一种基于STC单片机的太阳能系统直流控制器的制作方法

本发明涉及太阳能技术领域，具体是一种基于stc单片机的太阳能系统直流控制器。

背景技术：

太阳能是一种干净的可再生的新能源，越来越受到人们的青睐，在人们生活、工作中有广泛的作用。但是太阳能一般不能直接使用，需要先将光伏阵列产生的电能储存到蓄电池中，然后才能使用，因此针对太阳能应用的充放电控制器成为太阳能供电系统的核心。

目前的太阳能控制器都具有对蓄电池过充、过放、过载、短路且蓄电池的反接保护功能，随着科学技术的发展，蓄电池的工艺、结构不断改善，性能不断提高，极大地推动蓄电池作为动力源应用的发展。采用开关管如mosfet、igbt、三极管等虽有通断性好的优点，但采用低压器件极易受雷击损坏，造成充电回路无法断开，使蓄电池过充甚至损坏，而采用高压器件则由于通态阻抗大热损耗极大，可靠性也极差，一般情况下无法用于中大功率控制器中，此外为降低热损耗，一般会采用多管并联，成本也会增加较多。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种基于stc单片机的太阳能系统直流控制器，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种基于stc单片机的太阳能系统直流控制器，包括：前置保护电路、用于太阳能电池板的电压采集模块一、stc单片机控制器、功率调整管、用于蓄电池的电压采集模块二和后置保护电路，所述stc单片机控制器与功率调整管、电压采集模块一和电压采集模块二连接，所述前置保护电路的输入端口与太阳能电池板连接，前置保护电路的模拟输出端口分别连接功率调整管的引脚、滤波储能电路和电压采集模块一，蓄电池与太阳能电池板电连接，功率调整管的的另一引脚连接在蓄电池和电压采集模块二之间。

作为本发明进一步的方案：所述电压采集模块一和电压采集模块二均采用电阻分压原理。

作为本发明进一步的方案：所述stc单片机控制器还连接液晶显示器，所述液晶显示器型号为12864。

作为本发明进一步的方案：所述功率调整管采用60a驱动能力的cmos场效应管。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、使用高性价比、低功耗的stc单片机代替传统的51单片机，最大功率点跟踪技术采用软件处理方法中的“电压扰动法”，热损耗低，相应的成本也明显降低；

2、加入前置保护电路，有效地防止高压输入，以及防止用户反接电路；

3、通过蓄电池电流电压采集电路、后置保护电路实现了防止出现负载短路或蓄电池电压过低的现象，提高安全性能。

附图说明

图1为一种基于stc单片机的太阳能系统直流控制器的结构示意图。

图2为前置保护电路的电路原理图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1～2，本发明实施例中，一种基于stc单片机的太阳能系统直流控制器，包括：前置保护电路、用于太阳能电池板的电压采集模块一、stc单片机控制器、功率调整管、用于蓄电池的电压采集模块二和后置保护电路，所述stc单片机控制器与功率调整管、电压采集模块一和电压采集模块二连接，所述前置保护电路的输入端口与太阳能电池板连接，前置保护电路的模拟输出端口分别连接功率调整管的引脚、滤波储能电路和电压采集模块一，蓄电池与太阳能电池板电连接，功率调整管的的另一引脚连接在蓄电池和电压采集模块二之间。

所述电压采集模块一和电压采集模块二均采用电阻分压原理，节约硬件成本。

所述stc单片机控制器还连接液晶显示器，所述液晶显示器型号为12864。

所述功率调整管采用60a驱动能力的cmos场效应管。

本系统以stc单片机作为控制器，应用了目前普遍认可、较为成熟的”电压扰动法”技术，采用具有高效率的最大功率跟踪点算法，通过传感器采集太阳能光伏发电板输出电压以及输出电流，经过a/d转换后，计算当前功率并与前次功率进行比较，发现功率变化后实时调节控制pwm占空比，改变太阳能光伏电池板所接负载的阻抗，使得电池板输出阻抗与负载阻抗相等，达到阻抗匹配，实现最大输出功率。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种基于STC单片机的太阳能系统直流控制器，包括：前置保护电路、用于太阳能电池板的电压采集模块一、STC单片机控制器、功率调整管、用于蓄电池的电压采集模块二和后置保护电路，所述STC单片机控制器与功率调整管、电压采集模块一和电压采集模块二连接，所述前置保护电路的输入端口与太阳能电池板连接，前置保护电路的模拟输出端口分别连接功率调整管的引脚、滤波储能电路和电压采集模块一，蓄电池与太阳能电池板电连接，功率调整管的另一引脚连接在蓄电池和电压采集模块二之间。本发明使用高性价比、低功耗的STC单片机代替传统的51单片机，最大功率点跟踪技术采用软件处理方法中的“电压扰动法”，热损耗低，相应的成本也明显降低。

技术研发人员：赵雨
受保护的技术使用者：合肥正美电源科技有限公司
技术研发日：2017.11.11
技术公布日：2018.05.08