CN201490730U - 具有蓄电池充电电压补偿的太阳能电源智能控制器 - Google Patents
具有蓄电池充电电压补偿的太阳能电源智能控制器 Download PDFInfo
- Publication number
- CN201490730U CN201490730U CN2009200602481U CN200920060248U CN201490730U CN 201490730 U CN201490730 U CN 201490730U CN 2009200602481 U CN2009200602481 U CN 2009200602481U CN 200920060248 U CN200920060248 U CN 200920060248U CN 201490730 U CN201490730 U CN 201490730U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- circuit
- temperature
- pwm signal
- storage battery
- signal generator
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Images
Landscapes
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
Abstract
本实用新型公开一种具有蓄电池充电电压补偿的太阳能电源智能控制器，该控制器包括防雷电路、共模电感、滤波电路和DC/DC变换电路，其中DC/DC变换电路由PWM信号发生器和降压斩波电路连接构成，其特征是，所述的PWM信号发生器是由单片机构成的开关点预置的数字PWM信号发生器，其中所述的单片机(U1)的一I/O口上设有主要由线性放大器(U2A)和温度传感器(RT)组成的温度变换电路，该电路将蓄电池的环境温度值变换成电压值送入所述的数字PWM信号发生器，由单片机(U1)根据温度变换电路输出的电压值改变PWM信号波形中各脉冲的宽度，输出以常温为临界点占空比与环境温度成反比的PWM信号。本控制器可对蓄电池的充电电压进行温度补偿，解决了环境保护温度变化造成蓄电池欠充或过充的技术问题。
Description
技术领域
本实用新型涉及光敏电池用于电池组充电的装置，具体涉及太阳能向蓄电池充电的控制装置。
背景技术
蓄电池在太阳能供电***中占总成本的30％～40％，远高于控制器本身的成本，因此，延长蓄电池使用寿命，可显著降低太阳能供电***的维护成本。
现代科学研究表明，普通的铅酸和胶体蓄电池，在25°左右的常温下，蓄电池的输出功率密度与其状态值(SOC)正相关，蓄电池的输入功率密度与其状态值(SOC)负相关，而非常温下，蓄电池的输入和输出功率密度则均与环境温度正相关，但是二者之间具有一个剪刀差，即蓄电池的输入功率密度与温度的相关系数小于蓄电池的输出功率密度与温度的相关系数。由此可见，在不同的环境温度下，如果蓄电池的充电电压不给以一定的温度补偿，就很容易造成欠充或过充，而影响蓄电池的使用寿命，严重时则会造成蓄电池的损坏。现有的太阳能电源控制器尚无蓄电池充电电压温度补偿电路，均存在蓄电池使用寿命短的不足。
发明内容
鉴于现有技术存在上述不足，本实用新型所要解决的技术问题是延长太阳能电源中蓄电池的使用寿命。
本实用新型解决上述问题的技术方案如下：
一种具有蓄电池充电电压补偿的太阳能电源智能控制器，该控制器包括防雷电路、共模电感、滤波电路和DC/DC变换电路，其中DC/DC变换电路主要由PWM信号发生器和降压斩波电路连接构成，其特征是，所述的PWM信号发生器是由单片机构成的开关点预置的数字PWM信号发生器，其中所述的单片机的一I/O口上设有由线性放大器和温度传感器组成的温度变换电路，该电路将环境温度值变换成电压值送入所述的数字PWM信号发生器，由单片机根据电压值改变PWM信号波形中各脉冲的宽度，输出以常温(25℃)为临界点占空比与环境温度成反比的PWM信号。
本实用新型所述的控制器，其中所述的温度传感器可以是阻性温度敏感元件，既可以是正温度系数的阻性温度敏感元件，也可以是负温度系数的阻性温度敏感元件，具体设计时可根据所选元件的温度特性，通过改变线性放大器的连接形式或调制PWM信号的方法，最终得到输出占空比与环境温度成反比的PWM信号。
本实用新型所述的控制器，其中所述的温度变换电路为公知技术，具体实施方案众多，一个值得推荐的方案为：所述的温度传感器串联一参比电阻组成分压电路，分压点与线性放大器的正相输入端连接，由线性放大器将温度传感器的端电压进行同相放大送至构成数字PWM信号发生器的单片机的I/O口。分压电路的分压点与线性放大器的正相输入端之间最好增设一∏型RC滤波器，以提高抗干扰性能。为了提高检测精度，所述的温度变换电路中还设有一二次稳压电路，该电路由限流电阻与稳压二极管串联构成，所述分压电路并联在所述稳压二极管上，获得稳定的工作电压。
本实用新型将常规的PWM信号发生器改进成采用单片机和相应的支持软件构成开关点预置的数字PWM信号发生器，同时增设了温度变换电路，将环境温度变换成电压信号送入单片机，进而改变所调制的PWM信号的脉宽，得到输出占空比与环境温度成反比的PWM信号，使降压斩波电路输出的蓄电池的充电电压以常温(25℃)为临界点与环境温度成反比，即以环境温度为25℃时蓄电池的充电电压为基准，当环境温度升高时蓄电池的充电电压降低，当环境温度降低时蓄电池的充电电压升高。由此可见，本实用新型所述的技术方案，即使在非常温下，只要适当地选择蓄电池的充电电压与环境温度相关系数，即可对蓄电池的充电电压进行温度补偿，较好地解决了环境保护温度变化造成蓄电池欠充或过充的技术问题，具有延长蓄电池的使用寿命显著效果。
附图说明
图1为本实用新型所述控制器的一个具体实施例的原理框图。
图2为本实用新型所述DC/DC变换电路的一个具体实施例的原理框图。
图3为本实用新型所述数字PWM信号发生器的一个具体实施例的电原理图。
图4为本实用新型所述温度变换电路的一个具体实施例的电原理图。
图5为本实用新型所述降压斩波电路的一个具体实施例的电原理图。
图6为对蓄电池充电电压进行温度补偿的流程图。
具体实施方式
如图1所示，整个太阳能电源智能控制器由共模电感、共模-差模高频滤波电路、一次防雷电路、滤波电路、DC/DC变换电路和二次防雷电路依次连接组成。其中，所述的共模-差模高频滤波电路由瓷片电容构成的由共模高频滤波电路与差模高频滤波电路并联组成；所述的一次防雷电路和二次防雷电路分别由压敏电阻构成的共模保护电路与差模保护电路并联组成。
参见图2，图1中的DC/DC变换电路由温度变换电路、数字PWM信号发生器和降压斩波电路依次连接组成。
参见图4，温度变换电路的构成如下所述：线性放大器U2A为芯片LM358的一个单元，其反相输入端与输出端短接构成常见的同相放大器；负温度系数的热敏电阻RT串联参比电阻R1构成一分压电路；电阻R2串联稳压二极管DW构成一二稳压电路，所述的分压电路并联在稳压二极管DW上，可获得稳定的工作电压；串在分压电路的分压点与线性放大器U2A正相输入端之间的电阻R3和设在其两头的电容C2和C3构成一∏型RC滤波器。当环境温度变化时，热敏电阻RT的阻值便产生相应的变化，即所述分压电路输出电压产生相应的变化，该信号经所述∏型RC滤波器滤波后送至线性放大器U2A放大，再经由电阻R5和电容C4构成的RC滤波器滤波后输出，然后送至构成数字PWM信号发生器的单片机U1的PC5口。
参见图5，所述的降压斩波电路主要由场效应管Q、串接在其漏极上的电感L和跨接在电感L另一头和电源负极的之间的电解电容CD组成。为了保护场效应管Q的安全，场效应管Q的漏极与源极之间跨接有由电阻R6、电容C5串联构成的尖脉冲吸收电路，场效应管Q的漏极与电源负极之间并联有由电阻R7、电容C6串联构成的尖脉冲吸收电路，场效应管Q的漏极与电源负极之间还并联有起嵌位作用的双二极管D。
参见图3，所述的数字PWM信号发生器由型号为ATMEGA8单片机U1和相应的支持软件构成，其中单片机U1的I/O口PC5和PB1分别与上述温度变换电路的输出端和降压斩波电路中场效应管Q的栅极连接。
上述DC/DC变换电路的蓄电池充电电压的温度补偿程序如下所述：
参见图6并结合图3～图5，单片机U1(由PC5接口)读取温度变换电路输出的蓄电池环境温度变化信号后先进行A/D转换，然后查阅预先存储在单片机U1的存储单元中的补偿系数表，确定当前蓄电池环境温度所对应的蓄电池充电电压补偿系数，再调整输出PWM信号的脉宽，进而调整场效应管Q开与关的占空比，改变输出的蓄电池充电电压。上述补偿系数表是蓄电池环境温度与蓄电池充电电压补偿系数的对应数据表格，它是根据蓄电池的类型和充电状态要求由设计者预先设定并存在单片机U1存储单元内的库文件。
Claims (5)
1.一种具有蓄电池充电电压补偿的太阳能电源智能控制器，该控制器包括防雷电路、共模电感、滤波电路和DC/DC变换电路，其中DC/DC变换电路由PWM信号发生器和降压斩波电路连接构成，其特征是，所述的PWM信号发生器是由单片机构成的开关点预置的数字PWM信号发生器，其中所述的单片机(U1)的一I/O口上设有主要由线性放大器(U2A)和温度传感器(RT)组成的温度变换电路，该电路将蓄电池的环境温度值变换成电压值送入所述的数字PWM信号发生器，由单片机(U1)根据电压值改变PWM信号波形中各脉冲的宽度，输出以常温为临界点占空比与环境温度成反比的PWM信号。
2.根据权利要求1所述的具有蓄电池充电电压补偿的太阳能电源智能控制器，其特征是，所述的温度变换电路的主要结构为：所述的温度传感器(RT)串联一参比电阻(R1)组成分压电路，分压点与线性放大器(U2A)的正相输入端连接，由线性放大器(U2A)将温度传感器(RT)的端电压进行同相放大后送至所述单片机(U1)的I/O口。
3.根据权利要求2所述的具有蓄电池充电电压补偿的太阳能电源智能控制器，其特征是所述分压电路的分压点与线性放大器(U2A)的正相输入端之间设有一∏型RC滤波器。
4.根据权利要求2所述的具有蓄电池充电电压补偿的太阳能电源智能控制器，其特征是所述的温度变换电路中还设有一二次稳压电路，该电路由限流电阻(R2)与稳压二极管(DW)串联构成，所述分压电路并联在所述稳压二极管(DW)上。
5.根据权利要求1～4之一所述的具有蓄电池充电电压补偿的太阳能电源智能控制器，其特征是所述的温度传感器(RT)为负温度系数的阻性温度敏感元件。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2009200602481U CN201490730U (zh) | 2009-07-10 | 2009-07-10 | 具有蓄电池充电电压补偿的太阳能电源智能控制器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2009200602481U CN201490730U (zh) | 2009-07-10 | 2009-07-10 | 具有蓄电池充电电压补偿的太阳能电源智能控制器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN201490730U true CN201490730U (zh) | 2010-05-26 |
Family
ID=42429597
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN2009200602481U Expired - Lifetime CN201490730U (zh) | 2009-07-10 | 2009-07-10 | 具有蓄电池充电电压补偿的太阳能电源智能控制器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN201490730U (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101969717A (zh) * | 2010-09-01 | 2011-02-09 | 昆明钏译科技有限公司 | 全效全自动太阳能路灯控制*** |
| CN102570553A (zh) * | 2012-01-20 | 2012-07-11 | 张家港市华为电子有限公司 | 蓄电池充电过程中的温度补偿方法 |
| CN103024980A (zh) * | 2011-09-20 | 2013-04-03 | 日立空调·家用电器株式会社 | Led点亮装置 |
-
2009
- 2009-07-10 CN CN2009200602481U patent/CN201490730U/zh not_active Expired - Lifetime
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101969717A (zh) * | 2010-09-01 | 2011-02-09 | 昆明钏译科技有限公司 | 全效全自动太阳能路灯控制*** |
| CN103024980A (zh) * | 2011-09-20 | 2013-04-03 | 日立空调·家用电器株式会社 | Led点亮装置 |
| CN103024980B (zh) * | 2011-09-20 | 2015-12-16 | 日立空调·家用电器株式会社 | Led点亮装置 |
| CN102570553A (zh) * | 2012-01-20 | 2012-07-11 | 张家港市华为电子有限公司 | 蓄电池充电过程中的温度补偿方法 |
| CN102570553B (zh) * | 2012-01-20 | 2014-04-30 | 张家港市华为电子有限公司 | 蓄电池充电过程中的温度补偿方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN201682417U (zh) | 基于超级电容的电源保护电路 | |
| CN102110863B (zh) | 蓄电池的测温充电方法 | |
| CN105553391A (zh) | 一种光伏储能电池发电***及控制方法 | |
| CN204732924U (zh) | 一种太阳能控制器及太阳能充电*** | |
| CN202663151U (zh) | 光伏***中铅酸蓄电池快速充电*** | |
| CN203589779U (zh) | 一种太阳能蓄电池充放电控制器 | |
| CN103312010A (zh) | 具有蓄电池过热保护功能的电动车充电器 | |
| CN206164168U (zh) | 一种充电控制电路及充电器 | |
| CN103078358B (zh) | 锂离子蓄电池组的模块控制器 | |
| CN102082312A (zh) | 一种大容量储能设备 | |
| CN104682459A (zh) | 一种基于铅酸蓄电池“恒流-恒压-浮充”方式充电电路 | |
| CN203368015U (zh) | 一种抑制浪涌电流保护装置 | |
| CN202856408U (zh) | 一种电动汽车车载光伏充电装置 | |
| CN201490769U (zh) | 超级电容智能充电管理装置 | |
| CN201490730U (zh) | 具有蓄电池充电电压补偿的太阳能电源智能控制器 | |
| CN203289168U (zh) | 铅酸电池充电器电路 | |
| CN201336579Y (zh) | 一种具有弱光充电功能的光伏蓄电池充电控制器 | |
| CN102916470B (zh) | 一种用于串联电池之间能量转移的电池能量转移电路 | |
| CN2938523Y (zh) | 太阳能充电器 | |
| CN102130368B (zh) | 阀控式铅酸蓄电池的预热充电方法 | |
| CN202737786U (zh) | 太阳能供电电源及应用其的无线传感节点 | |
| CN102064589B (zh) | 阀控式铅酸蓄电池的充电装置 | |
| CN203326682U (zh) | 电动自行车充电器 | |
| CN102856603B (zh) | 可避免低温充电失水的阀控式铅酸蓄电池的预热充电方法 | |
| CN202120154U (zh) | 太阳能电池及其输出功率调节*** |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CX01 | Expiry of patent term | ||
| CX01 | Expiry of patent term |
Granted publication date: 20100526 |