一种高端风光互补路灯控制器的制作方法

文档序号:11484642阅读:417来源:国知局

本实用新型涉及风光互补控制器,尤其涉及一种MPPT风机(风机最大功率追踪)、太阳能互补控制器。



背景技术:

目前市场上存在的风机、太阳能控制器样式较多,但这些传统控制器存在很多缺陷和待改进的地方,特别是运用于路灯这一块的控制器。例如:1.充电方式粗略:不能自动匹配外围充电系统,单一的风机或太阳能充电;2.充电效率低:只有风机输出电压高于蓄电池电压时才能充电,风机、太阳能利用率低;3.放电方式粗略:简单的蓄电池供电,无功率调节、输出模式切换等功能;4.不能做到模块化:一种控制器对应一种系统,所有参数都是预先设定,可升级前景不高;5.安全性可靠性不高,保护功能不全;6.监控性不佳:只能现场检测查看,无法通过上位机实时监测;7.简单的充电控制,不能有效管理整个系统。



技术实现要素:

本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种高端风光互补路灯控制器,该控制器有效解决了传统风机、太阳能控制器存在的诸多缺陷和不完善的地方。

本实用新型所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现:

一种高端风光互补路灯控制器,包括充电部分和输出部分,所述充电部分包括充电控制电路和连接于充电控制电路的汇流模块以及连接于汇流模块的蓄电池;

所述充电控制电路由太阳能充电控制电路和MPPT风机充电控制电路组成,所述太阳能充电控制电路连接有太阳能电池板,所述MPPT风机充电控制电路连接有风机;

所述输出部分包括输出控制单元,以及连接于输出控制单元的负载,所述输出控制单元提供两路输出接入口,分别连接至蓄电池输出端和市电切换输出端;

所述充电部分和输出部分都连接至MCU主控单元。

进一步改进在于,所述MCU主控单元分别与所述的太阳能充电控制电路和MPPT风机充电控制电路以及所述的输出控制单元和蓄电池连接,实现对充电部分和输出部分的控制。

进一步改进在于,所述MPPT风机充电控制电路与风机之间设有整流模块,用于将风机传入的交流电转换成直流电。

进一步改进在于,所述MCU主控单元连接有人机界面和RS232通信系统。

进一步改进在于,所述MCU主控单元设有散热系统,用于防止控制器温度过高。

本实用新型的有益效果是:

1)本实用新型极大的提高了风机、太阳能电池板的发电效率,在微风时也可给蓄电池充电,更优化的使用风能、太阳能能源,使资源利用率更充分;

2)保护系统更完善:过充、过放、防反接、防反充、过载、短路、等多重保护;

3)采用模块化设计,用户只需要选择基本的配置即可得到一个普通的充电控制器,然后根据需要选择配件,得到一个更个性化更合理的配置,降低成本;

4)采用人性化的人机界面并配备通讯接口,用户可根据实际情况设置参数(过充电压、浮充电压、过充恢复电压、过放电压、过放恢复电压、输出1路全功率亮灯时间、半功率亮灯时间、灭灯时间、输出2路全功率亮灯时间、半功率亮灯时间、灭灯时间、光控开/关灯电压、风机微风启动充电电压、负载输出模式、风机刹车电压等),使充电效率更高,可靠性更好;

5)高端风光互补路灯控制器是整个系统的管理部分,不仅承担充电部分的工作,还集成了输出,保护,软件监测等,实现了多功能化,用户可以通过上位机软件界面对系统内的控制器进行集中控制。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解,下面结合具体图示,进一步阐述本实用新型。

如图1所示,风机输出的交流电可直接接上控制器的端子,通过控制器内部的整流模块转换成直流再通过内部的MPPT风机升压电路及保护电路以最大功率给蓄电池充电;输入太阳能电池板通过控制器的S+S-端口连接至控制器内部的输入控制及保护电路,通过保护电路连接至控制器的B+B-与外围电池连接,外围负载通过控制器的两路输出接入,两路输出采用共正输出方式,负载正极接在同一端子,负极分两路分别接入,市电切换输入通过DC+DC-连接至控制器。

充电部分:输入保护电路由采样电路,MOSFET及二极管组成,实现对风机、太阳能电池板的实时监控及防止电池反向充电;风机MPPT主控制电路由本公司自主研发的BOOST斩波电路构成,该BOOST斩波电路由功率电感及高频电容组成;该BOOST斩波电路在整个充电过程中起到动态负载调节作用,通过采样风机的实时功率,实时调整风机到电池的充电电路的阻抗比例,从而起到对风机输出功率的控制调节作用,再结合MCU对采样数据的精确处理及对BOOST电路的精准调节。最终达到使风机最大功率输出的目的;由于在整个充电系统中仅使用储能器件电感、电容、MOSFET以及功率二极管,所以电能在整个充电电路中的电能损耗极小,稳定性极高,从而使控制器的整体充电效率达到最大化;充电保护电路主要通过MOSFET实现实时的电池保护,防止电池过充;当电池电压达到用户所设定的浮充电压时,控制器自动将MPPT充电模式切换到浮充充电模式(即维持当前电池电压,以微弱电流对电池充电),最优化的实现对电池的保护与维护,使电池长期处于最佳的工作状态;

输出部分:在电池电压未低于用户设置的欠压值时,电池通过输出功率控制及保护电路给负载供电,控制器实时采样输出电压及输出电流,根据采样数据及时对输出进行控制,其控制方式包括,切换至市电输出,负载短路保护,负载过载保护等;当控制器在正常给负载供电时,检测到电池电压低于用户设置的欠压值时,控制器自动将电池切换至市电给负载供电;从而保证在保护电池的情况下能继续保持负载正常运行;

整体介绍:更人性化的人机交互,LCD液晶显示屏实时显示电池电压、电池电量比、风机电压、风机充电电流、太阳能电压、太阳能充电电流、输出状态、充电状态、参数设置等,使用户对整个充电及输出系统的运行状态更加了解;薄膜按键更方便的实现用户对控制器的自定义设置,RS232通信实现对控制器的实时监测。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解,本实用新型不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理,在不脱离本实用新型精神和范围的前提下,本实用新型还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

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