和單片機(jī)I相連，本實(shí)施例中，過(guò)流保護(hù)電路采用低功耗運(yùn)放，構(gòu)成電壓比較器，電壓比較器的同相輸入端接基準(zhǔn)電壓，電壓比較器的反相輸入端和高邊電流檢測(cè)放大器U2的輸出端相連，電壓比較器的輸出端接單片機(jī)。太陽(yáng)能電池電壓測(cè)量電路9包括可調(diào)電阻W1，可調(diào)電阻Wl的兩個(gè)固定端分別和太陽(yáng)能電池3的正、負(fù)極并接，可調(diào)電阻Wl的活動(dòng)端和單片機(jī)I相連；蓄電池電壓測(cè)量電路10包括可調(diào)電阻W2，可調(diào)電阻W2的兩個(gè)固定端分別和蓄電池4的正、負(fù)極并接，可調(diào)電阻W2的活動(dòng)端和單片機(jī)I相連。按鍵電路11、顯示電路12、編程接口電路14和看門(mén)狗電路15分別和單片機(jī)I相連，本實(shí)施例中，顯示電路12由兩個(gè)發(fā)光二極管構(gòu)成，發(fā)光二極管的正極經(jīng)電阻接3. 3V電壓，發(fā)光二極管的負(fù)極接單片機(jī)。溫度測(cè)量電路緊靠蓄電池設(shè)置，用于測(cè)量蓄電池的工作溫度，本實(shí)施例中，溫度測(cè)量電路由25°C溫度下阻值為47 KQ的負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻及57K的電阻構(gòu)成分壓線(xiàn)路，分壓后的電壓輸送給單片機(jī)，根據(jù)測(cè)得的電壓值可得到對(duì)應(yīng)的蓄電池工作溫度，從而對(duì)蓄電池的充電開(kāi)啟電壓、充電關(guān)閉電壓、放電開(kāi)啟電壓、放電關(guān)閉電壓等參數(shù)進(jìn)行補(bǔ)償。485接口電路2通過(guò)通訊電纜和GPRS遙測(cè)系統(tǒng)相連。整個(gè)光伏充電控制器的工作電壓由電源模塊提供，電源模塊的輸入端接蓄電池4的正極，經(jīng)電源模塊作電源變換后，輸出控制電路需要的電壓。本實(shí)施例中，單片機(jī)I選用超低功耗MSP430單片機(jī)，其內(nèi)置10位AD轉(zhuǎn)換器。工作過(guò)程太陽(yáng)能電池向蓄電池充電，蓄電池向負(fù)載供電。電阻Rl為充電電流取樣電阻，通過(guò)高邊電流檢測(cè)放大器Ul，將充電電流轉(zhuǎn)換成單片機(jī)的A/D可測(cè)量的電壓。單片機(jī)對(duì)獲得的充放電數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和運(yùn)算，若充電過(guò)流，則單片機(jī)發(fā)出控制信號(hào)給場(chǎng)效應(yīng)管Ql的柵極，使其截止，從而關(guān)斷充電。另一方面，單片機(jī)通過(guò)場(chǎng)效應(yīng)管Ql還可進(jìn)行PWM (脈寬調(diào)制)控制，實(shí)現(xiàn)充電電壓的PWM調(diào)制。單片機(jī)還有一根控制線(xiàn)連到高邊電流檢測(cè)放大器U1，可由單片機(jī)控制其關(guān)閉，實(shí)現(xiàn)間隙式測(cè)量，以降低系統(tǒng)功耗。電阻R2為放電電流取樣電阻，通過(guò)高邊電流檢測(cè)放大器U2，將放電電流轉(zhuǎn)換成單片機(jī)的A/D可測(cè)量的電壓。單片機(jī)對(duì)獲得的放電數(shù)據(jù)值進(jìn)行分析和運(yùn)算，若處于過(guò)放狀態(tài)，則單片機(jī)發(fā)出控制信號(hào)給場(chǎng)效應(yīng)管Q2的柵極，使其截止，從而關(guān)斷放電。單片機(jī)還有一根控制線(xiàn)連到高邊電流檢測(cè)放大器U2，可由單片機(jī)控制其關(guān)閉，實(shí)現(xiàn)間隙式測(cè)量，以降低系統(tǒng)功耗。當(dāng)放電電流大于一設(shè)定值時(shí)，過(guò)流保護(hù)電路輸出一高電平給單片機(jī)，向單片機(jī)發(fā)出中斷申請(qǐng)，由單片機(jī)輸出控制信號(hào)關(guān)斷場(chǎng)效應(yīng)管Q2，實(shí)現(xiàn)過(guò)載保護(hù)，從而有效延長(zhǎng)蓄電池使用壽命。單片機(jī)分別通過(guò)太陽(yáng)能電池電壓測(cè)量電路、蓄電池電壓測(cè)量電路10獲得太陽(yáng)能電池、蓄電池的電壓值，顯示電路中的一個(gè)發(fā)光二極管用來(lái)顯示太陽(yáng)能電池的電壓狀態(tài)，另一個(gè)發(fā)光二極管用來(lái)顯示蓄電池的電壓狀態(tài)。通過(guò)單片機(jī)內(nèi)程序可將顯示工作設(shè)置為太陽(yáng)能電池電壓狀態(tài)燈太陽(yáng)能電池的電壓大于等于12V (典型數(shù)據(jù))則亮，低于12V (典型數(shù)據(jù))則暗。蓄電池電壓狀態(tài)燈蓄電池電壓大于14. 5V (典型數(shù)據(jù))，燈亮表示充滿(mǎn)；蓄電池電壓大于10. 5V (典型數(shù)據(jù))且小于等于14. 5V (典型數(shù)據(jù))之間，燈閃，表示為充電狀態(tài)；蓄電池電壓小于等于10. 5V (典型數(shù)據(jù))，燈暗，表示過(guò)放。按鍵電路用于控制上面兩個(gè)發(fā)光二極管指示功能的開(kāi)啟及關(guān)閉。如按一下按鍵，發(fā)光二極管指示功能關(guān)閉，不管太陽(yáng)能電池、蓄電池電壓狀態(tài)如何，指示燈均不亮，以降低系統(tǒng)的功耗。再按一次按鍵，發(fā)光二極管指示功能開(kāi)啟，不管太陽(yáng)能電池、蓄電池電壓狀態(tài)如何，指示燈均亮，延時(shí)一段時(shí)間后兩個(gè)發(fā)光二極管將按實(shí)際工作狀態(tài)指示。單片機(jī)獲得的太陽(yáng)能電池電壓、蓄電池電壓及充電電流、放電電流、充放電開(kāi)啟、關(guān)閉、過(guò)載等狀態(tài)信息均通過(guò)485接口電路輸送給GPRS遙測(cè)系統(tǒng)，通過(guò)GPRS遙測(cè)系統(tǒng)的GPRS模塊可將這些數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程發(fā)送給監(jiān)控主機(jī)，實(shí)現(xiàn)光伏系統(tǒng)工作狀態(tài)的遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)。單片機(jī)通過(guò)編程接口電路，可調(diào)試下載單片機(jī)程序，便于軟件修改及升級(jí)。一旦單片機(jī)死機(jī)，可由看門(mén)狗電路對(duì)單片機(jī)進(jìn)行復(fù)位，以提高系統(tǒng)工作的可靠性。GPRS遙測(cè)系統(tǒng)用光伏充電控制器的充放電控制策略策略1:直接浮充+過(guò)充過(guò)放保護(hù)在策略I的方式下，場(chǎng)效應(yīng)管Ql只進(jìn)行開(kāi)關(guān)控制，不進(jìn)行PWM控制。當(dāng)蓄電池電壓低于“充電開(kāi)啟電壓”時(shí)，場(chǎng)效應(yīng)管Ql導(dǎo)通，允許充電，當(dāng)高于“充電關(guān)閉電壓”時(shí)，場(chǎng)效應(yīng)管Ql關(guān)斷，不允許充電，實(shí)現(xiàn)蓄電池過(guò)充保護(hù)。當(dāng)蓄電池電壓高于“放電開(kāi)啟電壓”時(shí)，場(chǎng)效應(yīng)管Q2導(dǎo)通，允許放電，當(dāng)?shù)陀凇胺烹婈P(guān)閉電壓”時(shí)，場(chǎng)效應(yīng)管Q2關(guān)斷，不允許放電，實(shí)現(xiàn)蓄電池過(guò)放保護(hù)。其中的“充電開(kāi)啟電壓、充電關(guān)閉電壓、放電開(kāi)啟電壓、放電關(guān)閉電壓”等參數(shù)，根據(jù)蓄電池品牌及用戶(hù)的使用要求的不同而不同，可通過(guò)485接口電路，由上位機(jī)或GPRS遙測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)置，設(shè)置的數(shù)據(jù)可掉電保存。策略2 =PWM控制+過(guò)充過(guò)放保護(hù)策略2的放電控制同策略1，其“放電開(kāi)啟電壓、放電關(guān)閉電壓”也可進(jìn)行設(shè)置。策略2的PWM控制主要用于充電控制，PWM控制方式是指在固定時(shí)鐘頻率下，通過(guò)調(diào)節(jié)開(kāi)關(guān)，如調(diào)節(jié)本實(shí)施例中的場(chǎng)效應(yīng)管Ql的通斷時(shí)間來(lái)控制信號(hào)的占空比，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)輸出電壓的調(diào)整。PWM調(diào)制充電方式使蓄電池有較充分的反應(yīng)時(shí)間，減少了析氣量，提高了蓄電池的充電效率。PWM控制策略(I)激活充電當(dāng)蓄電池處于過(guò)放狀態(tài)(電壓低于放電關(guān)閉電壓)時(shí)需激活充電，進(jìn)行提升充電，保持一段時(shí)間(典型數(shù)據(jù)為lOmin)，然后降到直充電壓，保持一段時(shí)間(典型數(shù)據(jù)為lOmin)，以便激活蓄電池，避免硫化結(jié)晶。如果沒(méi)有發(fā)生過(guò)放，就不需要激活充電。(2)欠壓充電當(dāng)蓄電池處于欠壓狀態(tài)(其電壓大于放電關(guān)閉電壓，不大于正常工作電壓)時(shí)，米用直充電壓充電。(3)涓流充電當(dāng)蓄電池電壓大于正常工作電壓時(shí)，不大于充電關(guān)閉電壓，進(jìn)行涓流充電。(4)過(guò)充保護(hù)當(dāng)蓄電池電壓大于充電關(guān)閉電壓時(shí)，關(guān)閉充電。提升充電電壓、直充電壓、涓流充電電壓、正常工作電壓、充電關(guān)閉電壓均可由上位機(jī)或GPRS遙測(cè)系統(tǒng)通過(guò)485接口電路設(shè)置。其中提升充電電壓、直充電壓、涓流充電電壓均為PWM輸出的平均電壓。
權(quán)利要求1.一種GPRS遙測(cè)系統(tǒng)用光伏充電控制器，其特征在于包括單片機(jī)(1)及與單片機(jī)(1)相連的充電控制電路(6 )、放電控制電路(7 )和485接口電路(2 )，充電控制電路(6 )連接在太陽(yáng)能電池(3)和蓄電池(4)之間，放電控制電路(7)連接在蓄電池(4)和負(fù)載(5)之間，485接口電路(2)通過(guò)通訊電纜和GPRS遙測(cè)系統(tǒng)或上位機(jī)相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的GPRS遙測(cè)系統(tǒng)用光伏充電控制器，其特征在于所述的充電控制電路(6)包括場(chǎng)效應(yīng)管Q1、電阻Rl和高邊電流檢測(cè)放大器Ul，場(chǎng)效應(yīng)管Ql的源極和所述的太陽(yáng)能電池(3)的正極相連，場(chǎng)效應(yīng)管Ql的漏極經(jīng)電阻Rl和所述的蓄電池(4)的正極相連，所述的高邊電流檢測(cè)放大器Ul的輸入端連接在電阻Rl的兩端，場(chǎng)效應(yīng)管Ql的柵極、高邊電流檢測(cè)放大器Ul的輸出端分別和所述的單片機(jī)(1)相連，單片機(jī)(1)還有一根控制線(xiàn)連到高邊電流檢測(cè)放大器Ul。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的GPRS遙測(cè)系統(tǒng)用光伏充電控制器，其特征在于所述的放電控制電路(7)包括場(chǎng)效應(yīng)管Q2、電阻R2和高邊電流檢測(cè)放大器U2，場(chǎng)效應(yīng)管Q2的源極和所述的蓄電池(4)的正極相連，場(chǎng)效應(yīng)管Q2的漏極經(jīng)電阻R2和負(fù)載(5)相連，所述的高邊電流檢測(cè)放大器U2的輸入端連接在電阻R2的兩端，場(chǎng)效應(yīng)管Q2的柵極、高邊電流檢測(cè)放大器U2的輸出端分別和所述的單片機(jī)(1)相連，單片機(jī)(1)還有一根控制線(xiàn)連到高邊電流檢測(cè)放大器U2。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的GPRS遙測(cè)系統(tǒng)用光伏充電控制器，其特征在于包括過(guò)流保護(hù)電路(8)，過(guò)流保護(hù)電路(8)的輸入端和所述的高邊電流檢測(cè)放大器U2的輸出端相連，過(guò)流保護(hù)電路(8)的輸出端和所述的單片機(jī)(1)相連。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4所述的GPRS遙測(cè)系統(tǒng)用光伏充電控制器，其特征在于所述的太陽(yáng)能電池(3)上并聯(lián)有太陽(yáng)能電池電壓測(cè)量電路(9)，所述的蓄電池(4)上并聯(lián)有蓄電池電壓測(cè)量電路(10)，太陽(yáng)能電池電壓測(cè)量電路(9)、蓄電池電壓測(cè)量電路(10)的輸出端分別和所述的單片機(jī)(I)相連。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的GPRS遙測(cè)系統(tǒng)用光伏充電控制器，其特征在于所述的太陽(yáng)能電池電壓測(cè)量電路(9 )包括可調(diào)電阻Wl，可調(diào)電阻Wl的兩個(gè)固定端分別和太陽(yáng)能電池(3 )的正、負(fù)極并接，可調(diào)電阻Wl的活動(dòng)端和所述的單片機(jī)(I)相連；蓄電池電壓測(cè)量電路(10)包括可調(diào)電阻W2，可調(diào)電阻W2的兩個(gè)固定端分別和蓄電池(4)的正、負(fù)極并接，可調(diào)電阻W2的活動(dòng)端和所述的單片機(jī)(I)相連。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的GPRS遙測(cè)系統(tǒng)用光伏充電控制器，其特征在于包括按鍵電路(11)和顯示電路(12 )，按鍵電路(11)和顯示電路(12 )分別和所述的單片機(jī)(I)相連。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4所述的GPRS遙測(cè)系統(tǒng)用光伏充電控制器，其特征在于緊靠所述的蓄電池(4)設(shè)有溫度測(cè)量電路(13)，溫度測(cè)量電路(13)的輸出端和所述的單片機(jī)(I)相連。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4所述的GPRS遙測(cè)系統(tǒng)用光伏充電控制器，其特征在于所述的單片機(jī)(1)上連接有編程接口電路(14)和看門(mén)狗電路(15 )。
10.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4所述的GPRS遙測(cè)系統(tǒng)用光伏充電控制器，其特征在于所述的單片機(jī)(1)為內(nèi)置AD的單片機(jī)。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型涉及一種GPRS遙測(cè)系統(tǒng)用光伏充電控制器，包括單片機(jī)及與之相連的充電控制電路、放電控制電路和485接口電路，充電控制電路連接在太陽(yáng)能電池和蓄電池之間，放電控制電路連接在蓄電池和負(fù)載之間，485接口電路通過(guò)通訊電纜和GPRS遙測(cè)系統(tǒng)或上位機(jī)相連，太陽(yáng)能電池上并聯(lián)有太陽(yáng)能電池電壓測(cè)量電路，蓄電池上并聯(lián)有蓄電池電壓測(cè)量電路，緊靠蓄電池設(shè)有溫度測(cè)量電路，太陽(yáng)能電池電壓測(cè)量電路、蓄電池電壓測(cè)量電路及溫度測(cè)量電路的輸出端分別和單片機(jī)相連。本實(shí)用新型能對(duì)蓄電池進(jìn)行過(guò)充、過(guò)放保護(hù)，優(yōu)化充放電控制策略，有效延長(zhǎng)蓄電池使用壽命。能實(shí)時(shí)采集和傳輸蓄電池充放電數(shù)據(jù)，遠(yuǎn)程監(jiān)控光伏系統(tǒng)工作狀態(tài)，便于及時(shí)維護(hù)。
文檔編號(hào)H02J7/00GK202906499SQ20122039903
公開(kāi)日2013年4月24日 申請(qǐng)日期2012年8月13日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月13日
發(fā)明者謝少偉 申請(qǐng)人:浙江水利水電專(zhuān)科學(xué)校