一种带智能网管的太阳能poe供电单体设备的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明属于太阳能供电技术领域，具体涉及一种带智能网管的太阳能POE供电单体设备。
【背景技术】
[0002]目前，随着视频监控和WIFI网络领域的快速发展，室外部署无线AP和网络摄像机的需求变得越来越多。然而，很多室外环境中并不具备就近取电或远距离供电的条件，因此，利用太阳能供电成为解决上述供电问题的方法之一。现有太阳能供电方式中太阳能控制器、逆变器和POE(Power Over Ethernet，基于以太网的供电系统)电源模块等均为独立部件，使用时，需要将太阳能电池板10与太阳能MPPT (Maximum Power Point Tracking，最大功率点跟踪)控制器连接，然后再接到逆变器，由逆变器将直流电压转变成220V交流电压，然后再接入POE电源模块，由POE电源模块给设备供电。这种供电方式中系统的集成度不高，故障率明显。另外，各设备体积较大，安装调试也相对复杂。
【发明内容】
[0003]为了解决现有技术存在的上述问题，本发明提供了一种系统集成度高、故障率低的带智能网管的太阳能POE供电单体设备。
[0004]为实现上述目的，本发明采取以下技术方案:一种带智能网管的太阳能POE供电单体设备包括MPPT太阳能控制模块、DC-DC电源模块、POE供电模块、网络接口模块以及能源管理和数据通信管理模块，所述MPPT太阳能控制模块的输入端与外部太阳能电池板的输出端连接，所述MPPT太阳能控制模块实时侦测所述太阳能电池板的发电电压，并对外部蓄电池进行充电；所述MPPT太阳能控制模块将多余的电量直接分流到所述DC-DC电源模块的输入端，所述DC-DC电源模块为外部设备供电；所述MPPT太阳能控制模块控制外部所述蓄电池将储存的电能释放出来，释放的电能发送至所述DC-DC电源模块进行转换；所述POE供电模块通过所述能源管理和数据通信管理模块与所述MPPT太阳能控制模块连接，所述DC-DC电源模块转换后的电压通过所述POE供电模块为外部带POE受电模块的设备供电并进行数据交换；外部带网络通信功能的设备通过所述网络接口模块与所述POE供电模块进行数据交换；外部监控主机通过所述网络接口模块与所述能源管理和数据通信管理模块进行通信。
[0005]进一步地，所述MPPT太阳能控制模块包括滤波电路、PffM信号产生电路和主控电路，所述滤波电路和PWM信号产生电路均与所述主控电路连接；所述太阳能电池板输出的电压经过所述滤波电路进行负载定位后，所述PWM信号产生电路产生四路PWM信号，并分别所述控制DC-DC电源模块产生恒压恒流源，为外部所述蓄电池提供充电条件，并为整个电路系统提供电源。
[0006]进一步地，所述主控电路采用ARM芯片。
[0007]进一步地，所述POE供电模块采用脉宽控制电路激励磁芯进行能源隔离转换。
[0008]进一步地，所述网络接口模块采用以太网数据交换芯片。
[0009]进一步地，所述能源管理和数据通信管理模块采用智能电压控制芯片。
[0010]进一步地，所述带智能网管的太阳能POE供电单体设备还包括若干太阳能电池板接口和一组蓄电池接口，外部太阳能电池板通过所述太阳能电池板接口与所述MPPT太阳能控制模块连接，外部蓄电池通过所述蓄电池接口与所述MPPT太阳能控制模块连接。
[0011]进一步地，所述带智能网管的太阳能POE供电单体设备还包括若干以太网接口，所述以太网接口具有标准和非标准的POE输出，外部无线AP、网络摄像机以及其他带有POE能源摄取功能的网络设备通过所述以太网接口与所述POE供电模块连接。
[0012]由于采用以上技术方案，本发明的有益效果为:系统集成度高、故障率低，能源效率高，能耗少，安装部署简单，项目整体成本低。
【附图说明】
[0013]图1是本发明带智能网管的太阳能POE供电单体设备的原理图。
[0014]图中:1、MPPT太阳能控制模块；2、DC-DC电源模块；3、POE供电模块；4、网络接口模块；5、能源管理和数据通信管理模块；10、太阳能电池板；20、蓄电池；30、外部设备；40、外部带POE受电模块的设备；50、外部带网络通信功能的设备。
【具体实施方式】
[0015]如图1所示，本发明提供了一种带智能网管的太阳能POE供电单体设备，其包括MPPT太阳能控制模块1、DC-DC电源模块2、POE供电模块3、网络接口模块4以及能源管理和数据通信管理模块5，MPPT太阳能控制模块I的输入端与外部太阳能电池板10的输出端连接，MPPT太阳能控制模块I实时侦测太阳能电池板10的发电电压，并追踪最高电压电流值，MPPT太阳能控制模块I以最高的效率对外部蓄电池20进行充电。MPPT太阳能控制模块I将多余的电量直接分流到DC-DC电源模块2的输入端，DC-DC电源模块2对接收到的电量转换后直接为外部设备供电。当夜晚无阳光时，MPPT太阳能控制模块I控制外部蓄电池20将储存的电能释放出来，释放的电能发送至DC-DC电源模块2进行转换。POE供电模块3通过能源管理和数据通信管理模块5与MPPT太阳能控制模块I连接，DC-DC电源模块2转换后的电压通过POE供电模块3为外部带POE受电模块的设备40供电并进行数据交换。外部带网络通信功能的设备50通过网络接口模块4与POE供电模块3进行数据交换。外部监控主机通过网络接口模块4与能源管理和数据通信管理模块5进行通信。
[0016]在一个优选的实施例中，MPPT太阳能控制模块I包括滤波电路、PffM信号产生电路和主控电路，滤波电路和PffM信号产生电路均与主控电路连接。太阳能电池板10输出的电压经过滤波电路进行负载定位后，PWM信号产生电路产生四路PffM信号，并分别控制DC-DC电源模块2，使DC-DC电源模块2产生恒压恒流源，为外部蓄电池20提供充电条件，并为整个电路系统提供电源。其中，PWM信号的占空比由主控模块控制在0%?100%之间，以达到输出功率的平衡需求。
[0017]在一个优选的实施例中，主控电路采用ARM芯片。
[0018]在一个优选的实施例中，POE供电模块3采用脉宽控制电路激励磁芯进行能源隔离转换，从而达到更好的隔离效果，以保证切断以太网接口外设所产生的回路干扰和浪涌遏制。
[0019]在一个优选的实施例中，网络接口模块4采用以太网数据交换芯片，该芯片通过RMII (Reduced Media Independent Interface，媒体独立接口)协议与 ARM 芯片进行数据交换，以实现远程WEB数据获取和人机控制。外部监控主机通过网络接口模块4可以对本发明带智能网管的太阳能POE供电单体设备实现远程管理，因此本发明可以适用于长期无人守职以及山区、平原等无市电电网的场合；另外，本发明还可以应用于市区中，能够便捷的移动更换安装地点。
[0020]在一个优选的实施例中，能源管理和数据通信管理模块5采用智能电压控制芯