專利名稱：基于嵌入式系統的太陽能電站控制器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種太陽能電站控制器，尤其涉及基于嵌入式系統的太陽能電站 控制器。
技術背景近年來由于全球能源的逐漸緊張和環境污染的日益嚴重，清潔的可再生的太陽能 源越來越受到人們的重視，同時太陽能的光電轉換技術也不斷發展至可大規模應用的水 平。在未來，太陽能電池的應用有著良好的發展前景。從太陽能電池的光伏特性出發，來研 究如何更有效的利用太陽能來替代當前的能源無疑是很有現實意義的。但是目前人們對太 陽能的利用率很低，光伏系統發電的成本也比較高，充電控制器不能夠可靠地延長光伏系 統蓄電池組的使用壽命和保護其不受過充過放的損壞，逆變系統的效率也比較低
實用新型內容
本實用新型的目的是提供基于嵌入式系統的太陽能電站控制器，它能夠可靠的延 長光伏系統蓄電池組的使用壽命和保護其不受過充過放的損壞高效率的逆變系統能夠最 大程序的為終端用戶提供足夠的能源；利用太陽能電池的伏安特性，通過調節太陽電池陣 的工作點來自動跟蹤太陽電池陣的最大功率點，以獲得最大功率；采用嵌入式系統芯片作 為充電控制器與逆變器的主控芯片，充分發揮嵌入式系統的優勢，最大效率的利用太陽能。為了解決背景技術所存在的問題，本實用新型是采用以下技術方案它由ARM7芯 片、左功率驅動電路、右功率驅動電路、左MOS管、右MOS管、左電流采樣電路、右電流采樣電 路、負載、防雷電路、電池板、電源、溫度傳感器、蓄電池、液晶顯示器、電壓采集電路、GPRS模 塊、RS232模塊和跟蹤控制器組成，ARM7芯片兩邊分別連接有左功率驅動電路和右功率驅 動電路，左功率驅動電路與左MOS管相連，左MOS管與左電流采樣電路相連，左電流采樣電 路與防雷電路相連，防雷電路與電池板相連，右功率驅動電路與右MOS管相連，右MOS管與 右電流采樣電路相連，右電流采樣電路與負載相連，電源一端和溫度傳感器相連，另一端與 ARM7芯片相連，液晶顯示器與ARM芯片相連，電壓采集電路、GPRS模塊、RS232模塊、跟蹤控 制器分別與ARM7芯片相互連接。本實用新型電池組使用串聯24節單體電壓2V，容量1600AH鉛酸電池；防雷電路 采用1. 5KV雙向瞬態抑制二極管，擊穿電壓為86V，可有效保護雷電對控制器的破壞；本實 用新型需要實時采集充電電流和放電電流，電流采集通過在回路中串接分流器來實現，分 流器兩端的電壓經濾波放大后再由ARM7芯片的A/D輸入端來采樣，通過相應公式計算出實 際電流，顯示在液晶上，同時根據放電電流大小判斷負載是否過載或短路；溫度傳感器使用 DS18B20數字溫度傳感器經過特殊處理后與蓄電池緊密固定在一起，ARM7芯片通過溫度傳 感器實時采集蓄電池周圍環境溫度，進而對蓄電池的各個充放狀態點進行溫度補償；電源 前端經過三極管和穩壓管降壓擴流后，送至DC/DC模塊將48V直流電壓轉換至15V供MOS 管功率驅動，15V再分出兩路降壓到5V和4. 2V，分別供ARM7部分和GPRS模塊用電。[0006]本實用新型的優點是它能夠可靠的延長光伏系統蓄電池組的使用壽命和保護其 不受過充過放的損壞；高效率的逆變系統能夠最大程序的為終端用戶提供足夠的能源；利 用太陽能電池的伏安特性，通過調節太陽電池陣的工作點來自動跟蹤太陽電池陣的最大功 率點，以獲得最大功率；采用嵌入式系統芯片作為充電控制器與逆變器的主控芯片，充分發 揮嵌入式系統的優勢，最大效率的利用太陽能。
圖1為本實用新型的結構示意圖。
具體實施方式
參照圖1，本具體實施方式
采用以下技術方案它由ARM7芯片1、左功率驅動電路 2-1、右功率驅動電路2-2、左MOS管3-1、右MOS管3-2、左電流采樣電路4-1、右電流采樣電 路4-2、負載5、防雷電路6、電池板7、電源8、溫度傳感器9、蓄電池10、液晶顯示器11、電壓 采集電路12、GPRS模塊13、RS232模塊14和跟蹤控制器15組成，ARM7芯片1兩邊分別連 接有左功率驅動電路2-1和右功率驅動電路2-2，左功率驅動電路2-1與左MOS管3_1相 連，左MOS管3-1與左電流采樣電路4-1相連，左電流采樣電路4-1與防雷電路6相連，防雷 電路6與電池板7相連，右功率驅動電路2-2與右MOS管3-2相連，右MOS管3_2與右電流 采樣電路4-2相連，右電流采樣電路4-2與負載5相連，電源8 一端和溫度傳感器9相連， 另一端與ARM7芯片1相連，液晶顯示器11與ARM芯片1相連，電壓采集電路12、GPRS模塊 13、RS232模塊14、跟蹤控制器15分別與ARM7芯片1相互連接。本具體實施方式
的電池組使用串聯24節單體電壓2V，容量1600AH鉛酸電池；防 雷電路采用1.5KV雙向瞬態抑制二極管，擊穿電壓為86V，可有效保護雷電對控制器的破 壞；本實用新型需要實時采集充電電流和放電電流，電流采集通過在回路中串接分流器來 實現，分流器兩端的電壓經濾波放大后再由ARM7芯片的A/D輸入端來采樣，通過相應公式 計算出實際電流，顯示在液晶上，同時根據放電電流大小判斷負載是否過載或短路；溫度傳 感器使用DS18B20數字溫度傳感器經過特殊處理后與蓄電池緊密固定在一起，ARM7芯片通 過溫度傳感器實時采集蓄電池周圍環境溫度，進而對蓄電池的各個充放狀態點進行溫度補 償；電源前端經過三極管和穩壓管降壓擴流后，送至DC/DC模塊將48V直流電壓轉換至15V 供MOS管功率驅動，15V再分出兩路降壓到5V和4. 2V，分別供ARM7部分和GPRS模塊用電。本具體實施方式
的優點是它能夠可靠的延長光伏系統蓄電池組的使用壽命和保 護其不受過充過放的損壞；高效率的逆變系統能夠最大程序的為終端用戶提供足夠的能 源；利用太陽能電池的伏安特性，通過調節太陽電池陣的工作點來自動跟蹤太陽電池陣的 最大功率點，以獲得最大功率；采用嵌入式系統芯片作為充電控制器與逆變器的主控芯片， 充分發揮嵌入式系統的優勢，最大效率的利用太陽能。
權利要求基于嵌入式系統的太陽能電站控制器，其特征在于它由ARM7芯片(1)、左功率驅動電路(2 1)、右功率驅動電路(2 2)、左MOS管(3 1)、右MOS管(3 2)、左電流采樣電路(4 1)、右電流采樣電路(4 2)、負載(5)、防雷電路(6)、電池板(7)、電源(8)、溫度傳感器(9)、蓄電池(10)、液晶顯示器(11)、電壓采集電路(12)、GPRS模塊(13)、RS232模塊(14)和跟蹤控制器(15)組成，ARM7芯片(1)兩邊分別連接有左功率驅動電路(2 1)和右功率驅動電路(2 2)，左功率驅動電路(2 1)與左MOS管(3 1)相連，左MOS管(3 1)與左電流采樣電路(4 1)相連，左電流采樣電路(4 1)與防雷電路(6)相連，防雷電路(6)與電池板(7)相連，右功率驅動電路(2 2)與右MOS管(3 2)相連，右MOS管(3 2)與右電流采樣電路(4 2)相連，右電流采樣電路(4 2)與負載(5)相連，電源(8)一端和溫度傳感器(9)相連，另一端與ARM7芯片(1)相連，液晶顯示器(11)與ARM芯片(1)相連，電壓采集電路(12)、GPRS模塊(13)、RS232模塊(14)、跟蹤控制器(15)分別與ARM7芯片(1)相互連接。
專利摘要基于嵌入式系統的太陽能電站控制器，它涉及一種太陽能電站控制器。它由ARM7芯片兩邊分別接有左功率驅動電路和右功率驅動電路，左功率驅動電路與左MOS管相連，左MOS管與左電流采樣電路相連，左電流采樣電路與防雷電路相連，防雷電路與電池板相連，右功率驅動電路與右MOS管相連，右MOS管與右電流采樣電路相連，右電流采樣電路與負載相連，電源一端和溫度傳感器相連，另一端與ARM7芯片相連，液晶顯示器與ARM芯片相連，電壓采集電路、GPRS模塊、RS232模塊、跟蹤控制器分別與ARM7芯片相互連接。它能延長光伏系統蓄電池組的使用壽命，高效的逆變系統能最大程度地為終端用戶提供足夠能源，最大效率的利用太陽能。
文檔編號H02N6/00GK201682436SQ201020177680
公開日2010年12月22日 申請日期2010年5月4日 優先權日2010年5月4日
發明者張楊, 鄭志, 郭天祥 申請人:黑龍江省海克科技開發有限公司