專利名稱：模塊化太陽能通信電源的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及太陽能利用中供電系統(tǒng)電源裝置，尤其是模塊化太陽能通信電源。
技術(shù)背景 目前，對于一些無電地區(qū)，作為通信服務(wù)中重要的組成部分-一基站的供電大多 采用太陽能供電的方式，需要根據(jù)技術(shù)要求安裝在不同環(huán)境的地點?；就ㄐ烹娫词翘?能供電系統(tǒng)的心臟，其性能決定了太陽能通訊基站的穩(wěn)定工作?，F(xiàn)有通信電源產(chǎn)品，占據(jù)了 大部分的市場份額的國外性能穩(wěn)定產(chǎn)品成本和價格相對較高；而國內(nèi)的廠家的通信電源產(chǎn) 品，在價格上有一定的優(yōu)勢，但是產(chǎn)品的穩(wěn)定性相對較差、功能也不是很齊全，只是滿足了 用戶的基本需求。從市場上現(xiàn)有的太陽能通信電源產(chǎn)品來看，基本上都為在線-離線-在線 式的工作方式，不支持在線的維護、擴容，售后人員進行維護時需先將通信電源完全關(guān)閉， 對用戶的負載的正常使用的影響很大，而如果強行在線維護，又會對售后服務(wù)人員的安全 會有很大的威脅。
發(fā)明內(nèi)容 本實用新型的目的是提供一種能夠在線安全維護擴容工作的太陽能電源裝置，即 模塊化太陽能通信電源。 實現(xiàn)本實用新型發(fā)明目的措施包括底層電路板上固定模塊板卡插槽、大電流接 線端子和通信接口，控制模塊、充電模塊、放電模塊和通信模塊分別通過模塊板卡插槽安裝 在底層電路板上，控制模塊、充電模塊、放電模塊和通信模塊分別連接各自模塊接線端子， 通信接口與通信模塊連接。 本實用新型優(yōu)點在于實現(xiàn)模塊化功能，支持在線擴容及維護，高度集成現(xiàn)有通信 電源的技術(shù)，實現(xiàn)大功率太陽能系統(tǒng)的高效充電和蓄電池管理功能；加入通信模塊，便于集 中式管理、遠程監(jiān)控，安全可靠，安裝簡單方便，維護成本低，具有較好的市場前景，將主要 面對中國通信行業(yè)、軍事行業(yè)。

圖1為本實用新型實施例1的結(jié)構(gòu)示意圖 圖2為本實用新型實施例1的應(yīng)用系統(tǒng)原理示意圖 附圖標(biāo)記包括底層電路板l，控制模塊2，充電模塊3，大電流接線端子4，模塊接 線端子5，放電模塊6，通信模塊7，模塊板卡插槽8，通信接口 9，蓄電池組10，用戶端負載 ll，逆變器12，太陽能電池板方陣13。
具體實施方式
實施例1 :底層電路板1上固定模塊板卡插槽8、大電流接線端子4和通信接口 9，控制模塊2、充電模塊3、放電模塊6和通信模塊7分別通過模塊板卡插槽8安裝在底層電 路板1上，控制模塊2、充電模塊3、放電模塊6和通信模塊7分別連接各自模塊接線端子5， 通信接口9與通信模塊7連接。 本實用新型相關(guān)元器件安裝在底層電路板1上，與太陽能電池板方陣13、蓄電池 組10、用戶端負載11、逆變器12和太陽能電池板方陣13連接，其中，以48V DC直流電接入 逆變器12或用戶端負載ll，逆變器12以220V AC交流電接用戶端負載11。 控制模塊2中包括主控制芯片和備用控制芯片?？刂颇K2作為智能控制的核心 部件，對整個系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)采集和處理，達到對整個系統(tǒng)進行實時檢測和控制，在控制系統(tǒng) 中加入備用控制芯片，從而進一步保證系統(tǒng)安全； 控制模塊2中還包括太陽能電池板方陣13檢測系統(tǒng)，同時對太陽能電池板方陣13 的開路電壓和充電電流進行檢測，根據(jù)檢測狀況進行判別，并進行相應(yīng)的報警和遠程傳輸； 控制模塊2還包括數(shù)據(jù)存儲設(shè)計，系統(tǒng)可把系統(tǒng)的主要數(shù)據(jù)每隔10分鐘進行一次存儲，可 連續(xù)存儲一個月的數(shù)據(jù)，并可通過上位機一次讀取數(shù)據(jù)供有關(guān)人員分析?？刂颇K2控制、 報警點設(shè)置采用出廠默認值和設(shè)定值相結(jié)合的方式，浮充、均充、溫度報警點、溫度補償、方 陣個數(shù)，蓄電池欠壓點和蓄電池過壓保護點等既有出廠默認值和設(shè)定值，設(shè)定值可通過與 控制模塊2連接的面板鍵盤在一定范圍進行設(shè)置和保存。 與通信模塊7連接的通信接口 9包括數(shù)據(jù)遠傳接口，可把蓄電池電壓，充電電流， 溫度、故障情況等參數(shù)傳輸?shù)缴衔粰C上，也可在用戶要求下將通信模塊7采用無線通訊模 塊，進行遠距離無線傳輸。數(shù)據(jù)遠傳接口包括RS232、 RS485、以太網(wǎng)或GPRS接口 。 本實用新型實施例在使用時，根據(jù)太陽能電池板方陣13數(shù)量和用戶端負載11的 數(shù)量及大小，確定充電模塊3、放電模塊6的數(shù)量。 充電模塊3充電模式采用均充模式和P麗脈寬調(diào)制浮充充電模式相結(jié)合的方式。 每路充電模塊3的設(shè)計充電電流為60A。在初始化時會自動提取均充設(shè)定值、浮充設(shè)定值和 太陽能電池板方陣13數(shù)量設(shè)定值，無設(shè)定值時系統(tǒng)提取默認值，根據(jù)太陽能電池板方陣13 數(shù)量設(shè)定值計算相應(yīng)的控制點；初始上電時，檢測蓄電池組10電壓低于浮充點電壓系統(tǒng)進 入均充模式，蓄電池組IO電壓高于浮充點電壓系統(tǒng)轉(zhuǎn)入浮充模式。系統(tǒng)進入均充模式首先 進入充電狀態(tài)，依次開啟充電模塊3充電，太陽能電池板方陣13投入間隔1秒，系統(tǒng)實時檢 測蓄電池組10電壓，蓄電池組10電壓大于第一預(yù)設(shè)點電壓，系統(tǒng)進入第一充電狀態(tài)，若蓄 電池組10電壓高于第二預(yù)設(shè)點電壓系統(tǒng)轉(zhuǎn)入第二充電狀態(tài)，若系統(tǒng)在轉(zhuǎn)入第一充電狀態(tài) 后，在5分鐘內(nèi)系統(tǒng)電壓達不到第二預(yù)設(shè)點電壓，系統(tǒng)轉(zhuǎn)入前一充電狀態(tài)；蓄電池組10電壓 大于系統(tǒng)設(shè)定均充電壓，且小于蓄電池組10過壓保護點時，系統(tǒng)保持10分鐘均充充電后， 進入末端充電狀態(tài)，間隔1秒，系統(tǒng)進入浮充狀態(tài)，實現(xiàn)均充轉(zhuǎn)浮充；蓄電池組10電壓小于 浮充電壓1V設(shè)置點，根據(jù)太陽能電池板方陣13方陣設(shè)定值，系統(tǒng)自動依次開啟充電，開啟 間隔時間l秒，即開始均充。 浮充點默認值54V，設(shè)定值52V-56V，設(shè)置精度0. IV ;均充點設(shè)置默認值56. 4V，設(shè) 定值56V-58V，設(shè)置精度0. IV。 控制模塊2實時檢測蓄電池組10電壓，蓄電池組10電壓在欠壓點和過壓保護點 范圍內(nèi)時，放電模塊6始終處于開通狀態(tài)，蓄電池組10電壓降至欠壓點的102%時，系統(tǒng)控制發(fā)出告警信號，蓄電池組10電壓降至欠壓點時系統(tǒng)延時1分鐘關(guān)閉放電模塊6并控制繼 電器吸合控制外接報警裝置報警或啟動其他電源設(shè)備；蓄電池組10電壓高于欠壓恢復(fù)點 時系統(tǒng)延時1分鐘開啟放電回路。蓄電池組10電壓高于過壓保護點時系統(tǒng)立即關(guān)斷放電 模塊6，并發(fā)出報警。蓄電池組10電壓回落到過壓保復(fù)點時系統(tǒng)開啟放電模塊6。 在開啟放電模塊6時系統(tǒng)實時采集放電電流，放電電流大于60A時系統(tǒng)延時5秒 關(guān)短放電模塊，并延時1分鐘重新開啟放電模塊6，并時時檢測放電電流。放電電流瞬時超 過90A時系統(tǒng)通過硬件立即關(guān)短放電模塊6并同時發(fā)送中斷信號給主控芯片，由主控芯片 鎖死放電模塊，并發(fā)出放電回路短路報警信號，延時1分鐘后系統(tǒng)開啟放電模塊6，并對放 電電流進行實時檢測。 系統(tǒng)對蓄電池組10欠壓、過壓、欠壓恢復(fù)、過壓恢復(fù)等信息在發(fā)生同時會自動保 存于外接EEPROM中，并同時通過通信模塊7和通信接口 9，把此信息發(fā)送到上位機。 蓄電池組10欠壓點默認值43. 2V，設(shè)定范圍42V-45V，設(shè)置精度0. IV ;蓄電池欠 壓恢復(fù)點設(shè)定值或默認值+8V ;蓄電池組10過壓保護點58V，設(shè)定范圍56V-60V，設(shè)置精度
0. IV ;蓄電池組10過壓恢復(fù)點設(shè)定值或默認值-4. 8V。 每路充電模塊3的額定充電電流按60A設(shè)計，支持在線擴容及維護。模塊化太陽 能通信工作電壓48V DC，直流負載功率0. 96KW 3KW，太陽能電池板方陣13光伏組件功率
1. 376KW 20. 64KW，充電控制方式為充滿關(guān)斷、P麗；通過通信模塊7和通信接口 9遠程監(jiān) 控方式為RS232/485、以太網(wǎng)、GPRS。 本實施例中，實現(xiàn)模塊化功能，支持在線擴容及維護，高度集成現(xiàn)有通信電源的技 術(shù)，實現(xiàn)大功率太陽能系統(tǒng)的高效充電和蓄電池管理功能；加入通信模塊，便于集中式管 理、遠程監(jiān)控，安全可靠，安裝簡單方便，維護成本低，具有較好的市場前景，將主要面對中 國通信行業(yè)、軍事行業(yè)。
權(quán)利要求模塊化太陽能通信電源，其特征在于，底層電路板(1)上固定模塊板卡插槽(8)、大電流接線端子(4)和通信接口(9)，控制模塊(2)、充電模塊(3)、放電模塊(6)和通信模塊(7)分別通過模塊板卡插槽(8)安裝在底層電路板(1)上，控制模塊(2)、充電模塊(3)、放電模塊(6)和通信模塊(7)分別連接各自模塊接線端子(5)，通信接口(9)與通信模塊(7)連接。
2. 如權(quán)利要求1所述的模塊化太陽能通信電源，其特征在于，控制模塊(2)中包括單片 機PIC18F8720和輔助檢測芯片PIC16F73。
3. 如權(quán)利要求l所述的模塊化太陽能通信電源，其特征在于，與通信模塊(7)連接的通 信接口 (9)包括數(shù)據(jù)遠傳接口，數(shù)據(jù)遠傳接口包括RS232、RS485、以太網(wǎng)或GPRS接口。
4. 如權(quán)利要求l所述的模塊化太陽能通信電源，其特征在于，充電模塊(3)充電模式采 用均充模式和P麗脈寬調(diào)制浮充充電模式相結(jié)合的方式。
5. 如權(quán)利要求l所述的模塊化太陽能通信電源，其特征在于，每路充電模塊(3)的設(shè) 計充電電流為60A ;浮充點默認值54V，設(shè)定值52V-56V，設(shè)置精度0. IV ;均充點設(shè)置默認值 56. 4V，設(shè)定值56V-58V，設(shè)置精度0. IV。
6. 如權(quán)利要求1所述的模塊化太陽能通信電源，其特征在于，模塊化太陽能通信電源 工作電壓48V DC，直流負載功率0. 96KW 3KW。
專利摘要模塊化太陽能通信電源，底層電路板(1)上固定模塊板卡插槽(8)、大電流接線端子(4)和通信接口(9)，控制模塊(2)、充電模塊(3)、放電模塊(6)和通信模塊(7)分別通過模塊板卡插槽(8)安裝在底層電路板(1)上，控制模塊(2)、充電模塊(3)、放電模塊(6)和通信模塊(7)分別連接各自模塊接線端子(5)，通信接口(9)與通信模塊(7)連接。實現(xiàn)模塊化功能，支持在線擴容及維護，高度集成現(xiàn)有通信電源的技術(shù)，實現(xiàn)大功率太陽能系統(tǒng)的高效充電和蓄電池管理功能；加入通信模塊，便于集中式管理、遠程監(jiān)控，安全可靠，安裝簡單方便，維護成本低，具有較好的市場前景，將主要面對中國通信行業(yè)、軍事行業(yè)。
文檔編號H02J7/00GK201504109SQ20092016447
公開日2010年6月9日 申請日期2009年9月18日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月18日
發(fā)明者沙居峰, 金勝初, 黃濤 申請人:新疆協(xié)領(lǐng)匯科科技有限責(zé)任公司