一種太陽能充電控制器制造技術

本實用新型專利技術公開了太陽能充電控制器，包括微控制器、PWM控制電路、電流控制器、蓄電池過充電保護電路、蓄電池電壓指示電路、A/D轉換電路、連接蓄電池的兩連接線和密封外殼，微控制器與PWM控制電路電連接，PWM控制電路與電流控制器電連接，電流控制器電連接在兩連接線上，A/D轉換電路電連接在微控制器與兩連接線之間，太陽能電池的實時電壓和蓄電池的實時電壓通過A/D轉換電路轉換后輸入微控制器，由微控制器檢測和控制充電電流和浮充電壓并通過LED進行指示，所述微控制器還與一耗電裝置電路連接，耗電裝置與蓄電池并聯連接在太陽能電池上。本實用新型專利技術在不改變能源配置的前提下，蓄電池充電時不過充，具有分流、卸載電流的作用，延長電池壽命，安全可靠。（*該技術在2021年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及充電控制器
，具體地說是一種太陽能充電控制器。
技術介紹
目前用于航標上的太陽能供電系統，主要配置了太陽能電池加鉛酸蓄電池。蓄電池白天儲存太陽能電池發出的不穩定、不連續的電能，夜晚輸出較穩定的電能給航標燈使用。但是隨著航標科技的發展以及新技術的應用，航標對能源的需求也越來越大，為確保能源充足，人們普遍的做法是增加太陽能板的瓦數和蓄電池容量，這使得該系統本身存在的先天缺陷日益嚴重，即蓄電池夏秋季過充、春冬季過放，從而使其壽命受到影響。以前人們曾引進過德國伍爾特控制器(燈浮標用)、寧波太陽能公司控制器(岸標用)、河北廊坊控制器(目前廣州站燈浮標試用)，這些控制器的電路設計都是通過六根引線串聯在電路中，安裝繁瑣十分繁瑣，且防水防腐等級低，不適應海上工作條件的要求，很容易出現設備故障，設備一旦出現故障，會造成整個電路故障，航標燈不能正常發光，從而影響航標正常率。而且到目前為止蓄電池浮充電壓設定值業界始終未達成共識，即電池浮充到達該設定值時，充電控制器啟動相應功能防止電池過充。
技術實現思路
本技術的目的是提供一種太陽能充電控制器，在不改變能源配置的前提下， 蓄電池充電時不過充，具有分流、卸載電流的作用，延長電池壽命，安全可靠。本技術的目的通過以下技術方案來實現。一種太陽能充電控制器，其特征在于所述太陽能充電控制器包括微控制器、PWM 控制電路、電流控制器、蓄電池過充電保護電路、蓄電池電壓指示電路、A/D轉換電路、連接蓄電池的兩連接線和密封外殼，微控制器與PWM控制電路電連接，PWM控制電路與電流控制器電連接，電流控制器電連接在兩連接線上，A/D轉換電路電連接在微控制器與兩連接線之間，太陽能電池的實時電壓和蓄電池的實時電壓通過A/D轉換電路轉換后輸入微控制器， 由微控制器檢測和控制充電電流和浮充電壓并通過LED進行指示，所述微控制器還與一耗電裝置電路連接，耗電裝置與太陽能電池電路連接，且耗電裝置與蓄電池并聯連接，微控制器根據接收到的蓄電池的充電狀態信號控制耗電裝置的開閉，接通太陽能電池與耗電裝置的電路，實現不連續對蓄電池充電。所述A/D轉換電路包括比較器、D/A轉換器、寄存器、緩沖寄存器及控制邏輯電路， A/D轉換電路采用逐次逼近法，從高位到低位逐位試探比較，將逐次逼近寄存器中的數字量送入緩沖寄存器，得到數字量的輸出。所述蓄電池過充電保護電路用于當電池未充滿時太陽能電池提供的充電電流全部加到電池進行充電，當電池充滿時減少充電電流，并保持浮充電壓對電池進行浮充電，同時太陽能電池的多余能量以一穩定電壓加給負載供電。所述浮充電壓為14. 5V。所述蓄電池電壓指示電路通過四格LED指示電池實時電壓，一格表示電池實時電壓為12V，二格表示電池實時電壓為13V，三格表示電池實時電壓為14V，四格表示電池實時電壓為15V。所述微控制器還與一在沒太陽時處于非充電狀態下燈器放電的瞬間通過綠LED、 黃LED、紅LED燈指示蓄電池內阻壓降的蓄電池內阻指示電路連接，其中黃LED、紅LED亮時表明有部分電池組失效或電池性能不佳。所述微控制器還與一耗電裝置電路連接，耗電裝置與太陽能電池電路連接，且耗電裝置與蓄電池并聯連接，微控制器根據接收到的蓄電池的充電狀態信號控制耗電裝置的開閉，接通太陽能電池與耗電裝置的電路，實現不連續對蓄電池充電。本技術與現有技術相比具有如下優點本技術與同類產品相比，具有以下的結構和特點1)控制器連線簡單，安裝操作便捷外接線路兩根，接蓄電池正負極。電壓適用范圍為6V-20V，符合燈浮標實際工作情況；2)能保證蓄電池電壓不超過14. 5V，浮充效果好且防止過充，保護電池；3)具有面板電壓顯示功能，能夠預判斷電池狀態；4)可靠性高安裝方式為并聯，其故障不影響航標正常率；5)穩定性好海上試驗一年未出現自身系統故障；6)功耗彡1W，且防水、防腐、耐高溫；7)卸載電流< 3A，能夠滿足直徑< 3米的燈浮標的實際需求。8)由于微控制器還與一耗電裝置電路連接，即是將太陽能電池與蓄電池之前設置有一個與之并聯的、由控制器控制開閉的耗電裝置，當蓄電池的電充滿時，微控制器就能收到信號，從而控制開關，使其閉合，接通太陽能電池與耗電裝置的電路，從而實現不連續對蓄電池充電，延長蓄電池的使用壽命，另外由于上述方案采用的是并聯的方式，即使是控制器出現故障(不能控制開關)，也不會對單個產品的使用帶來故障。附圖說明圖1為太陽能充電控制系統原理圖；圖2為本技術太陽能充電控制器應用于太陽能充電控制系統的原理圖。具體實施方式以下結合附圖對本技術太陽能充電控制器作進一步詳細描述。如圖2所示，本技術太陽能充電控制器，其特征在于所述太陽能充電控制器包括微控制器、PWM控制電路、電流控制器、蓄電池過充電保護電路、蓄電池電壓指示電路、 A/D轉換電路、連接蓄電池的兩連接線和密封外殼，微控制器與PWM控制電路電連接，PWM控制電路與電流控制器電連接，電流控制器電連接在兩連接線上，A/D轉換電路電連接在微控制器與兩連接線之間，太陽能電池的實時電壓和蓄電池的實時電壓通過A/D轉換電路轉換后輸入微控制器，由微控制器檢測和控制充電電流和浮充電壓并通過LED進行指示。1)、蓄電池過充電保護解決蓄電池過充電保護，當電池未充滿時太陽能電池提供的充電電流全部加到電池進行充電，當電池充滿時減少充電電流，并保持浮充電壓對電池進行浮充電，同時太陽能電池的多余能量以一穩定電壓加給負載供電。2)、蓄電池電壓、內阻(備選)指示A)電壓指示通過四格LED指示電池實時電壓。一格表示電池實時電壓為12V，二格表示電池實時電壓為13V，三格表示電池實時電壓為14V，四格表示電池實時電壓為15V。B)內阻(備選)指示，通過非充電狀態(沒太陽時)，燈器放電(燈器亮)的瞬間， 電池內阻壓降，用綠、黃、紅LED燈指示蓄電池的性能和內阻，黃、紅LED亮時表明有部分電池組失效或電池性能不佳，需要更換。直觀明了的顯示為航標巡檢帶來很大便利。3)、A/D轉換設計A/D轉換電路可以將模擬量轉變為數字量。模擬量可以是電壓、 電流等電信號，也可以是壓力、溫度、濕度、位移、聲音等非電信號。但在A/D轉換前，輸入到 A/D轉換器的信號必須經相應的傳感器將各種物理量轉換成電壓信號。太陽能充電控制系統的輸入信號就是太陽能電池和鉛酸蓄電池的實時電壓。A/D轉換后，輸出的數字信號可以有8位、10位、12位和16位等。本控制器只要采用8位就能滿足精度要求。A/D轉換器的工作原理該控制電路主要以逐次逼近式進行A/D轉換，逐次逼近式 A/D轉換是比較常見的一種A/D轉換方法，轉換的時間為微秒級。采用逐次逼近法的A/D 轉換器是由一個比較器、D/A轉換器、緩沖寄存器及控制邏輯電路組成。基本原理是從高位到低位逐位試探比較，好像用天平稱物體，從重到輕逐級增減砝碼進行試探。具體轉換過程為初始化時將逐次逼近寄存器各位清零；轉換開始時，先將逐次逼近寄存器最高位置1， 送入D/A轉換器，經D/A轉換后生成的模擬量送入比較器，稱為Vo，與送入比較器的待轉換的模擬量Vi進行比較，若Vo < Vi，該位1被保留，否則被清除。然后再置逐次逼近寄存器次高位為1，將寄存器中新的數字量送D/本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：黃偉，胡敬乃，羅思明，楊繼起，程洪，陳端禮，韓佳彤，
申請(專利權)人：中華人民共和國廣東海事局廣州航標處，
類型：實用新型
國別省市：