CN201754511U - 一种太阳能光伏用蓄电池的充放电保护控制器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种太阳能光伏用蓄电池的充放电保护控制器，该控制器可实现对蓄电池的3种状态保护控制，实现该功能的控制器由MCU为核心组成，并具有网络通信功能，可实现上位机控制，设备自动化程度高。本实用新型实用可靠，解决了目前太阳能光伏用蓄电池的充放电控制领域实际应用的需求。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种蓄电池充放电控制器，特别涉及一种太阳能光伏用蓄电池的充放电保护控制器。
背景技术
众所周知，作为一种无污染、可再生的太阳能新能源有着非常广阔的发展前景，在国内外得到了广泛应用。作为太阳能重要利用方式之一的光伏发电也越来越多的得到应用。光伏发电可分为离网独立运行的发电系统和并网系统，离网系统在一些偏远缺电地区、岛屿及一些特殊场合应用广泛，这些地区距离电网较远，用电分散，并网发电难度很大，重要用于生活照明用电。利用太阳能只能在有光照的白天进行发电，而照明用电一般都在夜间，为了解决这一问题，就需要对白天太阳能发出的电进行存储，目前大多采用蓄电池作为储能装置，这就要对蓄电池的充放电进行有效的控制。作为蓄电池充放电控制的关键设备充放电控制器，在市场上也存在很多，但大多采用模拟控制技术和简单的控制方法，控制精度和可靠性都比较低，难以有效的实现对蓄电池的充放电控制。
发明内容
本实用新型的发明目的就是为了克服已有技术的不足，提供一种自动化程度高并具有网络通信和上位机控制功能的太阳能光伏用蓄电池的充放电保护控制器。
本实用新型的技术方案是：
一种太阳能光伏用蓄电池的充放电保护控制器，包括MCU控制单元、电压检测处理电路、控制电源电路和控制输出电路，电压检测处理电路与光伏电池组件和蓄电池相连并采集其电压值，电压检测处理电路与MCU控制单元连接并将采集到的电压值输入MCU控制单元处理，MCU控制单元将处理结果输出到控制输出电路，控制电源电路与蓄电池连接，由蓄电池供电，控制电源电路还和MCU控制单元与控制输出电路连接并为它们提供电源。
所述的MCU控制单元还可以接入人机接口电路和通信接口电路用以相互传递信号，达到网络通信和上位机控制的功能。
所述的电压检测处理电路为A/D采集转换处理电路，分为蓄电池电压采集和光伏组件采集两部分。
所述的控制输出电路包括三极管和继电器，MCU的控制信号高低电平控制继电器的触点通断。
本实用新型的电压检测处理电路实时采集蓄电池和光伏组件上的电压值，并将采集结果输入MCU主控单元，MCU将采集结果进行处理后输出到控制输出电路，控制继电器并做相应的动作，从而达到对蓄电池的充放电和保护控制。
附图说明
图1为本实用新型的总体结构方框图。
图2为本实用新型的控制器结构原理图。
图3为本实用新型的A/D转换处理部分电路原理图。
图4为本实用新型的输出控制部分电路原理图。
图5为本实用新型的主控制部分电路原理图。
具体实施方式
参照图1为本实用新型的总体结构，本控制器最多可接最大DC36V输出的光伏组件8件，最大蓄电池电压为DC240V，用户可根据需要连接。参照图2为本实用新型的结构原理图，控制器以NEC公司的uPD78F0521A型MCU为控制核心，利用片内的8通道10位A/D转换器采集光伏组件和蓄电池的实时电压，利用单片机的8路普通I/O控制器8路继电器开关，来实现控制器的功能，控制还可以通过通信接口电路实现上位机远程控制。
参照图3为本实用新型的A/D转换处理部分电路原理图，A/D采集转换部分电路分为蓄电池电压采集和光伏组件采集两部分。蓄电池电压采集部分要将蓄电池电压(DC：36～240V)转换为MCU的A/D转换处理电压(DC：0～5V)，如图3所示，电路主要包括：由二极管D4、电阻R1、R2、R3和电容C15组成的分压采集单元，蓄电池电压采集单元变为低压信号，其中R2的取值为100kΩ的精密取样电阻，R1取值为1kΩ。采集的电压信号经芯片U1 LM358组成的放大电路和光藕U2 TLP521-2组成的隔离电路后输出DC：0～5V的电压信号，供MCU单元采集。另一部分光伏组件的电压采集处理，由于光伏组件的电压比较低，故采样简单的由R12～R16电阻组成的分压电路采集，其中可调电阻R15可以调节采集电压的输出大小。本实用新型的光伏组件电压部分有7个这样的电阻组成，可采集7路光伏组件输入。
参照图4为本实用新型的输出控制部分电路部分，控制部分主要包括三极管Q1和继电器组成，MCU的控制信号高低电平控制继电器的触点通断。本实用新型的继电器控制触点接口有8个这样的电路组成。
MCU控制单元的控制信号控制光伏组件的连接开关的通断切换来进行充电保护；控制放电开关的通断切换来实现放电和保护控制。
参照图5为本实用新型的主控制部分电路原理图，控制芯片U5MCU采用NEC公司的uPD78F0511A，利用片内的8通10位分辨率的A/D转换和丰富的I/O口控制输出，并数值有按键S1和S2，可分别设置控制器的开启和关闭。指示等电路R51～R60、LED0～LED7组成的开关状态指示，灯亮表示开关打开，灯灭表示开关关闭。由芯片U6 MAX232组成的串口通信电路，可实现上位机通信，由电阻R29、R30和LED8、LED9组成的通信指示电路，当有数据传输时，指示灯闪烁。
Claims (4)
1.一种太阳能光伏用蓄电池的充放电保护控制器，其特征是包括MCU控制单元、电压检测处理电路、控制电源电路和控制输出电路，电压检测处理电路与光伏电池组件和蓄电池相连并采集其电压值，电压检测处理电路与MCU控制单元连接并将采集到的电压值输入MCU控制单元处理，MCU控制单元将处理结果输出到控制输出电路。
2.如权利要求1所述的太阳能光伏用蓄电池的充放电保护控制器，其特征是所述的MCU控制单元还可以接入人机接口电路和通信接口电路用以相互传递信号。
3.如权利要求1所述的太阳能光伏用蓄电池的充放电控制保护控制器，其特征是所述的电压检测处理电路为A/D采集转换处理电路，分为蓄电池电压采集和光伏组件采集两部分。
4.如权利要求1或3所述的太阳能光伏用蓄电池的充放电控制保护控制器，其特征是所述的控制输出电路包括三极管和继电器，MCU的控制信号高低电平控制继电器的触点通断。
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