Jt系列光伏智能控制器的制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种JT系列光伏智能控制器，包括单片机，所述单片机为PIC12F675芯片，所述PIC12F675芯片的第一管脚连接电源，第二管脚与放电回路相连，第三管脚与充电电路相连，第四管脚通过一个开关与地相连，通过一个电阻与电源相连，第六管脚连接第一分压电路，第七管脚连接第二分压电路，第八管脚与三端集成稳压器相连；所述三端集成稳压器的输入端与蓄电池相连，输出端与电源相连；所述蓄电池两端并联有负载和太阳能电池。本实用新型使得光伏发电系统的可靠性得到提高。
【专利说明】JT系列光伏智能控制器
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及光伏智能控制【技术领域】，特别是涉及一种JT系列光伏智能控制器。
【背景技术】
[0002]目前,市场上供应的光伏发电系统,其控制器在负载切换或外电路出现大的干扰时，经常会出现大功率开关器件的随机毁坏，这就大大降低了整个光伏发电系统可靠性(即MTBF)，影响了新能源的开发与利用。由于系统可靠性低，一方面增加了企业的生产成本，制约了光伏发电系统的生产；另一方面，也给用户增加了设备的维护成本，影响了光伏发电系统的普及。
实用新型内容
[0003]本实用新型所要解决的技术问题是提供一种JT系列光伏智能控制器，使得光伏发电系统的可靠性得到提高。
[0004]本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:提供一种JT系列光伏智能控制器，包括单片机，所述单片机为PIC12F675芯片，所述PIC12F675芯片的第一管脚连接电源，第二管脚与放电回路相连，第三管脚与充电电路相连，第四管脚通过一个开关与地相连，通过一个电阻与电源相连，第六管脚连接第一分压电路，第七管脚连接第二分压电路，第八管脚与三端集成稳压器相连；所述三端集成稳压器的输入端与蓄电池相连，输出端与电源相连；所述蓄电池两端并联有负载和太阳能电池。
[0005]所述放电电路包括第一三极管和第一场效应管，所述第一三极管的输入端与PIC12F675芯片的第二管脚相连，输出端与第一场效应管的栅极相连，所述第一场效应管的输出端与负载相连。
[0006]所述充电电路包括第二三极管和第二场效应管，所述第二三极管的输入端与PIC12F675芯片的第三管脚相连，输出端与第二场效应管的栅极相连，所述第二场效应管的输出端与蓄电池相连。
[0007]所述蓄电池两端还并联有第一二极管，所述第一二极管的正极与蓄电池的负极相连，负极与蓄电池的正极相连。
[0008]所述太阳能电池与蓄电池之间还连接有第二二极管，第二二极管的正极与太阳能电池的正极相连，负极与蓄电池的正极相连。
[0009]所述蓄电池的负极还通过第三二极管接地。
[0010]所述PIC12F675芯片的第二管脚还与放电指示灯相连。
[0011]所述PIC12F675芯片的第三管脚还与充电指示灯相连。
[0012]有益效果
[0013]由于采用了上述的技术方案，本实用新型与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果:本实用新型借助单片机技术，对整个电路实现了数字化、智能化控制，使得电路的控制特性从根本上得到了改善，消除了控制参数的离散性及电路中的随机参数的影响，控制参数一致性好，控制器电路工作更可靠。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1是本发明的电路图。
【具体实施方式】
[0015]下面结合具体实施例，进一步阐述本实用新型。应理解，这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。此外应理解，在阅读了本实用新型讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
[0016]本实用新型的实施方式涉及一种JT系列光伏智能控制器，如图1所示，包括单片机，所述单片机为PIC12F675芯片，所述PIC12F675芯片的第一管脚连接电源，第二管脚与放电回路相连，第三管脚与充电电路相连，第四管脚通过一个开关S与地相连，通过一个电阻R5与电源相连，第六管脚连接第一分压电路，第七管脚连接第二分压电路，第八管脚与三端集成稳压器相连；所述三端集成稳压器的输入端与蓄电池相连，输出端与电源相连；所述蓄电池两端并联有负载和太阳能电池。
[0017]其中，所述放电电路包括第一三极管VT2和第一场效应管VT1，所述第一三极管VT2的输入端与PIC12F675芯片的第二管脚相连，输出端与第一场效应管VTl的栅极相连，所述第一场效应管VTl的输出端与负载相连。
[0018]所述充电电路包括第二三极管VT3和第二场效应管VT4，所述第二三极管VT3的输入端与PIC12F675芯片的第三管脚相连，输出端与第二场效应管VT4的栅极相连，所述第二场效应管VT4的输出端与蓄电池相连。
[0019]所述蓄电池两端还并联有第一二极管VD7，所述第一二极管VD7的正极与蓄电池的负极相连，负极与蓄电池的正极相连。所述太阳能电池与蓄电池之间还连接有第二二极管VD5，第二二极管VD5的正极与太阳能电池的正极相连，负极与蓄电池的正极相连。所述蓄电池的负极还通过第三二极管VD6接地。所述PIC12F675芯片的第二管脚还与放电指示灯VD2相连。所述PIC12F675芯片的第三管脚还与充电指示灯VD3相连。
[0020]本实用新型的工作原理如下:
[0021]1、充电控制回路:
[0022]场效应管VT4是充电回路的电子开关，它的导通取决于其栅极的电位。当栅极处于高电位(8V)时导通，处于低电位(OV)时截止。而场效应管VT4栅极的电位又取决于三极管VT3的状态:当三极管VT3饱和时，场效应管VT4栅极处于低电位；当三极管VT3截止时，场效应管VT4栅极处于高电位(由电阻R9及二极管VD4串联的稳压电路提供8V的电位)。三极管VT3的饱和、截止又取决于PIC12F675芯片的第三管脚的输出电位。在正常情况下(指蓄电池需进行充电)，PIC12F675芯片的第三管脚的输出低电位(0V)，使得三极管VT3截止，从而使场效应管VT4导通(充电电子开关打开)，实现蓄电池被充电。充电回路为:光伏电池正极一二极管VD5—熔断器一蓄电池的正极、负极一场效应管VT4—地(光伏电池负极)。[0023]在充电的同时，由于PIC12F675芯片的第三管脚输出低电位(0V)，使发光二极管VD3导通发光，作为充电状态的指示灯，即充电指示灯打开。
[0024]由电阻RlO与电阻R11 分压后的电位作为控制电压送入PIC12F675芯片的第六管脚，当蓄电池充满后(即蓄电池的输出电压≥14.4V，PIC12F675芯片的第六管脚输入电压≥4.72时)，PIC12F675芯片的第三管脚输出高电位(+5V)，从而使场效应管VT4截止，切断充电回路，以保护蓄电池不致因过充而损坏。随着放电的进行，蓄电池的输出电压不断下降，当蓄电池的输出电压≤13.2V (PIC12F675芯片的第六管脚输入电压≤4.34V)时，场效应管VT4恢复导通，蓄电池又被充电。而当蓄电池的输出电压处于13.5~14V(PIC12F675芯片的第六管脚输入电压在4.44~4.59V)时,场效应管VT4将间隙导通,使蓄电池处于浮充状态，浮充的周期为3s，其中导通ls，截止2s。此时，充电指示灯也处于闪烁状态。
[0025]2、放电控制回路:
[0026]场效应管VTl是放电回路的电子开关，它的导通也同样取决于其栅极的电位。栅极处于高电位(8V)时导通；处于低电位(OV)时截止。而场效应管VTl栅极的电位又取决于三极管VT2的状态:当三极管VT2饱和时，场效应管VTl栅极处于低电位；当三极管VT2截止时，场效应管VTl栅极处于高电位(由电阻Rl及二极管VDl串联的稳压电路提供8V的电位)。三极管VT2的饱和、截止又取决于PIC12F675芯片的第二管脚的输出电位。当正常情况下(指蓄电池有向负载的供电能力，即处于不“亏电”的状态)，PIC12F675芯片的第二管脚输出低电位(0V)，使三极管VT2截止，从而场效应管VTl导通(放电电子开关打开)，实现蓄电池向负载放电。放电回路为:蓄电池的正极——熔断器——负载——场效应管VTl——地——二极管VD6——蓄电池的负极。放电的同时，由于PIC12F675芯片的第二管脚输出低电位(0V)，使发光二极管VD2导通发光，作为放电状态的指示灯。
[0027]由电阻R7与电阻R8分压后的电位作为控制电压送入PIC12F675芯片的第七管脚，以此来控制PIC12F675芯片的第二管脚输出的电位。当蓄电池的电压≥10.8V (即PIC12F675芯片的第七管脚输入的电位≥3.37V)时，PIC12F675芯片的第二管脚输出低电位，场效应管VTl导通，蓄电池向负载放电；而当蓄电池的电压< 10.8V (即PIC12F675芯片的第七管脚输入的电位< 3.37V)时，PIC12F675芯片的第二管脚输出高电位(+5V)，场效应管VTl截止，蓄电池停止向负载放电，以保护蓄电池不至因过放而出现“亏电”的现象，延长蓄电池的使用寿命。蓄电池一旦停止向负载放电后，只有当它的电压上升至13.2V(即PIC12F675芯片的第七管脚输入的电位≥4.17V)时，方能恢复放电PIC12F675芯片的第二管脚方输出低电位)。二极管VD6构成放电回路的辅助通道，当充电回路不工作(即场效应管VT4截止，如蓄电池处于过充状态)时，放电通过其构成回路。
[0028]另外，若由于某种原因导致充电自动控制回路出现了故障，即当蓄电池电压上升至14.4V时，电路尚不能自动切断充电回路，以至蓄电池电压继续上升，则有可能使负载电流过大导致负载损坏。因此，当蓄电池电压升至16.5V (即PIC12F675芯片的第七管脚输入的电位>5.50V)时，PIC12F675芯片的第二管脚输出高电位(+5V)，场效应管VTl也处于截止状态，停止向负载供电，从而有效保护负载。一旦放电回路处于“负载保护”状态后，只有当蓄电池电压下降至15V时(即当PIC12F675芯片的第七管脚输入的电位≤5.0V)时，PIC12F675芯片的第二管脚方输出低电位(OV)，场效应管VTl重又处于导通状态，恢复向负载供电。[0029]另外，电路中的IC2是三端集成稳压器，输入为蓄电池电压，输出为+5V，为PIC12F675芯片提供稳定的工作电压。电容Cl和电容C2分别是低、高频滤波电容。
[0030]PIC12F675芯片的第四管脚电位的高低，决定了场效应管VTl是否工作在间隙状态。当PIC12F675芯片的第四管脚为高电位(+5V)时，连续导通；而当PIC12F675芯片的第四管脚为低电位(OV)时，间隙导通，周期为4s，占空比为1/2。PIC12F675芯片的第四管脚电位的高低通过拨动开关S来实现。
[0031]二极管VD5在电路中的作用是防反充电保护:由于某种原因，在光伏电池接入电路时，错将其正、负极性接反，或是输电回路出现了短路，则有可能出现蓄电池向光伏电池回路反充电，二极管VD5的接入则有效的阻止了这种反充电。
[0032]二极管VD7在电路中也是起保护作用的。若由于操作失误，在将蓄电池接入电路时，错把其正、负极性接反，则有可能造成电路中器件的损坏。而把二极管VD7接入电路后，一旦蓄电池正、负极性接反，则蓄电池通过二极管VD7短路，引起的大电流使熔断器迅速烧毁，从而保护了电路。
[0033]二极管VD6的作用是:当场效应管VT4截止时，既在电路中构成了负载电流的通路，又有效的阻断了光伏电池利用该通路向蓄电池充电的电流(蓄电池处于过充保护状态)。
[0034]不难发现，本实用新型借助单片机技术，对整个电路实现了数字化、智能化控制，使得电路的控制特性从根本上得到了改善，消除了控制参数的离散性及电路中的随机参数的影响，控制参数一致性好，控制器电路工作更可靠。
【权利要求】
1.一种JT系列光伏智能控制器，包括单片机，所述单片机为PIC12F675芯片，其特征在于，所述PIC12F675芯片的第一管脚连接电源，第二管脚与放电回路相连，第三管脚与充电电路相连，第四管脚通过一个开关与地相连，通过一个电阻与电源相连，第六管脚连接第一分压电路，第七管脚连接第二分压电路，第八管脚与三端集成稳压器相连；所述三端集成稳压器的输入端与蓄电池相连，输出端与电源相连；所述蓄电池两端并联有负载和太阳能电池。
2.根据权利要求1所述的JT系列光伏智能控制器，其特征在于，所述放电回路包括第一三极管和第一场效应管，所述第一三极管的输入端与PIC12F675芯片的第二管脚相连，输出端与第一场效应管的栅极相连，所述第一场效应管的输出端与负载相连。
3.根据权利要求1所述的JT系列光伏智能控制器，其特征在于，所述充电电路包括第二三极管和第二场效应管，所述第二三极管的输入端与PIC12F675芯片的第三管脚相连，输出端与第二场效应管的栅极相连，所述第二场效应管的输出端与蓄电池相连。
4.根据权利要求1所述的JT系列光伏智能控制器，其特征在于，所述蓄电池两端还并联有第一二极管，所述第一二极管的正极与蓄电池的负极相连，负极与蓄电池的正极相连。
5.根据权利要求1所述的JT系列光伏智能控制器，其特征在于，所述太阳能电池与蓄电池之间还连接有第二二极管，第二二极管的正极与太阳能电池的正极相连，负极与蓄电池的正极相连。
6.根据权利要求1所述的JT系列光伏智能控制器，其特征在于，所述蓄电池的负极还通过第三二极管接地。
7.根据权利要求1所述的JT系列光伏智能控制器，其特征在于，所述PIC12F675芯片的第二管脚还与放电指示灯相连。
8.根据权利要求1所述的JT系列光伏智能控制器，其特征在于，所述PIC12F675芯片的第三管脚还与充电指示灯相连。
【文档编号】H02J7/00GK203574391SQ201320418161
【公开日】2014年4月30日 申请日期:2013年7月12日 优先权日:2013年7月12日
【发明者】卑五九, 王昌国 申请人:紫琅职业技术学院