本实用新型涉及光伏供电技术领域，具体涉及一种72V光伏供电系统和太阳能汽车。
背景技术：
光伏供电是利用半导体界面的光生伏特效应而将光能直接转变为电能的一种技术。主要由太阳电池板、控制器和逆变器三大部分组成，主要部件由电子元器件构成。
现有相关资料对光伏供电技术的探讨多是以实现某些具体功能为切入点，忽略了光伏充放电控制器性能指标的优化设计问题，而现在市面上大多为DC12V和DC24V控制系统，控制器也是只针对其中一种电压或者是12V/24V自动识别，使得光伏供电系统的电压使用范围窄，进而造成了设置有光伏供电装置的太阳能汽车的供电周期短，也限制了太阳能汽车中的电源发展，而如果可以将72V光伏供电应用于太阳能汽车，则可以有效解决上述问题。
但现有技术中尚未有一种专门针对72V光伏供电装置的技术方法，因此，如何设计一种适用范围广泛且能够提高供电周期的72V光伏供电设备，是亟待解决的问题。
技术实现要素：
针对现有技术中的问题，本实用新型提供一种72V光伏供电系统和太阳能汽车，适用范围广泛且能够可靠且有效地提高供电系统的供电周期，并能够提高太阳电池组件的使用效率。
为解决上述技术问题，本实用新型提供以下技术方案：
第一方面，本实用新型提供一种72V光伏供电系统，所述供电系统包括：单片机，以及，分别与所述单片机连接的单片机供电器、MOS驱动器和用于蓄电池电量的蓄电池检测器，其中，所述蓄电池检测器与蓄电池连接；
所述MOS驱动器分别连接光伏电池、蓄电池和负载，使得所述光伏电池经所述MOS驱动器与所述蓄电池连通，以及所述蓄电池依次经所述蓄电池检测器和所述MOS驱动器与所述负载连通。
进一步地，所述单片机、单片机供电器、MOS驱动器和蓄电池检测器均设置在一个电源盒内；
所述电源盒的外壁上设有多个通孔，使得设置在所述电源盒外部的所述光伏电池、负载和蓄电池分别经不同的通孔与所述MOS驱动器连接。
进一步地，所述供电系统还包括：设置在所述电源盒内的负载过流检测器；
所述负载过流检测器分别与所述MOS驱动器和单片机连接；
所述负载过流检测器经所述电源盒外壁上的通孔与设置在所述电源盒外的负载连接。
进一步地，所述供电系统还包括：设置在所述电源盒内的光伏电池检测器；
所述光伏电池检测器分别与所述MOS驱动器和单片机连接；
所述光伏电池检测器经所述电源盒外壁上的通孔与设置在所述电源盒外的光伏电池连接。
进一步地，所述供电系统还包括：设置在所述电源盒内的环境温度检测器；
所述环境温度检测器与所述单片机连接。
进一步地，所述供电系统还包括：设置在所述电源盒内的防反冲器；
所述防反冲器设置在所述光伏电池的充电端口。
进一步地，所述供电系统还包括：设置在所述电源盒内的电路保险器；
所述电路保险器与所述单片机连接。
第二方面，本实用新型提供一种太阳能汽车，所述太阳能汽车上设有所述的太阳能供电系统；
所述单片机、单片机供电器、MOS驱动器和用于蓄电池电量的蓄电池检测器均设置在电源盒内，且所述电源盒设置在所述太阳能供电车辆内；
所述光伏电池、蓄电池和负载固定设置在所述太阳能供电车辆上，且所述光伏电池、蓄电池和负载分别与所述电源盒连接。
由上述技术方案可知，本实用新型提供的一种72V光伏供电系统和太阳能汽车，供电系统包括单片机，以及，分别与所述单片机连接的单片机供电器、MOS驱动器和用于蓄电池电量的蓄电池检测器，其中，所述蓄电池检测器与蓄电池连接；所述MOS驱动器分别连接光伏电池、蓄电池和负载，使得所述光伏电池经所述MOS驱动器与所述蓄电池连通，以及所述蓄电池依次经所述蓄电池检测器和所述MOS驱动器与所述负载连通。本实用新型适用范围广泛且能够可靠且有效地提高供电系统的供电周期，并能够提高太阳电池组件的使用效率，延长了光伏供电设备的回收周期及蓄电池的使用寿命，并提高太阳能车辆的续航里程。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，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的附图。
图1是本实用新型的72V光伏供电系统的结构示意图；
图2是本实用新型的72V光伏供电系统中电源盒的结构示意图；
图3是本实用新型的72V光伏供电系统中负载过流检测器设置在电源盒的结构示意图；
图4是本实用新型的72V光伏供电系统中光伏电池检测器设置在电源盒的结构示意图；
图5是本实用新型的72V光伏供电系统中环境温度检测器设置在电源盒的结构示意图；
图6是本实用新型的72V光伏供电系统中防反冲器设置在电源盒的结构示意图；
图7是本实用新型的应用实例中的72V光伏供电系统电路的结构示意图；
图8是本实用新型的应用实例中的负载过流检测电路的结构示意图；
图9是本实用新型的应用实例中的控制电路的结构示意图；
图10是本实用新型的应用实例中的环境检测电路的结构示意图；
图11是本实用新型的应用实例中的保险丝F在系统电路中的结构示意图；
图12是本实用新型的72V光伏供电方法的一种具体实施方式的流程示意图；
图13是本实用新型的72V光伏供电方法的另一种具体实施方式的流程示意图；
其中，U1-单片机；2-单片机供电器；3-MOS驱动器；4-蓄电池检测器；41-蓄电池；5-光伏电池检测器；51-光伏电池；6-负载过流检测器；61-负载；7-电源盒；8-环境温度检测器；9-防反冲器；10-电路保险器。
具体实施方式
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的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动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。
本实用新型的实施例一提供一种72V光伏供电系统的具体实施方式，参见图1，所述72V光伏供电系统具体包括如下内容：
单片机U1，以及，分别与所述单片机U1连接的单片机供电器2、MOS驱动器3和用于蓄电池41电量的蓄电池检测器4，其中，所述蓄电池检测器4与蓄电池41连接；所述MOS驱动器3分别连接光伏电池51、蓄电池41和负载61，使得所述光伏电池51经所述MOS驱动器3与所述蓄电池41连通，以及所述蓄电池41依次经所述蓄电池检测器4和所述MOS驱动器3与所述负载61连通。
在上述描述中，在所述单片机U1开启时，所述单片机U1通过蓄电池检测器4检测所述蓄电池41的电压；若所述蓄电池41处于满荷状态，则所述单片机U1控制所述MOS驱动器3切断所述光伏电池51的充电端口；否则，所述单片机U1控制所述MOS驱动器3连通所述光伏电池51的充电端口，使得所述光伏电池51对蓄电池41充电；以及，所述单片机U1控制所述MOS驱动器3开启所述负载61，并控制所述蓄电池41对所述负载61供电。
可以理解的是，其中的单片机供电器2需要对单片机U1的模拟电源和数字电源要分别供电，可以使用两个稳压源分别供电，实际应用中模拟电源和数字电源可以来自同一个稳压器的输出；MOS(金氧半场效晶体管Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor)驱动器是一种高频高电压栅极驱动器，可利用一个同步DC/DC转换器和高达100V的电源电压来驱动两个N沟道MOSFET，强大的驱动能力降低了具高栅极电容MOSFET中的开关损耗；蓄电池检测器4可以应用嵌入式微处理器技术,并采用LCD液晶显示屏，全中文显示界面,实时监控放电过程中的蓄电池41电压、放电电流、放电时间、放电容量等参数；适用于各种蓄电池41的活化放电、蓄电池41初充电时的放电、蓄电池41的维护放电，同时也可检验蓄电池41的储电性能及负载61容量等；具有操作简便、放电安全等优点。
可以理解的是，单片机U1、单片机供电器2、MOS驱动器3和蓄电池检测器4均可以集成在一块电路板上，其中，参见图7至11，单片机U1和MOS场效应管构成的蓄电池41充电电路；单片机U1和MOS场效应管构成的蓄电池41放电电路；光伏电池51通过MOS场效应管M1与蓄电池41串联，单片机U1管脚以PWM方式输出的电压脉冲通过晶体三极管Q1的导通与截止控制MOS场效应管M1开启与截止，控制蓄电池41充电。蓄电池41通过MOS管与负载61形成串联回路，单片机U1的RC4脚输出高低电平控制三极管Q6的通断，从而控制M2的通断，形成对负载61的供电控制；直流电源为DC72V；单片机U1供电电路输入电压范围宽，输出电压稳定，且输出阻抗低，输入电压在10V≤Uin≤86V范围内，均可稳定的输出DC5V电压；蓄电池41过充、过放保护是由反馈网络电阻与单片机U1U1的AN1脚连接以读取蓄电池41电压，当蓄电池41电压高于DC80V时，单片机U1U1的RC5输出高电平使Q1截止，关断MOS场效应管M1，实现过充保护；当蓄电池41电压低于DC64.8V时，单片机U1U1的RC5脚输出高电平使三极管Q6截止以关断MOS管，切断太阳电池组件对蓄电池41的充电回路，以形成过充保护；蓄电池41的正极B+与太阳电池组件的正极S+相连，太阳电池组件的负极S-与二极管D1相连，经由MOS管M1与蓄电池41的负极B-相连，当太阳电池组件的电压低于蓄电池41的电压时，蓄电池41对太阳电池组件反向充电，但因二极管D1的阻断而使电流截止，不能形成回路，从而实现了反冲保护功能；负载61过流保护电路与电阻R37、R38、R40、R41组成减法器，R36与单片机U1U1的AN4端连接，当负载61电流高于设定的额定值时，单片机U1RC4输出高电平使Q6截止，关断MOS场效应管，关断放电回路；同时，当大电流通过保险丝F时，熔断保险丝，同样可以关断放电回路。
从上述描述可知，本实用新型的实施例提供的72V光伏供电系统，适用范围广泛且能够可靠且有效地提高供电系统的供电周期，并能够提高太阳电池组件的使用效率。
在一种具体的实施方式，参见图2，本实用新型所述的72V光伏供电系统中的所述单片机U1、单片机供电器2、MOS驱动器3和蓄电池检测器4均设置在一个电源盒7内；所述电源盒7的外壁上设有多个通孔，使得设置在所述电源盒7外部的所述光伏电池51、负载61和蓄电池41分别经不同的通孔与所述MOS驱动器3连接。
可以理解的是，所述单片机U1、单片机供电器2、MOS驱动器3和蓄电池检测器4可以均集成在一块电路板上，且该电路板可以设置所述电源盒7内，以提高所述72V光伏供电系统的运行可靠性安全性。
在一种具体的实施方式，参见图3，本实用新型的一种72V光伏供电系统还具体包括如下内容：
设置在所述电源盒7内的负载过流检测器6；所述负载过流检测器6分别与所述MOS驱动器3和单片机U1连接；所述负载过流检测器6经所述电源盒7外壁上的通孔与设置在所述电源盒7外的负载61连接。
在上述描述中，所述单片机U1控制所述负载过流检测器6实时检测所述负载61是否发生过流或短路现象；若所述负载61发生过流或短路现象，则所述单片机U1控制所述MOS驱动器3连通所述蓄电池41的充电端口，结束对所述负载61的供电。
可以理解的是，负载过流检测器6可以为一种短路过流检测器，且所述短路过流检测器的主要原理是在输出线路中串联一个电抗器或限流器，通过检测电抗器或限流器的压降，即可知道是否短路或过流。
从上述描述可知，本实用新型的实施例提供的72V光伏供电系统，通过负载过流检测器6的设置，提高了整个供电系统的可靠性和适用广泛性。
在一种具体的实施方式，参见图4，本实用新型的一种72V光伏供电系统还具体包括如下内容：
设置在所述电源盒7内的光伏电池检测器5；所述光伏电池检测器5分别与所述MOS驱动器3和单片机U1连接；
所述光伏电池检测器5经所述电源盒7外壁上的通孔与设置在所述电源盒7外的光伏电池51连接。
可以理解的是，单片机U1可以控制光伏电池检测器5实时获取光伏电池51的剩余电量，并在剩余电量低于预设的光伏电量值时，控制MOS驱动器3降低或停止光伏电池51向蓄电池41的充电电量。
从上述描述可知，本实用新型的实施例提供的72V光伏供电系统，通过光伏电池检测器5的设置，提高了整个供电系统的可靠性和适用广泛性。
在一种具体的实施方式，参见图5，本实用新型的一种72V光伏供电系统还具体包括如下内容：
设置在所述电源盒7内的环境温度检测器8；所述环境温度检测器8与所述单片机U1连接。
可以理解的是，所述单片机U1实时接收所述环境温度检测器8发送的温度检测数据，并在检测到所述温度监测数据的值超过预设温度极限值时，控制所述MOS驱动器3、光伏电池检测器5、蓄电池检测器4和负载过流检测器6均停止运行。且环境温度检测器8可以具体为一种温度传感器。
从上述描述可知，本实用新型的实施例提供的72V光伏供电系统，通过环境温度检测器8的设置，提高了整个供电系统的可靠性和适用广泛性。
在一种具体的实施方式，参见图6，本实用新型的一种72V光伏供电系统还具体包括如下内容：
设置在所述电源盒7内的防反冲器9；所述防反冲器9设置在所述光伏电池51的充电端口；以及，设置在所述电源盒7内的电路保险器10；所述电路保险器10与所述单片机U1连接。
可以理解的是，所述防反冲器9可以为二极管，利用的是二极管的单项导通的特性实现反冲保护；电路保险器10以为保险丝，当大电流通过保险丝时，熔断保险丝，同样可以关断放电回路。
从上述描述可知，本实用新型的实施例提供的72V光伏供电系统，通过防反冲器9和保险丝的设置，提高了整个供电系统的可靠性和适用广泛性。
为进一步的说明本方案，本实用新型还提供一种72V光伏供电系统的应用实例，参见图7至11，所述72V光伏供电系统的应用实例具体包括如下内容：
单片机U1设置在控制电路中，单片机供电器2具体为一种单片机供电电路；MOS驱动器3具体为一种MOS驱动电路；蓄电池检测器4具体为一种蓄电池41检测电路；光伏电池检测器5具体为一种光伏电池51检测电路；负载过流检测器6具体为一种负载61过流检测电路；环境温度检测器8具体为一种负载61过流检测电路；电路保险器10为保险丝F。
其工作原理为：电源盒7接通蓄电池41，单片机U1供电电路产生稳定的DC5V电压，为控制电路提供电源，单片机U1启动，通过蓄电池41检测电路，检测蓄电池41电压，若蓄电池41处于满荷状态，电压过高，控制电路通过MOS驱动电路，切断充电回路；反之，控制电路则开通充电回路，利用光伏电池51对蓄电池41充电。同时，控制回路通过MOS驱动电路，开通负载61回路，利用蓄电池41对负载61供电，通过负载61过流检测电路，监测负载61是否过流、短路，若其工作正常，则对负载61持续供电；若其工作异常，则关断对负载61的供电；系统同时通过内部环境温度检测电路监测线路板的温度，当温度超过极限值时，系统自动停止工作，实现对自身的安全保护，周而复始，不断循环，实现产品的稳定、持续工作。
单片机U1U1在本应用实例中可以设置在控制电路中，该控制电路由单片机U1U1、晶振Y1、电容C21、C22、C23，电阻R42和串口J1组成，其工作原理为：+5V电源形成以后，晶振Y1启动为单片机U1U1提供时钟频率，单片机U1U1启动，R42与C23形成复位电路，系统启动工作，串口J1可对单片机U1U1实现ISP在线程序烧写、调试。
光伏电池51检测电路由电阻R4、R5、R6，电容C3组成，其工作原理为：太阳电池组件通过电阻R4、R5形成闭环回路，电阻R4的分压通过电阻R6、电容C3传送至单片机U1管脚，该电压值A/D转换后传送给单片机U1，作为太阳电池组件的电压检测信号。该电路可以实现系统的光控开关功能，根据系统的工作性质，该项功能作为选择项。
MOS驱动电路可以由两部分组成，也可以仅包括M1驱动电路，二是M2的驱动电路，每部分的工作原理是相同的：控制电路根据系统的运行状况，输出高、低控制电平给相应的晶体管，控制其通、断，当晶体管导通的时候，太阳电池组件或蓄电池41形成闭环回路，MOS的栅极获得电压，从而开启对应的MOS管；当晶体管关断的时候，太阳电池或蓄电池41的通路被切断，MOS的栅极失去了电压，从而关断了MOS管。
单片机U1的供电电路由电阻R15、R16、R17、R18、R19、R20，电容C4、C7、C16，晶体管Q3、Q4，运放U3组成，其工作原理为：蓄电池41接通后，晶体管Q3、Q4导通，运放U3启动，其输出电压为(R17+R18)/R18，经电容C4、C7滤波，C16稳压后，输出稳定的+5V电压。
蓄电池41检测电路由电阻R27、R28、R29，电容C11组成，其工作原理为：蓄电池41通过电阻R27、R28形成闭环回路，电阻R27的分压通过电阻R29、电容C11传送至单片机U1管脚，该电压值A/D转换后传送给单片机U1，作为蓄电池41的电压检测信号。
防反冲电路由二极管D3组成，利用的是二极管的单项导通的特性实现反冲保护。
负载61过流检测电路由电阻R35、R36、R37、R38、R39、R40、R41，电容C5，二极管D2，运放U2组成，其工作原理为：电阻R37、R38与R39、R40组成减法器，将R39的端电压等比放大，放大信号通过R36、R35、C5传送至单片机U1管脚，该信号A/D转换后传送给单片机U1，作为负载61电流的检测信号，二极管D2防止检测电压过高。
控制电路由单片机U1U1、晶振Y1、电容C21、C22、C23，电阻R42和串口J1组成，其工作原理为：+5V电源形成以后，晶振Y1启动为单片机U1提供时钟频率，单片机U1启动，R42与C23形成复位电路，系统启动工作，串口J1可对单片机U1实现ISP在线程序烧写、调试。
内部环境温度检测电路由热敏电阻CN1，电阻R21、R22和电容C8组成，其工作原理为：热敏电阻CN1会根据内部温度的变化而改变自身的阻值，从而改变R21的分压，该电压值通过R22和C8传送至单片机U1的管脚，该信号A/D转换后传送给单片机U1，作为线路板温度的检测信号。
从上述描述可知，本实用新型的应用实例中的光伏电池51检测电路、MOS驱动电路、单片机U1供电电路、蓄电池41检测电路、防反冲电路、负载61过流检测电路、控制电路、内部环境温度检测电路，在太阳能电动游览车上具有宽广的适用范围，能够提高太阳电池组件的使用效率，缩短光伏系统的回收周期，延长蓄电池41的使用寿命，提高太阳能汽车的续航里程。
本实用新型的实施例二提供应用上述72V光伏供电系统实现的72V光伏供电方法的具体实施方式，参见图12，所述72V光伏供电方法具体包括如下内容：
步骤100：在所述单片机开启时，所述单片机通过蓄电池检测器检测所述蓄电池的电压；若所述蓄电池处于满荷状态，则进入步骤200，否则，进入步骤300。
步骤200：所述单片机控制所述MOS驱动器切断所述光伏电池的充电端口。
步骤300：所述单片机控制所述MOS驱动器连通所述光伏电池的充电端口，使得所述光伏电池对蓄电池充电。
步骤400：所述单片机控制所述MOS驱动器开启所述负载，并控制所述蓄电池对所述负载供电。
从上述描述可知，本实用新型的实施例提供的72V光伏供电方法，适用范围广泛且能够可靠且有效地提高供电系统的供电周期，并能够提高太阳电池组件的使用效率。
在一种具体实施方式中，本实用新型还提供上述72V光伏供电方法的与步骤100至400同时发生的步骤500和步骤600，参见图13，所述步骤500和步骤600具体包括如下内容：
步骤500：所述单片机控制所述负载过流检测器实时检测所述负载是否发生过流或短路现象；若所述负载发生过流或短路现象，则进入步骤600。
步骤600：所述单片机控制所述MOS驱动器连通所述蓄电池的充电端口，结束对所述负载的供电。
在一种具体实施方式中，本实用新型还提供上述72V光伏供电方法的与步骤100至400同时或顺序发生的步骤700，所述步骤700具体包括如下内容：
步骤700：所述单片机实时接收所述环境温度检测器发送的温度检测数据，并在检测到所述温度监测数据的值超过预设温度极限值时，控制所述MOS驱动器、光伏电池检测器、蓄电池检测器和负载过流检测器均停止运行。
从上述描述可知，本实用新型的实施例提供的72V光伏供电方法，适用范围广泛且能够可靠且有效地提高供电系统的供电周期，并能够提高太阳电池组件的使用效率。
本实用新型的实施例三提供了设置有上述72V光伏供电系统的太阳能汽车的具体实施方式，所述太阳能汽车具体包括如下内容：
所述单片机U1、单片机供电器2、MOS驱动器3和用于蓄电池41电量的蓄电池检测器4均设置在电源盒7内，且所述电源盒7设置在所述太阳能供电车辆内；所述光伏电池51、蓄电池41和负载61固定设置在所述太阳能供电车辆上，且所述光伏电池51、蓄电池41和负载61分别与所述电源盒7连接。
从上述描述可知，本实用新型的实施例提供的太阳能汽车，适用范围广泛且能够可靠且有效地提高供电系统的供电周期，并能够提高太阳电池组件的使用效率，延长了光伏供电设备的回收周期及蓄电池41的使用寿命，并提高太阳能车辆的续航里程。
还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上实施例仅用于说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。