一种光伏清扫装置的电池控制系统的制作方法

本实用新型涉及一种电池控制系统，是一种安装在光伏清扫装置上可以实时进行升压和降压处理并监测电池电流、电量等参数的装置，属于光伏机器人控制系统技术领域。

背景技术：

随着科学技术的发展，人们对太阳能电池的使用越来越广泛，大型光伏发电站项目的建立对光伏板清扫装置的需求也越来越高。通常光伏电站一般建在人烟较少的广阔不遮挡地带如山坡、大型厂房屋顶等地，人工进行维护的成本和难度都很大，因此这些清扫装置需要利用自身的充放电控制系统，实现光伏板对电池充电，电池对清扫装置的开发板供电，开发板控制清扫装置的电机运动，这一系列控制都可以持续不断地进行。

由于地理环境和施工的限制，更换一次电池系统需要耗费不少人力、物力和财力，而电池本身也是消耗品，使用寿命会根据充放电方式和循环次数而变化。现阶段使用较多的并联型控制器当电池充满电时就将光伏阵列的输出分流到内部功率模块或并联电阻上，转换为热能的形式分散出去，这种控制方式只适用于功率较小的系统；还有一种串联型控制器，利用继电器控制充电。在没有光照的时候切断光伏阵列，适用于功率较高的系统。

在光伏清扫装置中，电池利用光伏板自动充电以供清扫装置运动使用，当光伏板的电压高于电池电压时才会进行充电，但是在连续几天光伏板不能为电池进行充电的情况下，电池就会欠压从而导致清扫装置控制板也不能工作，控制板上的充放电模块也会失效，就无法比较光伏板电压和电池电压以正常进行充放电。

技术实现要素：

为解决现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种结构简单、可自动升压、降压的光伏清扫装置的电池控制系统。

为了实现上述目标，本实用新型采用如下的技术方案：

一种光伏清扫装置的电池控制系统，其特征在于，包括光伏板、主控制板和电池单元，所述的主控制板包括相互连通的充放电模块电路和微型控制器，而所述的电池单元则包括电芯组和电池控制板，所述的充放电模块电路和微型控制器分别与电池控制板连通，且所述的光伏板的输出端与充放电模块电路连通。

进一步，上述的微型控制器为32位Cortex-M3的ARM芯片。

上述的充放电模块电路包括光耦隔离芯片U1，所述的光耦隔离芯片U1的2脚和6脚经过电阻接到微型控制器，11脚和15脚接电池电压VBAT，14脚经过电阻与MOS管Q4栅极相连，13脚与三极管Q1的集电极和三极管Q3的发射极相连接地，10脚经过电阻接到三极管Q3的基极，9脚接到三极管Q3的发射极，Q1的发射极和Q2的发射极通过电阻与Q5的栅极连接，Q3的集电极与Q1和Q2的基极连接，Q3的集电极还通过电阻与Q2的集电极连接并与电池电压VBAT连接，Q4的漏极和Q5的漏极分别通过二极管与电池电压VBAT连接，Q4的源极和Q5的源极相连接地。

而上述的电池控制板和微型控制器之间的通讯端口则为TXD和RXD。

本实用新型的有益之处在于：本实用新型结构简单、成本低，使用范围广；提高了电池寿命，对电池作过冲过放保护，优化电池的循环次数，且安全性高，可以检测电池电流、电量等参数，若参数不正常就设置电池不进行充放电以保护电池和相关电路的安全性。

附图说明

图1为本实用新型一实施例的结构示意图；

图2为本实用新型所述的充放电模块电路的电路图；

图3为本实用新型所述的电池控制板和微型控制器的通讯连接电路图。

图中附图标记的含义：

1、光伏板 2、充放电模块电路 3、微型控制器

4、电芯组 5、电池控制板 6、电池单元。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本实用新型作具体的介绍。

实施例

图1为本实用新型一实施例的结构示意图。

如图1所示：光伏清扫装置的电池控制系统，包括光伏板1、主控制板和电池单元6，主控制板包括相互连通的充放电模块电路2和微型控制器3，而电池单元6则包括电芯组4和电池控制板5，充放电模块电路2和微型控制器3分别与电池控制板5连通，且光伏板1的输出端与充放电模块电路2连通，在本实施例中，微型控制器3为32位Cortex-M3的ARM芯片，在充放电模块电路2中对光伏板1的电压、电池单元6的电压进行采样，将采样值送到微型控制器3进行比较，微型控制器3发出信号通过充放电模块电路2控制光伏板1的电压的升降。

图2为本实用新型所述的充放电模块电路的电路图。

如图2所示：充放电模块电路2包括光耦隔离芯片U1，光耦隔离芯片U1的2脚和6脚经过电阻接到微型控制器，11脚和15脚接电池电压VBAT，14脚经过电阻与MOS管Q4栅极相连，13脚与三极管Q1的集电极和三极管Q3的发射极相连接地，10脚经过电阻接到三极管Q3的基极，9脚接到三极管Q3的发射极，Q1的发射极和Q2的发射极通过电阻与Q5的栅极连接，Q3的集电极与Q1和Q2的基极连接，Q3的集电极还通过电阻与Q2的集电极连接并与电池电压VBAT连接，Q4的漏极和Q5的漏极分别通过二极管与电池电压VBAT连接，Q4的源极和Q5的源极相连接地。

光伏板1的电压大于电池单元6的电压时可以实现正常充电功能，光伏板1的电压小于电池单元6的电压时，此时MOS管Q4关断，MOS管Q5导通，电池单元6的电压通过Q2、Q3输出相反电平输入到光耦隔离芯片U1中，SUN2位低电平，SUN2送PWM波至微控制器，电路实现降压，电池单元6也不会对光伏板1进行做功；电池单元6的低压不能够为充放电模块电路2供电时，光伏板1的电压大于电池单元6的电压，Q4打开，SUN1送PWM波至微型控制器3，电路实现升压，电路可以工作。电路按此连接在电池单元6的电压很低的时候也可以自动打开工作环路，实现充电功能。

图3为本实用新型所述的电池控制板和微型控制器的通讯连接电路图。

如图3所示，在本实施例中，电池控制板5和微型控制器3之间的通讯端口则为TXD和RXD。

本实施例中充放电模块电路2可以对光伏板1的电压和电池单元6的电压采样，实时对光伏板1的电压进行控制，达到过冲过放保护效果，可以在电池单元6低压无法为微型控制器3供电的情况下对电路进行升压重新打开工作环路。而对于光伏清扫装置的电池控制系统来说，微型控制器3与电池控制板5之间的通讯，通过在上位机上显示电流、电量等参数来表现。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，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。