一種太陽能充電控制裝置的制造方法
【專利說明】
一、技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及一種充電控制裝置，具體為應(yīng)用于太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的蓄電池充電控制裝置。
二、【背景技術(shù)】
[0002]面對能源短缺和環(huán)境污染的雙重挑戰(zhàn)，發(fā)展新能源已是大勢所趨。太陽能以其儲量大、分布廣、易獲取等特點(diǎn)得到各國傾愛，但其不穩(wěn)定性使得對太陽能的開發(fā)利用很重要的一個環(huán)節(jié)就是儲存。通過蓄電池儲存太陽能發(fā)出的電能是目前普遍接受的方式，因此，太陽能充電控制技術(shù)得到快速發(fā)展。
[0003]在現(xiàn)有技術(shù)中，傳統(tǒng)的太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的充電控制器多采用純硬件電路或者低端的微處理器，充電方式也多是恒流或恒壓方式，沒有考慮到蓄電池的充電特性，導(dǎo)致充電效率、控制精度偏低，還會影響蓄電池的使用壽命。采用PWM的充電控制器的PWM波多由主控制芯片產(chǎn)生，影響主控制芯片對充電電路的控制，降低了控制器的穩(wěn)定性。大多數(shù)的太陽能充電控制裝置沒有最大功率點(diǎn)電跟蹤(MPPT)功能，這就使得充電控制裝置的能量裝換效率較低。
三、
【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]鑒于現(xiàn)在技術(shù)存在上述不足，本實(shí)用新型的目的在于提供一種基于ARM的太陽能充電控制裝置。
[0005]本實(shí)用新型解決上述問題的技術(shù)方案如下:
[0006]本實(shí)用新型的太陽能充電控制裝置，包括太陽能電池陣列、充電主電路、蓄電池、驅(qū)動電路、控制電路、PWM波產(chǎn)生電路、電流電壓采集電路、輔助電源電路、電壓跟隨電路、信號調(diào)理電路、溫度檢測電路、鍵盤電路、顯示電路、通訊電路。所述的太陽能電池陣列、充電主電路、蓄電池依次相連，所述的電流電壓采集電路與充電主電路相連，所述的PWM波產(chǎn)生電路、電壓跟隨電路、信號調(diào)理電路、鍵盤電路、顯示電路、通訊電路、溫度檢測電路分別與控制電路相連，所述的PWM波產(chǎn)生電路與驅(qū)動電路相連，所述的驅(qū)動電路與充電主電路相連。
[0007]所述的充電主電路選用BUCK電路，BUCK電路中開關(guān)器件選用MOSFET。
[0008]所述的驅(qū)動電路選用IR2117。
[0009]所述的控制電路選用ARM處理器LPC2148作為控制核心，接收電流電壓采集電路的電流電壓信號和溫度檢測電路的溫度信號，進(jìn)行計(jì)算后輸出信號到PWM波產(chǎn)生電路。
[0010]所述的PWM波產(chǎn)生電路選用TL494。
[0011]所述的輔助電源電路由蓄電池供電，變換成穩(wěn)定的+10V、-9V電源，為各電路供電?？刂齐娐匪璧?3.3V、+5V電源可由+1V電源通過穩(wěn)壓芯片LD1117得到，并有有效的過溫和過流保護(hù)。
[0012]所述的溫度采集電路選用DS18B20。
[0013]所述的通訊電路選用RS232接口。
[0014]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)如下:
[0015]本太陽能充電控制裝置采用數(shù)字一一模擬相結(jié)合的控制方式，選用高性能ARM處理器LPC2148、PWM波產(chǎn)生芯片TL494為系統(tǒng)的核心部件，由LPC2148作為主控芯片，由專門的芯片TL494產(chǎn)生PWM波，節(jié)約了處理器LPC2148的內(nèi)部資源。由LPC2148接收太陽能電池陣列輸出電壓和電流、蓄電池輸入電壓和電流的采集信號，同時根據(jù)預(yù)先設(shè)定的算法，給定TL494目標(biāo)電壓值并產(chǎn)生PWM波通過IR2117驅(qū)動電路驅(qū)動充電主電路的MOSFET對蓄電池充電。此外，本裝置采用三階段充電方式，根據(jù)蓄電池的充電特性需要檢測蓄電池的電壓、充電電流來執(zhí)行特定程序?qū)崿F(xiàn)對蓄電池的恒流充電、恒壓充電、浮充。本裝置還有MPPT功能，進(jìn)一步發(fā)揮光伏電池的功效。該裝置能最大限度的利用太陽能，提高充電效率，延長蓄電池的使用壽命，功能強(qiáng)大。
四、【附圖說明】
[0016]圖1為所述的太陽能充電控制裝置的模塊示意圖。
[0017]圖2為所述的輔助電源電路圖。
[0018]圖3為所述的信號調(diào)理電路圖。
[0019]圖4為所述的驅(qū)動電路圖。
五、【具體實(shí)施方式】
[0020]下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說明。
[0021]參見圖1，本實(shí)用新型的太陽能充電控制裝置，包括太陽能電池陣列、充電主電路、蓄電池、驅(qū)動電路、控制電路、PWM波產(chǎn)生電路、電流電壓采集電路、輔助電源電路、電壓跟隨電路、信號調(diào)理電路、溫度檢測電路、鍵盤電路、顯示電路、通訊電路。所述的太陽能電池陣列、充電主電路、蓄電池依次相連，所述的電流電壓采集電路與充電主電路相連，所述的PWM波產(chǎn)生電路、電壓跟隨電路、信號調(diào)理電路、鍵盤電路、顯示電路、通訊電路、溫度檢測電路分別與控制電路相連，所述的PWM波產(chǎn)生電路與驅(qū)動電路相連，所述的驅(qū)動電路與充電主電路相連，所述的輔助電源電路為各電路提供電源。
[0022]高性能ARM處理器LPC2148作為主控芯片，對太陽能電池陣列輸出電壓信號和電流信號、蓄電池輸入電壓信號和電流信號、溫度信號進(jìn)行采集，根據(jù)預(yù)先設(shè)定的算法，通過電壓跟隨電路，給定TL494目標(biāo)電壓值，TL494產(chǎn)生PWM波，通過驅(qū)動芯片IR2117驅(qū)動充電主電路的MOSFET，控制充電主電路對蓄電池的充電。電流采集通過在充電主電路中串入小阻值電阻采集電流。電壓采集通過分壓電路采集電壓。采集的電流通過信號調(diào)理電路處理，電壓通過電壓跟隨電路處理后傳送給LPC2148。顯示電路采用Nokia5110，顯示蓄電池充電階段、太陽能電池陣列輸出電壓和電流、輸入電壓和電流等。通訊電路采用RS232上傳系統(tǒng)的測量數(shù)據(jù)和工作狀態(tài)。通過鍵盤電路的設(shè)置可以根據(jù)實(shí)際蓄電池的種類、容量更改相關(guān)程序的充電參數(shù)。
[0023]參見圖2，所述的輔助電源電路可為其他電路提供穩(wěn)定的+10V、-9V電源，主要構(gòu)成:蓄電池的正極BAT連接二極管D6的正極，二極管D6的負(fù)極分別連接電感L1、LM2587的5號引腳和電解電容C6的正極，電感LI的另一端連接電解電容C5的負(fù)極、LM2587的4號引腳和二極管D3的負(fù)極，電解電容C5的正極連接二極管D7的正極、二極管D4的正極和電感L2，二極管D7的負(fù)極連接電解電容C7的正極、電解電容C8的正極、電阻R3和電阻R4，二極管D7負(fù)極處的電壓就是+1V并引出為其他電路供電，所述電阻R3的另一端連接發(fā)光二極管D8的正極，所述電阻R4的另一端連接電阻R6和LM2587的2號引腳，所述二極管D3的正極連接電解電容Cl的負(fù)極和二極管D4的負(fù)極，電解電容Cl的正極連接二極管Dl的負(fù)極和二極管D5的正極，二極管Dl的正極連接PNP型三極管Ql的集電極、電阻R2和電解電容C2的負(fù)極，PNP型三極管Ql的發(fā)射極連接電阻Rl和電解電容C3的負(fù)極，PNP型三極管Ql的發(fā)射極處的電壓就是-9V并引出為其他電路供電，所述電阻Rl的另一端連接發(fā)光二極管D2的負(fù)極，所述PNP型三極管Ql的基極連接電阻R2的另一端和電解電容C4的負(fù)極，所述LM2587的I號引腳連接電阻R5，電阻R5的另一端連接電容C9，所述電解電容C6的負(fù)極、電感L2的另一端、電解電容C7的負(fù)極、電解電容C8的負(fù)極、發(fā)光二極管D8的負(fù)極、電