专利名称：具有蓄电池巡检功能的太阳能供电系统控制器的制作方法
技术领域：
本发明涉及的是一种太阳能供电系统控制器，特别涉及的是一种具有蓄电 池巡检功能的太阳能供电系统控制器。
背景技术：
太阳能作为一种高效的新型能源，已经越来越受到人们的重视，目前的太 阳能市场已经普遍采用PWM控制方式调节太阳能光伏电池的发电量和蓄电池组的充 放电管理，尤其是中小功率的太阳能发电设备全部采用PWM调节方式，请参阅图1 所示，现有的太阳能供电系统控制器的功能结构图，其包括太阳能功率的控制模 块5、供电系统直流检测与控制模块4、交流检测与控制模块2、供电系统主控制器以 及高频开关整流模块3;而对于蓄电池组6而言，其是太阳能供电系统中很重要的 组成部分，其可靠性非常关键。在以往的太阳能供电系统控制器只能对每组电 池进行监视，而该组中每一只电池的好坏却无法了解， 一旦所述的蓄电池组出 现故障，就没办法在第 一 时间具体的针对某 一 损坏电池直接进行判断和处理；
因此这是本领域技术人员 一 直在努力改进的地方。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种具有蓄电池巡检功能的太阳能供电系统控制 器，用以克服上述缺陷。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案在于，提供具有蓄电池巡检功能 的太阳能供电系统控制器，其设置于一太阳能供电系统控制器本体中，所述的 太阳能供电系统控制器本体具有一主控制器，其中还包括一蓄电池巡检模块， 其包括
一电压转换单元，用以为所述的蓄电池巡检模块提供电源；
一蓄电池电压采集单元，用以采集蓄电池的电压值；
一电压信号处理单元，将所述的电压值转换为相应的判定信号；
一处理控制单元，以一确定周期循环选定被检测的蓄电池，接收与所述蓄 电池相对应的判定信号，将所述判定信号与所述处理控制单元内部预置的 一基 准电压进行比较，判断被检测的蓄电池是否正常，并将结果传递给所述的主控 制器；
较佳的，所述的蓄电池电压采集单元包括至少一电子开关以及放大电路， 每一所述的电子开关与所述的至少一蓄电池电连接，所述的电子开关通过所述 的放大电路与所述电压信号处理单元相连；
较佳的，所述的电压信号处理单元为一模/数转换器，其与所述的电子开关 相连接，将采集到的被测蓄电池的电压值转换为 一判定信号；
较佳的，所述的处理控制单元为一中央处理器芯片，其通过数据线与所述 的电子开关的地址接口相连接，用以选定相应的被测的蓄电池；
较佳的，所述的中央处理器芯片与每一所述的电子开关通过一选通线相连 接，用以选定相应的电子开关动作；
较佳的，所述的电压转换单元进行三路电源输出，其将所述的蓄电池的电 压进行处理，并转换为工作电压给所述的电子开关、中央处理器以及放大电路 供电(？)；
较佳的，还包括 一输入输出单元，用以和外围设备进行数据交互，所述 的输入输入输出单元为RS232串口和/或RS485串口 ，通过一切换开关与所述的 中央处理器芯片相连接，所述的外围设备为所述太阳能供电系统控制器本体的 主控制器或报警设备；
较佳的，还包括 一隔离模块，其设置于所述的切换开关与所述的中央处 理器芯片之间，用以隔离干扰信号；
较佳的，所述的隔离模块为一光电耦合器；
较佳的，还包括 一存储单元，用以存储所述蓄电池的巡检历史信息，所 述的存储单元是由一緩沖器和一静态随机存储器组成的；
较佳的，还包括 一拨码开关，其与所述的中央处理器芯片相连接，用以 设置波特率。
图1为现有的大阳能供电系统控制器的功能结构图2为本发明具有蓄电池巡检功能的k阳能供电系统控制器的功能结构图3为本发明具有蓄电池巡检功能的太阳能供电系统控制器的蓄电池巡检
模块的功能结构图4为本发明具有蓄电池巡检功能的太阳能供电系统控制器的蓄电池巡检 模块的较佳实施例 一 功能结构图5为本发明具有蓄电池巡检功能的太阳能供电系统控制器的蓄电池巡检 模块的较佳实施例二功能结构图。
具体实施例方式
以下结合附图，对本发明上述的和另外的技术特征和优点作更详细的说明。 请参阅图2所示，其为本发明具有蓄电池巡检功能的太阳能供电系统控制 器的功能结构图，与现有的太阳能供电系统控制器相比较，增加了一蓄电池巡 检模块7，因此对于现有的太阳能供电系统控制器我们称之太阳能供电系统控制 器本体，所述的蓄电池巡检模块7设置于所述的太阳能供电系统控制器本体， 形成具有蓄电池巡检功能的太阳能供电系统控制器，所述的蓄电池巡检模块7 与所述的主控制器1和所述的蓄电池组6之间，对所述蓄电池组6的工作状况 进行检测，并将检测的结果传递给所述的太阳能供电系统控制器本体主控制器。 请参阅图3所示，其为本发明具有蓄电池巡检功能的太阳能供电系统控制 器的蓄电池巡检模块的功能结构图；其包括 一电压转换单元73，用以为所述 的蓄电池巡检仪提供电源； 一蓄电池电压采集单元71,用以采集蓄电池的电压 值； 一电压信号处理单元72，将所述的电压值转换为相应的判定信号； 一处理 控制单元74,以一确定周期循环选定^皮;险测的蓄电池，接收与所述蓄电池相对 应的判定信号，将所述判定信号与所述处理控制单元内部预置的一基准电压进 行比较，判断被检测的蓄电池是否正常，并将结果传递给所述的主控制器1。
请参阅图4所示，为本发明具有蓄电池巡检功能的太阳能供电系统控制器 的蓄电池巡检模块的较佳实施例一功能结构图，参照上述的图3所示，所述的 蓄电池电压采集单元71包括电子开关711以及放大电路712，每一所述的电 子开关711与所述的至少一蓄电池电连接，所述的电子开关711通过所述的放 大电路712与所述的电压信号处理单元相连，所述的电压信号处理单元为一模/ 数转换器，将采集到的被测蓄电池的电压值转换为 一 判定信号给所述的处理控 制单元；当然现有的一些处理器芯片已经具有了模/数的转换功能，因此从形式 上就实现了放大电路712直接和所迷的处理控制单元相连接；所迷的处理控制
单元为一中央处理器芯片74,其通过地址选择器78与所述的电子开关711的地 址接口相连接，用以选定相应的被测的蓄电池，所述的地址选择器78实质上是 由所述的中央处理芯片74引出的地址线；所述的电压转换单元73进行三路电 源输出，其将所述的蓄电池的电压进行处理，并转换为工作电压给所述的电子 开关711、中央处理器芯片74以及放大电路712供电； 一存储单元，用以存储 所述蓄电池的巡检历史信息，所述的存储单元是由一緩冲器761和一静态随机 存储器762组成的，由于中央处理器芯片74上连接电子开关711地址线的接口 与连接静态随机存储器762数据线的接口存在复用关系，所以增加所述的缓冲 器761。 一输入输出单元77,用以和外围设备进行数据交互，所述的输入输入 输出单元为RS232串口和/或RS485串口，所述的外围设备为所述太阳能供电系 统控制器本体的主控制器1、显示或报警设备；还包括 一拨码开关75,其与 所述的中央处理器芯片74相连接，用以设置波特率。
请参阅图5所示，为本发明具有蓄电池巡检功能的太阳能供电系统控制器 的蓄电池巡检模块的较佳实施例二功能结构图，其在上述图的基础上部分进行 多通道相应的细化，由于所述的蓄电池组是由多个蓄电池61组成，而对于所述 的电子开关711釆用双路多通道转换开关，因此需要多组双路多通道转换开关， 为了实现顺序控制，所述的中央处理器芯片74与每一所迷的电子开关711通过 一选通线相连接，用以选定相应的电子开关711动作，其获得的信号，通过一 前向信号通道712传输给所述的中央处理器芯片74,还包括 一隔离模块791， 用以隔离干扰信号；所述的隔离模块791为一光电耦合器，其设置于一切换开 关792与所述的中央处理器芯片74之间，所述的切换开关792用以切换输入输 出单元为RS232串口 772和RS485串口 771哪一个工作。
其工作的过程是蓄电池巡检模块采用输入输出单元的RS485接口 771与 主控制器l相连接，数据传输采用MODBUS协议；其本身由被检测的蓄电池 61提供电压24V的电量，经过所述的电压转换单元73进行三路电源输出变换 为5V, 35V， -5丫三^各输出，其中35V、 -5V为电子开关711、放大电路712的 电源，其它芯片如中央处理器芯片74的电压均为5V。所述中央处理器芯片74 可以采用ADUC824，外接一片静态存储器762，由于所述的中央处理器芯片上 连接电子开关711地址低8位的接口与连接随机存储器762数据线的接口相同 (复用)，故需要增加一緩冲器761，所述的蓄电池611通过电子开关711、放 大电路712输入所述的中央处理器芯片74，在所述的中央处理器芯片74内部经
过模数转换，与外部设定、输入的基准电压比较，判断工作是否正常。所述的
中央处理器芯片74通过地址选择器78对某一蓄电池61进行选定，某一时刻选 通某一节蓄电池61进行检测，之后轮询至下一节，周而复始，完成为24节蓄 电池的检测(2组12节电池并联)，通过所述的输入输出单元77可以外接一节 电器，当所述的蓄电池电压异常时动作发出报警信号。 本发明所具有的优点在于；
可对总电压为24V,总节数为24节电池组的各单只电池的端电压(2V)进 行在线监测；
可对各节电池是否故障进行判断，可通过串口读出电池的状态，还可以通 过报警开关量输出口输出报警信息；
所述的输入输出单元为RS232串口和/或RS485串口 ，采用MODBUS协议 与主控制器通信，可方便地实现远程管理和集中监测；
可以独立作业或多机并联作业，对电池组电压超过24V或总节数超过24节 的电池组可采用多机并联的方式进行扩展；
可以根据实际情况对多项运行参数进行设置，如设备的地址、采样频率、 电池电压报警的上、下限等；
内部运行参数即可以在本地进行设置，也可以通过远程设置和修改；
全电子式电池自动巡检，功耗低，寿命长，安全，可靠；
不需外加电源，直接采用所测蓄电池组供电。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，对本发明而言仅仅是说明性的，而非 限制性的。本专业技术人员理解，在本发明权利要求所限定的精神和范围内可 对其进行许多改变，修改，甚至等效，但都将落入本发明的保护范围内。
权利要求
1、一种具有蓄电池巡检功能的太阳能供电系统控制器，其设置于一太阳能供电系统控制器本体中，所述的太阳能供电系统控制器本体具有一主控制器，其特征在于还包括一蓄电池巡检模块，其包括一电压转换单元，用以为所述的蓄电池巡检模块提供电源；一蓄电池电压采集单元，用以采集蓄电池的电压值；一电压信号处理单元，将所述的电压值转换为相应的判定信号；一处理控制单元，以一确定周期循环选定被检测的蓄电池，接收与所述蓄电池相对应的判定信号，将所述判定信号与所述处理控制单元内部预置的一基准电压进行比较，判断被检测的蓄电池是否正常，并将结果传递给所述的主控制器。
2、 根据权利要求1所述的具有蓄电池巡检功能的太阳能供电系统控制器， 其特征在于所述的蓄电池电压采集单元包括至少一电子开关以及放大电路， 每一所述的电子开关与所述的至少一蓄电池电连接，所述的电子开关通过所述 的放大电路与所述电压信号处理单元相连。
3、 根据权利要求1所述的具有蓄电池巡检功能的太阳能供电系统控制器， 其特征在于所述的电压信号处理单元为一模/数转换器，其与所述的电子开关 相连接，将采集到的被测蓄电池的电压值转换为 一 判定信号。
4、 根据权利要求1所述的具有蓄电池巡检功能的太阳能供电系统控制器， 其特征在于所述的处理控制单元为一中央处理器芯片，其通过数据线与所述 的电子开关的地址4姿口相连接，用以选定相应的一皮测的蓄电池。
5、 根据权利要求4所述的具有蓄电池巡检功能的太阳能供电系统控制器， 其特征在于所述的中央处理器芯片与每一所述的电子开关通过一选通线相连 接，用以选定相应的电子开关动作。
6、 根据权利要求2所述的具有蓄电池巡检功能的太阳能供电系统控制器， 其特征在于所述的电压转换单元进行三路电源输出，其将所述的蓄电池的电 压进行处理，并转换为工作电压给所述的电子开关、中央处理器以及放大电路 供电。
7、 恨据权利要求5所述的具有蓄电池巡检功能的太阳能供电系统控制器， 其特征在于还包括 一输入输出单元，用以和外围设备进行数据交互，所述 的输入输入输出单元为RS232串口和/或RS485串口 ，通过一切换开关与所述的 中央处理器芯片相连接，所述的外围设备为所述太阳能供电系统控制器本体的 主控制器或显示、报警设备。
8，根据权利要求7所述的具有蓄电池巡检功能的太阳能供电系统控制器， 其特征在于还包括 一隔离模块，其设置于所述的切换开关与所述的中央处 理器芯片之间，用以隔离干扰信号。
9、 根据权利要求8所述的具有蓄电池巡检功能的太阳能供电系统控制器， 其特征在于所述的隔离模块为一光电耦合器。
10、 根据权利要求4所述的具有蓄电池巡检功能的太阳能供电系统控制器， 其特征在于还包括 一存储单元，用以存储所述蓄电池的巡检历史信息，所 述的存储单元是由一緩冲器和一静态随机存储器组成的。
11 、根据权利要求4所述的具有蓄电池巡检功能的太阳能供电系统控制器， 其特征在于，还包括 一拨码开关，其与所述的中央处理器芯片相连接，用以 设置波特率。
全文摘要
本发明为一种具有蓄电池巡检功能的太阳能供电系统控制器，其设置于一太阳能供电系统控制器本体中，所述的太阳能供电系统控制器本体具有一主控制器，还包括一蓄电池巡检模块，其包括一电压转换单元，用以为所述的蓄电池巡检仪提供电源；一蓄电池电压采集单元，用以采集蓄电池的电压值；一电压信号处理单元，将所述的电压值转换为相应的判定信号；一处理控制单元，以一确定周期循环选定被检测的蓄电池，接收与所述蓄电池相对应的判定信号，将所述判定信号与所述处理控制单元内部预置的一基准电压进行比较，判断被检测的蓄电池是否正常，并将结果传递给所述的主控制器。
文档编号H02J7/35GK101179204SQ20071017718
公开日2008年5月14日 申请日期2007年11月12日 优先权日2007年11月12日
发明者杨晓宇, 毛法兵, 潘耀杰, 贾树清 申请人:北京意科通信技术有限责任公司