专利名称：太阳能压降分析式电压输出控制装置及控制方法
技术领域：
本发明涉及太阳能电压输出控制领域，尤其涉及一种太阳能压降分析式电压输出控制装置及控制方法，通过压降分析法使太阳能板两端电压降至单片机可以承受和识别的范围内，再由单片机的电压输出控制模块计算太阳能板两端电压并控制蓄电池电压输出的导通或关闭。
背景技术：
目前，太阳能电压输出主要采用光敏器控制法感光端子安装在太阳能板边缘，直接感知太阳能光照射的强度，光敏器接入蓄电池输出，设定某个临界值，但光强低于该临界值时，放开蓄电池的电压正级输出，导通外接用电器，当光强高于该临界值时，关闭蓄电池的电压输出。使用如上的光敏器控制法，有以下几种弊端1、由于靠光敏端子直接感光，其长期直接暴露于阳光下，承受恶劣气候环境的交替，容易腐蚀老化，使光感数据不准确，影响控制效果；2、由于光感端子尺寸小，一片小小的遮挡物(树叶、路灯、建筑物)就可能直接影响它的检测数据。如大白天，一片树叶阴影直接落在光感端子上，它将当做阴天或傍晚数据处理。
发明内容
本发明的目的在于克服上述问题，提供一种利用电压输出控制模块计算太阳能板两端电压并控制蓄电池电压输出、控制效果更稳定准确的太阳能压降分析式电压输出控制装置及控制方法。本发明的控制装置包括含电压输出控制模块的单片机、太阳能板、蓄电池、作为电子开关的晶体三极管，太阳能板和蓄电池连接至单片机，晶体三极管分别与蓄电池、单片机、太阳能板连接，该装置能实现蓄电池的电压输出控制；本发明的控制方法通过单片机的电压输出控制模块计算太阳能板两端电压并控制蓄电池的电压输出，该控制方法正好对于控制装置功能实现的步骤，因此两者属于一个总的技术构思。为了实现上述目的，本发明的控制装置所采用的技术方案为太阳能压降分析式电压输出控制装置，包括太阳能板和蓄电池，其特征是还包括单片机和晶体三极管；所述的单片机含电压输出控制模块和AD转换接口 ；所述的单片机分别与太阳能板和蓄电池电连接，所述的晶体三极管作为电子开关，与蓄电池、太阳能板和单片机分别连接。作为对上述控制装置采用的技术方案的进一步改进，太阳能板通过单片机的AD转换接口输出降压后的电信号，降压后的电信号进入电压输出控制模块，由电压输出控制模块处理后再次输出的信号接入蓄电池。又进一步地，晶体三极管的基极接地且连接至电压输出控制模块，集电极连接至蓄电池，发射极连接至外接用电器；太阳能板、晶体三极管和单片机构成闭合电回路；蓄电池、单片机和晶体三极管构成闭合电回路。本发明的控制装置具有的有益效果为利用内嵌于单片机的电压输出控制模块计
3算太阳能板两端电压并控制蓄电池的电压输出，与传统的光控装置相比，不受遮挡物和恶劣环境的影响，控制效果更为稳定准确，有更长的使用寿命。为了实现上述目的，本发明的控制方法所采用的技术方案为太阳能压降分析式电压输出控制方法，其特征是通过电阻按比例降压使太阳能板两端电压降至单片机可以识别和承受的范围内，由单片机内的太阳能板电压计算模块计算太阳能板两端电压，并将计算得到的电压值与单片机预设的临界电压作比较，最后根据比较结果通过单片机的蓄电池电压输出模块控制蓄电池电压输出的导通或关闭；蓄电池电压输出控制模块和太阳能板电压计算模块组成电压输出控制模块。作为对上述的控制方法的进一步改进，太阳能板电压计算模块读取降压后的电压值，并将降压后的电压值按降压比例还原为太阳能板两端的真正电压值。更进一步地，将按降压比例还原得到的真正电压值与单片机预设的临界电压作比较，当真正电压值大于或等于临界电压时，蓄电池电压输出模块关闭蓄电池的电压输出，当真正电压值小于临界电压时，蓄电池电压输出模块导通蓄电池的电压输出。本发明的控制方法的有益效果为利用电压输出控制模块计算太阳能板两端电压并控制蓄电池的电压输出，与传统的太阳能光控方法相比，本发明的控制方法不受恶劣环境和遮挡物的影响，更为稳定准确。
图1为太阳能压降分析式电压输出控制装置的电路结构图；图2为单片机的构成及单片机与其余部件的连接关系图3为太阳能压降分析式电压输出控制方法的主要步骤示意图；图4为太阳能压降分析式电压输出控制方法的具体步骤示意图。
具体实施例方式下面结合具体实施方式
对本发明做进一步的详细说明。太阳能压降分析式电压输出控制装置，包括含电压输出控制模块和AD转换接口的单片机、太阳能板、蓄电池、作为电子开关的晶体三极管，太阳能板和蓄电池连接至单片机，晶体三极管分别与蓄电池、单片机、太阳能板连接，该装置能实现蓄电池的电压输出控制；本发明的控制方法通过单片机的电压输出控制模块计算太阳能板两端电压并控制蓄电池的电压输出，该控制方法正好对应于本发明的控制装置功能实现的步骤，因此两者属于一个总的技术构思。根据图1和图2，太阳能压降分析式电压输出控制装置，包括太阳能板和蓄电池，其特征是还包括单片机和晶体三极管；单片机由AD转换接口和电压输出控制模块构成；单片机分别与太阳能板和蓄电池电连接，晶体三极管分别与蓄电池、太阳能板和单片机连接。根据图1，太阳能板的正极与单片机AD转换接口连接，蓄电池的负极与单片机的电压输出控制模块连接，蓄电池的负极和单片机接地；晶体三极管的基极接地且连接至电压输出控制模块，集电极连接至蓄电池的正极，发射极连接至外接用电器(图1中为发光二极管)；太阳能板、晶体三极管和单片机构成闭合电回路；蓄电池、单片机和晶体三极管构成闭合电回路。太阳能板两端的电压信号经由单片机的AD转换接口(通过电阻按比例降压，因控制模块能接受的最大核定电压不能达到太阳能板的输入电压最大值)后输出降压后的电信号，降压后的电信号进入电压输出控制模块，由电压输出控制模块逻辑比对处理后，来关闭或开启蓄电池正极端子。图1中的晶体三极管为NPN型三极管，当电压输出控制模块使发射结反偏、集电结反偏时，晶体三极管处于截止工作状态，此时电路断开，蓄电池电压输出关闭；当电压输出控制模块使发射结正偏、集电结正偏时，晶体三极管处于饱和工作状态，相当于开关开启，此时蓄电池电压输出导通，导通外接用电器。根据图3，太阳能压降分析式电压输出控制方法，其特征是通过电阻按比例降压使太阳能板两端电压降至单片机可以识别和承受的范围内，由单片机内的太阳能板电压计算模块计算太阳能板两端电压，并将计算得到的电压值与单片机预设的临界电压作比较，最后根据比较结果通过单片机的蓄电池电压输出模块控制蓄电池电压输出的导通或关闭；蓄电池电压输出模块和太阳能电压计算模块组成了电压输出控制模块。由图3可知，太阳能电压计算模块首先读取降压后的电压值，然后将降压后的电压值按降压比例还原为太阳能板两端的真正电压值。根据图4，本发明所述的控制方法的具体步骤为1设定临界电压XO ;2设定AD转换的降压比例，对太阳能板两端电压行AD转换，通过电阻按比例降压至单片机可以承受的范围内；3读取按比例降压后的电压值，然后将降压后的电压值按降压比例还原为太阳能板两端的真正电压值Xl ；4将真正电压值Xl与临界电压XO作比较，当Xl大于或等于M)时，关闭蓄电池的电压输出；当Xl小于XO时，导通蓄电池的电压输出。上述实施例不以任何形式限制本发明，凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围内。
权利要求
1.太阳能压降分析式电压输出控制装置，包括太阳能板和蓄电池，其特征是还包括单片机和晶体三极管；所述的单片机含电压输出控制模块和AD转换接口 ；所述的单片机分别与太阳能板和蓄电池电连接，所述的晶体三极管作为电子开关，与蓄电池、太阳能板和单片机分别连接。
2.根据权利要求1所述的太阳能压降分析式电压输出控制装置，其特征是所述的太阳能板通过单片机的AD转换接口输出降压后的电信号，降压后的电信号进入电压输出控制模块，由电压输出控制模块处理后再次输出的信号接入蓄电池。
3.根据权利要求2所述的太阳能压降分析式电压输出控制装置，其特征是所述的晶体三极管的基极接地且连接至电压输出控制模块，集电极连接至蓄电池，发射极连接至外接用电器。
4.根据权利要求2所述的太阳能压降分析式电压输出控制装置，其特征是太阳能板、晶体三极管和单片机构成闭合电回路；蓄电池、单片机和晶体三极管构成闭合电回路。
5.太阳能压降分析式电压输出控制方法，其特征是通过电阻按比例降压使太阳能板两端电压降至单片机可以识别和承受的范围内，由单片机内的太阳能板电压计算模块计算太阳能板两端电压，并将计算得到的电压值与单片机预设的临界电压作比较，最后根据比较结果通过单片机的蓄电池电压输出模块控制蓄电池电压输出的导通或关闭。
6.根据权利要求5所述的太阳能压降分析式电压输出控制方法，其特征是所述的蓄电池电压输出模块和太阳能板电压计算模块组成电压输出控制模块。
7.根据权利要求5或6所述的太阳能压降分析式电压输出控制方法，其特征是所述的太阳能板电压计算模块读取降压后的电压值，并将降压后的电压值按降压比例还原为太阳能板两端的真正电压值。
8.根据权利要求7所述的太阳能压降分析式电压输出控制方法，其特征是将按降压比例还原得到的真正电压值与单片机预设的临界电压作比较，当真正电压值大于或等于临界电压时，蓄电池电压输出模块关闭蓄电池的电压输出，当真正电压值小于临界电压时，蓄电池电压输出模块导通蓄电池的电压输出。
全文摘要
本发明涉及太阳能电压输出控制领域，尤其涉及一种太阳能压降分析式电压输出控制装置及控制方法，太阳能板通过单片机的AD转换接口输出降压后的电信号，降压后的电信号进入电压输出控制模块，由电压输出控制模块处理后再次输出的信号接入蓄电池并控制蓄电池的电压输出。本发明所具有的有益效果为利用电压输出控制模块计算太阳能板两端电压并控制蓄电池的电压输出，与传统的光控装置和光控方法相比，不受遮挡物和恶劣环境的影响，控制效果更为稳定准确。
文档编号H02J7/00GK102394503SQ20111029233
公开日2012年3月28日 申请日期2011年9月30日 优先权日2011年9月30日
发明者丁伯林 申请人:南京赛康交通实业有限公司