一种太阳能充电控制器及其控制系统论文和设计-袁剑明

全文摘要

本实用新型提供一种太阳能充电控制器及其控制系统，属于太阳能开发应用技术领域。本实用新型包括：上盖、控制板以及下盖；所述上盖与下盖上下对应设置，中间对应形成一个容纳空间，所述控制板固设在该容纳空间内；所述控制板包括PCB板以及设置在所述PCB板上的至少四个接线端子，所述接线端子设置在PCB上朝向下盖的一面；所述下盖的一侧设置向下凹的孔槽用于容纳所述接线端子，所述下盖对应该接线端子的侧面相应设置有接线通孔。本实用新型解决了现有技术不能实现太阳能充电控制器的输出电压与蓄电池所需电压间的有效匹配的问题。本实用新型可用于太阳能充电控制。

主设计要求

1.一种太阳能充电控制器，其特征在于，包括：上盖、控制板以及下盖；所述上盖与下盖上下对应设置，中间对应形成一个容纳空间，所述控制板固设在该容纳空间内；所述控制板包括PCB板以及设置在所述PCB板上的至少四个接线端子，所述接线端子设置在PCB上朝向下盖的一面；所述下盖的一侧设置向下凹的孔槽用于容纳所述接线端子，所述下盖对应该接线端子的侧面相应设置有接线通孔。

设计方案

2.根据权利要求1所述一种太阳能充电控制器，其特征在于，所述至少四个接线端子为系统输入正级接线端子、系统输入负级接线端子、系统输出正级接线端子、系统输出负级接线端子。

3.根据权利要求1所述一种太阳能充电控制器，其特征在于，所述控制板还包括LCD显示模块，该LCD显示模块设置在所述PCB板朝向上盖的一面上，其上设有用于保护LCD显示模块的透明件，所述上盖上设有与LCD显示模块上下对应的显示孔。

4.根据权利要求1所述一种太阳能充电控制器，其特征在于，所述太阳能充电控制器还包括固定挂板，所述固定挂板通过螺丝固定在所述下盖的下面。

5.根据权利要求1、2、3或4所述一种太阳能充电控制器，其特征在于，所述控制板上还设有设置按键，所述上盖上设有与设置按键上下对应的按键孔。

6.一种太阳能充电控制系统，其特征在于，包括电性连接的单片机、开关控制电路、LCD显示模块、采样器一以及采样器二；所述开关控制电路的输入端连接所述系统输入，所述开关控制电路的输出端分别连接所述单片机和系统输出；所述采样器一用于采集所述系统输入的电压采样信号并传输至所述单片机，所述采样器二用于采集所述系统输出的电压采样信号，并将其传输至单片机；所述单片机用于，接收并处理由采样器一传递的系统输入的电压采样信号、由采样器二传递的系统输出的电压采样信号、由开关控制电路传递的电流信号，同时处理结果向所述开关控制电路传递控制信号。

7.根据权利要求6所述一种太阳能充电控制系统，其特征在于，所述太阳能充电控制系统还包括LCD显示模块，所述LCD显示模块与单片机连接，所述LCD显示模块用于接收所述单片机传递的系统状态信息，并在LCD显示屏上显示。

8.根据权利要求6所述一种太阳能充电控制系统，其特征在于，所述单片机还与设置按键连接，所述设置按键用于将用户设定参数传递至所述单片机。

9.根据权利要求6、7或8所述一种太阳能充电控制系统，其特征在于，所述开关控制电路为继电器。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及一种太阳能充电控制器及其控制系统，属于太阳能开发应用技术领域。

背景技术

太阳能作为可再生的清洁能源，一般用作发电或者为热水器提供能源；太阳能发电主要依靠太阳能电池板将其转化为电能。太阳能电池板属于光伏设备(主要部分为半导体材料)，它经过光线照射后发生光电效应产生电流。由于材料和光线所具有的属性和局限性，其生成的电流也是具有波动性的曲线，如果将所生成的电流直接充入充电电池内或直接给负载供电，则容易造成充电电池和负载的损坏，严重减小了他们的寿命。因此为了保护蓄电池、防止过充电，需先利用太阳能充电控制器对上述电流进行调节，太阳能充电控制器，即太阳能充放电控制器，分别与太阳能电池板和蓄电池相连，控制多路太阳能电池方阵对蓄电池充电，是整个光伏供电系统的核心控制部分，其最基本功能为当蓄电池饱满时切断充电电流。

现有太阳能充电控制器的充电参数都是在出厂之前就设定好的，不能随着太阳能电池板的转换电能的大小而控制输出给蓄电池的电压大小，无法实现太阳能充电控制器的输出电压与蓄电池所需电压间的有效匹配，从而导致目前的充电效率较低，存在能源利用率低的问题；而且由于不同蓄电池的充电特性不同，必须根据电池类型选择使用的不同的太阳能充电控制器。

实用新型内容

本实用新型为解决现有技术不能实现太阳能充电控制器的输出电压与蓄电池所需电压间的有效匹配的问题，提供了一种太阳能充电控制器及其控制系统。

本实用新型所述一种太阳能充电控制器，包括：上盖、控制板以及下盖；所述上盖与下盖上下对应设置，中间对应形成一个容纳空间，所述控制板固设在该容纳空间内；所述控制板包括PCB板以及设置在所述PCB板上的至少四个接线端子，所述接线端子设置在PCB上朝向下盖的一面；所述下盖的一侧设置向下凹的孔槽用于容纳所述接线端子，所述下盖对应该接线端子的侧面相应设置有接线通孔。

作为对上述技术方案的进一步阐述：

进一步的，所述至少四个接线端子为系统输入正级接线端子、系统输入负级接线端子、系统输出正级接线端子、系统输出负级接线端子。

进一步的，所述控制板还包括LCD显示模块，该LCD显示模块设置在所述PCB板朝向上盖的一面上，其上设有用于保护LCD显示模块的透明件，所述上盖上设有与LCD显示模块上下对应的显示孔。

进一步的，所述太阳能充电控制器还包括固定挂板，所述固定挂板通过螺丝固定在所述下盖的下面。

进一步的，所述控制板上还设有设置按键，所述上盖上设有与设置按键上下对应的按键孔。

本实用新型所述一种太阳能充电控制系统，包括电性连接的单片机、开关控制电路、LCD显示模块、采样器一以及采样器二；所述开关控制电路的输入端连接所述系统输入，所述开关控制电路的输出端分别连接所述单片机和系统输出；所述采样器一用于采集所述系统输入的电压采样信号并传输至所述单片机，所述采样器二用于采集所述系统输出的电压采样信号，并将其传输至单片机；所述单片机用于，接收并处理由采样器一传递的系统输入的电压采样信号、由采样器二传递的系统输出的电压采样信号、由开关控制电路传递的电流信号，同时处理结果向所述开关控制电路传递控制信号。

作为对上述技术方案的进一步阐述：

进一步的，所述太阳能充电控制系统还包括LCD显示模块，所述 LCD显示模块与单片机连接，所述LCD显示模块用于接收所述单片机传递的系统状态信息，并在LCD显示屏上显示。

进一步的，所述单片机还与所述设置按键连接，所述设置按键用于将用户设定参数传递至所述单片机。

进一步的，所述开关控制电路为继电器。

本实用新型最为突出的特点和显著的有益效果是：

本实用新型所涉及的一种太阳能充电控制器及其控制系统，结构简单，成本较低，但是却能够有效稳定太阳能板电流电压，保护电池不过充过放，而且能实现太阳能充电控制器的输出电压与蓄电池所需电压间的有效匹配，从而有效延长蓄电池的寿命。

附图说明

图1为本实用新型所述太阳能充电控制器结构分解示意图；

图2为本实用新型所述太阳能充电控制系统结构示意图；

其中：1.上盖，2.控制板，3.下盖，11.显示孔，12.按键孔，21.PCB 板，22.接线端子，221.接线端子紧固螺丝，23.LCD显示模块，231. 透明件，24.设置按键，31.接线通孔，4.固定挂板，5.螺丝，211. 单片机，212.开关控制电路，213.采样器一，214.采样器二，6.系统输入，7.系统输出。

具体实施方式

具体实施方式一：结合图1对本实施方式进行说明，本实施方式给出的一种太阳能充电控制器，包括：上盖1、控制板2以及下盖3；所述上盖1与下盖3上下对应设置，中间对应形成一个容纳空间，所述控制板2固设在该容纳空间内；所述控制板2包括PCB(PrintedCircuit Board印制电路板)板21以及设置在所述PCB板21上的至少四个接线端子22，所述接线端子22设置在PCB上朝向下盖3的一面；所述下盖3的一侧设置向下凹的孔槽用于容纳所述接线端子22，所述下盖3对应该接线端子22的侧面相应设置有接线通孔31。

具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同的是，所述至少四个接线端子22为系统输入6正级接线端子22、系统输入6负级接线端子22、系统输出7正级接线端子22、系统输出7负级接线端子22；本实用新型中的系统输入6即太阳能板产生的电流，系统输出7即蓄电池；如果还要增加负载(接线端子)，应以正、负两个一组的增加。所述接线端子22上设置有接线端子紧固螺丝221，以免出现接线不良的状况。

其他步骤及参数与具体实施方式一相同。

具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一不同的是，所述控制板2还包括LCD(Liquid Crystal Display液晶显示器)显示模块23，该LCD显示模块23设置在所述PCB板21朝向上盖1的一面上，其上设有用于保护LCD显示模块23的透明件231，所述上盖1 上设有与LCD显示模块23上下对应的显示孔11，通过显示孔11能够看到LCD显示模块23。本实用新型采用直观的LCD显示屏，可以显示太阳能充电控制器运行数据和工作状态。

其他步骤及参数与具体实施方式一相同。

具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式一不同的是，所述太阳能充电控制器还包括固定挂板4，所述固定挂板4通过螺丝5固定在所述下盖3的下面。

其他步骤及参数与具体实施方式一相同。

具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式一、二、三或四不同的是，所述控制板2上还设有设置按键24，所述上盖1上设有与设置按键24上下对应的按键孔12，通过按键孔12能够对设置按键 24进行按压操作，设置按键能够对LCD显示模块23上显示的参数(如工作模式、定时设置、蓄电池类型等)进行对应修改。

其他步骤及参数与具体实施方式一至四相同。

具体实施方式六：结合图2对本实施方式进行说明，本实施方式给出的一种太阳能充电控制系统，包括电性连接的单片机211、开关控制电路212、LCD显示模块23、采样器一213以及采样器二214；所述开关控制电路212的输入端连接所述系统输入6，所述开关控制电路212的输出端分别连接所述单片机211和系统输出7；所述采样器一213用于采集所述系统输入6的电压采样信号并传输至所述单片机211，所述采样器二214用于采集所述系统输出7的电压采样信号，并将其传输至单片机211；所述单片机211用于，接收并处理由采样器一213传递的系统输入6的电压采样信号、由采样器二214传递的系统输出7的电压采样信号、由开关控制电路212传递的电流信号，同时处理结果向所述开关控制电路212传递控制信号；本实施方式中的单片机211根据获得的信号数据，进行判定，如果采样器一213传递的系统输入(太阳能板)6的电压采样信号与采样器二214传递的系统输出(蓄电池)7的电压采样信号匹配，比方说都为12V，或者都为24V，系统即可正常输出，因为实际采样的时候存在误差，单片机211在进行比对这两路信号的时候，采用的是阈值判定法，大于阈值S则认为是24V，小于阈值则认为是12V，本实施方式中的阈值S 取15V。

具体实施方式七：本实施方式与具体实施方式六不同的是，所述太阳能充电控制系统还包括LCD显示模块23，所述LCD显示模块23 与单片机211连接，所述LCD显示模块23用于接收所述单片机211 传递的系统状态信息，并在LCD显示屏上显示。

其他步骤及参数与具体实施方式五相同。

具体实施方式八：本实施方式与具体实施方式六不同的是，所述单片机211还与所述设置按键24连接，所述设置按键24用于将用户设定参数传递至所述单片机211。

其他步骤及参数与具体实施方式五相同。

具体实施方式九：本实施方式与具体实施方式六、七或八不同的是，所述开关控制电路212为继电器。

其他步骤及参数与具体实施方式六、七或八相同。

本实用新型还可有其它多种实施例，在不背离本实用新型精神及其实质的情况下，本领域技术人员当可根据本实用新型作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。

设计图

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