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]本实用新型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]在实现本实用新型的过程中，实用新型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會K。
【实用新型内容】
[0006]有鉴于此，本实用新型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]本实用新型实施例提供了一种太阳能控制器，包括:MCU处理器和与该MCU处理器连接的功率开关电路，
[0008]上述MCU处理器包括采集太阳能电池板的输出电压和电流的输入采集端口、采集所述功率开关电路的输出电压的输出采集端口、比较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大小关系的比较器、充电控制信号生成单元以及充电控制信号输出端口 ；
[0009]其中，所述输入采集端口与输出采集端口均与所述比较器电连接，所述比较器与所述充电控制信号生成单元电连接，所述充电控制信号生成单元与所述充电控制信号输出端口电连接；
[0010]上述功率开关电路与所述充电控制信号输出端口电连接，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。
[0011]优选的，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；
[0012]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；
[0013]所述储能元件的输出电压与所述输入至充电电池的电压成正比。
[0014]优选的，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，
[0015]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，
[0016]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SW2端口相连，
[0017]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，
[0018]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，
[0019]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，
[0020]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。
[0021]优选的，上述太阳能控制器还包括:NTC温度传感器，
[0022]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温度传感器采集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；
[0023]所述MCU处理器根据所述温度补偿信号调整所述预定对比电压。
[0024]优选的，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。
[0025]优选的，上述NTC热敏电阻的阻值为1k Ω，热敏系数为β = 3380，所述电位器包括阻值为11.5kQ的电阻。
[0026]优选的，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，
[0027]所述第一发光二极管的输入端与所述MCU处理器的STATUS端口连接，输出端与所述太阳能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；
[0028]所述第二发光二极管的输入端与所述MCU处理器的FAULT端口连接，输出端与所述太阳能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；
[0029]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。
[0030]优选的，上述太阳能控制器还包括:报警单元，
[0031]该报警单元与所述MCU处理器连接，用于当所述第二发光二极管闪烁时，发出报警警报。
[0032]优选的，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。
[0033]本实用新型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，
[0034]该太阳能控制器分别与所述太阳能电池板和所述充电电池连接，所述充电电池，用于为负载供电。
[0035]本实用新型实施例提供的一种太阳能控制器及太阳能充电系统，其中，该控制器包括:MCU处理器和和功率开关电路，该MCU处理器包括采集太阳能电池板的输出电压和电流的输入采集端口、采集功率开关电路的输出电压的输出采集端口、比较太阳能电池板的输出电压和功率开关电路的输出电压大小关系的比较器、充电控制信号生成单兀以及充电控制信号输出端口，功率开关电路与充电控制信号信号输出端口电连接，根据充电控制信号调整输入至充电电池的电压和或电流。本实用新型实施例通过MCU处理器控制功率开关电路的时序状态，以控制功率开关电路的输出电压的大小，从而提高太阳能控制器的充电效率。
[0036]为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
【附图说明】
[0037]为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0038]图1示出了本实用新型实施例所提供的一种太阳能控制器的结构示意图；
[0039]图2示出了本实用新型实施例所提供的第二种太阳能控制器的结构示意图；
[0040]图3A-3D示出了本实用新型实施例所提供的太阳能控制器的功率开关电路的四种时序图；
[0041]图4示出了本实用新型实施例所提供的充电电池的充电曲线示意图；
[0042]图5示出了本实用新型实施例所提供的NTC温度传感器的结构示意图；
[0043]图6示出了本实用新型实施例所提供的一种太阳能控制器的优选实施例的结构示意图；
[0044]图7示出了本实用新型实施例所提供的一种太阳能充电系统的结构示意图。
【具体实施方式】
[0045]为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0046]考虑到相关技术中的太阳能控制器的存在充电效率低，无法实现自动控制输出电压的目的，基于此，本实用新型实施例提供了一种太阳能控制器及太阳能充电系统，下面通过实施例进行描述。
[0047]本实用新型实施例提供的太阳能控制器，如图1所示，包括:
[0048]MCU处理器101和与所述MCU处理器101连接的功率开关电路102，
[0049]上述MCU处理器101包括采集太阳能电池板11输出电压和电流的输入采集端口1014、采集所述功率开关电路102输出电压的输出采集端口 1015、比较所述太阳能电池板