一种太阳能控制器及太阳能充电系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及新能源开发技术领域，具体而言，涉及一种太阳能控制器及太阳能充电系统。
【背景技术】
[0002]随着新能源开发技术的快速发展，行业内开始利用太阳能充电，太阳能具有无污染、无噪音及维护简单的优点，太阳能作为取之不尽，用之不竭的可再生能源，不仅具有充分的清洁性和绝对的安全性，资源的充足性和潜在的经济性均让其在长期的能源战略中具有重要地位，因此，利用太阳能作为动力能源越来越流行。
[0003]由于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，因此需先经太阳能控制器对上述电流进行调节，太阳能控制器全称为太阳能充放电控制器，主要用于太阳能发电系统中，控制多路太阳能电池方阵对充电电池充电的控制设备，太阳能控制器分别与太阳能电池板和充电电池相连。其中，太阳能电池板将接收的太阳能转换为电能，通过太阳能控制器可以将该电能传输至负载，以为负载供电，同时，在太阳能控制器的控制下将电能存储在充电电池中，充电电池向外输出电流，供用户使用。
[0004]相关技术中的太阳能控制器是: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充电电池的电压大小，无法实现太阳能控制器的输出电压与充电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。
[0005]在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术中的太阳能控制器存在充电电流小、充电速度慢，电压范围窄，充电效率低的问题，无法实现自动控制输出电压的功能。
【发明内容】
[0006]有鉴于此，本发明实施例的目的在于提供一种太阳能控制器及太阳能充电系统，以解决上述技术问题。
[0007]第一方面，本发明实施例提供了一种太阳能控制器，包括:MCU处理器和与所述MCU处理器连接的功率开关电路，
[0008]上述MCU处理器，用于采集太阳能电池板的输出电压和采集所述功率开关电路的输出电压，根据所述太阳能电池板的输出电压和所述功率开关电路的输出电压的大小关系，生成相应的充电控制信号；
[0009]上述功率开关电路，用于根据所述充电控制信号调整输入至充电电池的电压和或电流。
[0010]结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，上述MCU处理器，用于根据采集到的所述太阳能电池板的输出电压和电流，确定最大输入功率所对应的电压，根据所述最大输入功率所对应的电压和所述功率开关电路的输出电压的大小关系，生成相应的充电控制信号；
[0011]若大于，则生成减小输入至所述充电电池的充电控制信号；
[0012]若小于，则生成增大输入至所述充电电池的充电控制信号；
[0013]若等于，则生成先减小后增大输入至所述充电电池的充电控制信号或生成先增大后减小输入至所述充电电池的充电控制信号；
[0014]所述功率开关电路，用于根据所述充电控制信号调整输入至充电电池的电压。
[0015]结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，上述MCU处理器，还用于采集所述充电电池的当前电压，对比所述充电电池的当前电压和预定对比电压值的比值与预设值的大小关系，生成相应的充电控制信号，
[0016]若比值介于第一预设值与第二预设值之间，则生成以第一预设恒定电流输入至所述充电电池的充电控制信号；
[0017]若比值介于第二预设值与第三预设值之间，则生成以第二预设恒定电流输入至所述充电电池的充电控制信号；
[0018]若比值大于第三预设值，则生成以恒定电压输入至所述充电电池的充电控制信号；
[0019]其中，所述第一预设值小于第二预设值，第二预设值小于第三预设值；第一预设恒定电流小于第二预设恒定电流；
[0020]所述功率开关电路，用于根据所述充电控制信号调整输入至充电电池的电压。
[0021]结合第一方面至第一方面的第二种可能中任一可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，上述功率开关电路，包括:时序控制电路及与所述时序控制电路电连接的储能元件；
[0022]所述时序控制电路根据所述充电控制信号形成相应的时序状态，以向所述储能元件传输电能；
[0023]所述储能元件的输出电压与所述储能元件的输入至充电电池的电压成正比。
[0024]结合第一方面的第三种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，上述时序控制电路包括:四个绝缘栅型场效应管，所述储能元件包括:一个电感和一个检测电感电流的采样电阻，
[0025]第一绝缘栅型场效应管和第二绝缘栅型场效应管的栅极分别与所述MCU处理器的TGl端口和BGl端口相连，第三绝缘栅型场效应管和第四绝缘栅型场效应管的栅极分别与所述MCU处理器的TG2端口和BG2端口相连，
[0026]第一绝缘栅型场效应管的源极和第二绝缘栅型场效应管的漏极均与所述电感的一端相连，并与所述MCU处理器的SWl端口相连，第三绝缘栅型场效应管的源极和第四绝缘栅型场效应管的漏极均与所述电感的另一端相连，并与所述MCU处理器的SWl端口相连，
[0027]第一绝缘栅型场效应管的漏极与所述太阳能电池板的正极输出端相连，
[0028]第三绝缘栅型场效应管的漏极与所述充电电池的正极输入端相连，
[0029]第二绝缘栅型场效应管和第四绝缘栅型场效应管的源极均与所述检测电感电流的采样电阻的一端相连，并与所述MCU处理器的CSP端口相连，
[0030]所述检测电感电流的采样电阻的另一端接地，并与所述MCU处理器的CSN端口相连。
[0031]结合第一方面的第二种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，上述太阳能控制器还包括:NTC温度传感器，所述NTC温度传感器的其一端连接所述MCU处理器的TEMPSENSE端口和AVDD端口，另一端与所述MCU处理器的接地端口相连，所述NTC温度传感器用于采集所述充电电池外部的温度，以向所述MCU处理器发送温度补偿信号；
[0032]上述MCU处理器根据所述温度补偿信号调整所述预定对比电压。
[0033]结合第一方面的第五种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式，其中，上述NTC温度传感器包括:NTC热敏电阻和电位器，所述NTC热敏电阻分别与所述MCU处理器的TEMPSENSE端口和接地端口相连，所述电位器分别与所述MCU处理器的TEMPSENSE端口和AVDD端口相连。
[0034]结合第一方面的第六种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第七种可能的实施方式，其中，上述太阳能控制器还包括:第一发光二极管、第二发光二极管和数码显示管，
[0035]所述第一发光二极管的输入端与所述MCU处理器的STATUS端口端连接，输出端与所述充电电池板的负极和所述充电电池的负极相连，用于显示充电状态；
[0036]所述第二发光二极管的输入端与所述MCU处理器的FAULT端口端连接，输出端与所述充电电池板的负极和所述充电电池的负极相连，用于显示错误信息；
[0037]与所述MCU处理器连接的所述数码显示管，用于显示所述充电电池的电压和电流。
[0038]结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第八种可能的实施方式，其中，上述MCU处理器通过无线通信模块与移动终端无线连接，所述MCU处理器通过所述无线通信模块向所述移动终端发送充电电压和充电电流，以及所述移动终端通过所述无线通信模块向所述MCU处理器发送通电或断电信号，以触发所述MCU处理器控制所述充电电池的通电或断电。
[0039]第二方面，本发明实施例还提供了一种太阳能充电系统，包括太阳能电池板、上述太阳能控制器和充电电池，
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