專利名稱：家用小型太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)電量采集器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及太陽(yáng)能光伏技術(shù)和電子電路技術(shù)，具體地說(shuō)是一種可以長(zhǎng)期自動(dòng)檢測(cè)太陽(yáng)能光伏組件并且記錄其工作狀態(tài)，并能夠讓用戶很方便地了解太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)使用情況的裝置。
背景技術(shù)：
太陽(yáng)電池光伏發(fā)電技術(shù)現(xiàn)在已經(jīng)廣泛使用在各種需要用電的系統(tǒng)中，在系統(tǒng)中太陽(yáng)電池光伏組件僅僅作為發(fā)電部件，對(duì)系統(tǒng)的控制和檢測(cè)沒有作用。在電子技術(shù)高速發(fā)展的今天，尤其是單片計(jì)算機(jī)技術(shù)的進(jìn)步，使得我們可以通過記錄顯示裝置將太陽(yáng)電池光伏組件的工作狀態(tài)記錄并顯示給用戶，使其很方便地知道系統(tǒng)的發(fā)電情況，即間接的經(jīng)濟(jì)收入成為可能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于設(shè)計(jì)一種家用小型太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)電量采集器，用來(lái)采集自從太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)啟動(dòng)以后發(fā)電的總量，用八段LED數(shù)碼管，顯示給用戶，使用戶很方便地了解太陽(yáng)能系統(tǒng)的發(fā)電情況。
按照本實(shí)用新型提供的技術(shù)方案，包括光伏發(fā)電系統(tǒng)與電能儲(chǔ)存系統(tǒng)，其特征是在光伏發(fā)電系統(tǒng)與能量?jī)?chǔ)存系統(tǒng)間串連連接電量采集系統(tǒng)，其中光伏發(fā)電系統(tǒng)用于將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換為電能；電量采集系統(tǒng)用于實(shí)時(shí)監(jiān)控光伏發(fā)電系統(tǒng)的工作情況；能量?jī)?chǔ)存系統(tǒng)用于存儲(chǔ)光伏發(fā)電系統(tǒng)輸出的電能。
電量采集系統(tǒng)以單片機(jī)為核心控制器，實(shí)現(xiàn)采樣、計(jì)算、分析、控制、顯示輸出，單片機(jī)對(duì)光伏發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電量統(tǒng)計(jì)結(jié)果保存在內(nèi)部的EEPROM中，當(dāng)用戶需要時(shí)，輸出至數(shù)碼管顯示。單片機(jī)作為核心處理器對(duì)整個(gè)光伏組件實(shí)行檢測(cè)，對(duì)輸出進(jìn)行控制，處于核心地位。單片機(jī)自動(dòng)記錄光伏組件的工作情況，通過數(shù)碼管完成對(duì)外的數(shù)據(jù)輸出。
在電量采集系統(tǒng)中，電流采樣通過霍爾傳感器實(shí)現(xiàn)，相比較，用電阻作I/V轉(zhuǎn)換，可以節(jié)省很多電能。單片機(jī)通過穩(wěn)壓裝置將從蓄電池得到的電壓穩(wěn)定在5V，作為單片機(jī)的電源。在電量采集系統(tǒng)中，電壓采樣將高電壓通過電阻衰減，得到適合單片機(jī)工作的電壓信號(hào)。
該家用小型太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)電量采集器采用PIC16F687單片機(jī)作為核心控制處理器件，通過I/V，V/V轉(zhuǎn)換系統(tǒng)將電流、電壓轉(zhuǎn)換為單片機(jī)能夠接受的1-5V電壓信號(hào)送入單片機(jī)，單片機(jī)通過內(nèi)部的運(yùn)算處理，變換成真實(shí)的系統(tǒng)的發(fā)電總量情況，記錄在內(nèi)部的EEPROM中，即使掉電也不會(huì)丟失數(shù)據(jù)，當(dāng)用戶需要了解太陽(yáng)能系統(tǒng)的發(fā)電情況時(shí)，打開采集器正面的顯示開關(guān)，單片機(jī)把EEPROM中的數(shù)據(jù)傳送到八段數(shù)碼管顯示出來(lái)。當(dāng)用戶需要重新計(jì)數(shù)時(shí)，可以按一下采集器背面的復(fù)位開關(guān)，清除EEPROM中的數(shù)據(jù)，重新開始計(jì)數(shù)。


圖1為本發(fā)明的系統(tǒng)工作意示圖。
具體實(shí)施例方式
如圖所示在光伏發(fā)電系統(tǒng)與能量?jī)?chǔ)存系統(tǒng)間串連連接電量采集系統(tǒng)，其中光伏發(fā)電系統(tǒng)用于將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換為電能；電量采集系統(tǒng)用于實(shí)時(shí)監(jiān)控光伏發(fā)電系統(tǒng)的工作情況；能量?jī)?chǔ)存系統(tǒng)用于存儲(chǔ)光伏發(fā)電系統(tǒng)輸出的電能。
電量采集系統(tǒng)以單片機(jī)為核心控制器，實(shí)現(xiàn)采樣、計(jì)算、分析、控制、顯示輸出，單片機(jī)對(duì)光伏發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電量統(tǒng)計(jì)結(jié)果保存在內(nèi)部的EEPROM中，當(dāng)用戶需要時(shí)，輸出至數(shù)碼管顯示。單片機(jī)作為核心處理器對(duì)整個(gè)光伏組件實(shí)行檢測(cè)，對(duì)輸出進(jìn)行控制，處于核心地位。單片機(jī)自動(dòng)記錄光伏組件的工作情況，通過數(shù)碼管完成對(duì)外的數(shù)據(jù)輸出。
在電量采集系統(tǒng)中，電流采樣通過霍爾傳感器實(shí)現(xiàn)，相比較，用電阻作I/V轉(zhuǎn)換，可以節(jié)省很多電能。單片機(jī)通過穩(wěn)壓裝置將從蓄電池得到的電壓穩(wěn)定在5V，作為單片機(jī)的電源。在電量采集系統(tǒng)中，電壓采樣將高電壓通過電阻衰減，得到適合單片機(jī)工作的電壓信號(hào)。
本發(fā)明的工作過程如下(1)當(dāng)太陽(yáng)光照射太陽(yáng)能電池板①時(shí)，電池由于光生伏打效應(yīng)產(chǎn)生了光生載流子，載流子通過外部電路輸出電能并將電能存儲(chǔ)到能量存儲(chǔ)系統(tǒng)蓄電池⑤中；(2)該采集器串聯(lián)在太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)中，當(dāng)電流流經(jīng)霍爾傳感器②時(shí)，霍爾傳感器②將此時(shí)的電流大小轉(zhuǎn)換為單片機(jī)能夠接受的電壓信號(hào)傳送給單片機(jī)⑦；(3)通過并聯(lián)一個(gè)電阻元件③到太陽(yáng)能電池板，把此時(shí)的大電壓信號(hào)經(jīng)過衰減變成適合單片機(jī)的小電壓信號(hào)傳送給單片機(jī)⑦；(4)蓄電池通過穩(wěn)壓裝置7805⑥將電壓穩(wěn)定在5V對(duì)單片機(jī)供電；(5)單片機(jī)將從電路中采集到的電流、電壓信號(hào)相乘、累加，再通過處理后保存到EEPROM中，當(dāng)用戶需要了解發(fā)電系統(tǒng)的工作情況時(shí)，單片機(jī)通過驅(qū)動(dòng)顯示裝置④將內(nèi)部存儲(chǔ)的信號(hào)輸出。
權(quán)利要求
1.家用小型太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)電量采集器，包括光伏發(fā)電系統(tǒng)與電能儲(chǔ)存系統(tǒng)，其特征是在光伏發(fā)電系統(tǒng)與能量?jī)?chǔ)存系統(tǒng)間串連連接電量采集系統(tǒng)，其中光伏發(fā)電系統(tǒng)用于將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換為電能；電量采集系統(tǒng)用于實(shí)時(shí)監(jiān)控光伏發(fā)電系統(tǒng)的工作情況；能量?jī)?chǔ)存系統(tǒng)用于存儲(chǔ)光伏發(fā)電系統(tǒng)輸出的電能。
2.如權(quán)利要求1所述的家用小型太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)電量采集器，其特征是電量采集系統(tǒng)以單片機(jī)為核心控制器，實(shí)現(xiàn)采樣、計(jì)算、分析、控制、顯示輸出，單片機(jī)對(duì)光伏發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電量統(tǒng)計(jì)結(jié)果保存在內(nèi)部的EEPROM中，當(dāng)用戶需要時(shí)，輸出至數(shù)碼管顯示。
3.如權(quán)利要求1或2所述的家用小型太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)電量采集器，其特征是單片機(jī)自動(dòng)記錄光伏組件的工作情況，通過數(shù)碼管完成對(duì)外的數(shù)據(jù)輸出。
4.如權(quán)利要求1所述的家用小型太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)電量采集器，其特征是在電量采集系統(tǒng)中，電流采樣通過霍爾傳感器實(shí)現(xiàn)，用電阻作I/V轉(zhuǎn)換。
5.如權(quán)利要求2所述的家用小型太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)電量采集器，其特征是單片機(jī)通過穩(wěn)壓裝置將從蓄電池得到的電壓穩(wěn)定在5V，作為單片機(jī)的電源。
6.如權(quán)利要求2所述的家用小型太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)電量采集器，其特征是在電量采集系統(tǒng)中，電壓采樣將高電壓通過電阻衰減，得到適合單片機(jī)工作的電壓信號(hào)。
7.如權(quán)利要求1所述的家用小型太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)電量采集器，其特征是電量采集系統(tǒng)以單片機(jī)為核心控制器，通過I/V轉(zhuǎn)換與V/V轉(zhuǎn)換系統(tǒng)將電流、電壓轉(zhuǎn)換為單片機(jī)能夠接受的1-5V電壓信號(hào)送入單片機(jī)，單片機(jī)通過內(nèi)部的運(yùn)算處理，變換成真實(shí)的系統(tǒng)的發(fā)電總量情況，記錄在內(nèi)部的EEPROM中，當(dāng)用戶需要了解太陽(yáng)能系統(tǒng)的發(fā)電情況時(shí)，打開采集器顯示開關(guān)，單片機(jī)把EEPROM中的數(shù)據(jù)傳送到數(shù)碼管顯示出來(lái)；當(dāng)用戶需要重新計(jì)數(shù)時(shí)，打開采集器復(fù)位開關(guān)，清除EEPROM中的數(shù)據(jù)，重新開始計(jì)數(shù)。
全文摘要
本發(fā)明家用小型太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)電量采集器，具體地說(shuō)是為了實(shí)時(shí)監(jiān)控太陽(yáng)能電池組件的工作情況而設(shè)計(jì)的電量采集系統(tǒng)。按照本發(fā)明提供的技術(shù)方案，包括光伏發(fā)電系統(tǒng)與電能儲(chǔ)存系統(tǒng)，其特征是在光伏發(fā)電系統(tǒng)與能量?jī)?chǔ)存系統(tǒng)間串連連接電量采集系統(tǒng)，其中光伏發(fā)電系統(tǒng)用于將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換為電能；電量采集系統(tǒng)用于實(shí)時(shí)監(jiān)控光伏發(fā)電系統(tǒng)的工作情況；能量?jī)?chǔ)存系統(tǒng)用于存儲(chǔ)光伏發(fā)電系統(tǒng)輸出的電能。本發(fā)明通過單片機(jī)實(shí)時(shí)采集太陽(yáng)能電池組件產(chǎn)生的電流、電壓經(jīng)內(nèi)部累加比較得出實(shí)際發(fā)電總量，經(jīng)過內(nèi)部處理，送到八段數(shù)碼管進(jìn)行顯示。
文檔編號(hào)H02J7/35GK101083442SQ20071002266
公開日2007年12月5日 申請(qǐng)日期2007年5月21日 優(yōu)先權(quán)日2007年5月21日
發(fā)明者李金剛, 孟昭淵, 李果華 申請(qǐng)人:江南大學(xué)