一种基于433M无线通信的太阳能充放电控制器的制作方法

文档序号:15068496发布日期:2018-07-31 23:09阅读:436来源:国知局

本实用新型涉及通讯控制技术领域,特别是一种基于433M无线通信的太阳能充放电控制器。



背景技术:

市电互补太阳能充放电控制器能够控制太阳能发电与市电互补为负载供电,在太阳能发电不足时自动转换为利用市电为负载供电,具有极高的供电保障率。其能够很好的保护蓄电池,避免源自太阳能组件能量的过度充电以及负载运行造成的过度放电。

现在市电互补太阳能充放电控制器已经广泛应用于城市郊区照明系统,但由于缺乏统一的控制指令,开关灯时间通过太阳能电池板电压来计算,而太阳能电池板电压参数不一致,从而导致开关灯时间不统一,且当灯源发生故障时,其故障信息也无法通知用户。



技术实现要素:

本实用新型的目的是提供一种基于433M无线通信的太阳能充放电控制器,旨在解决现有城市照明系统中路灯开关灯时间不统一,无法进行集中控制的问题,实现集中控制,通讯距离远,制造工艺简单,安装方便。

为达到上述技术目的,本实用新型提供了一种基于433M无线通信的太阳能充放电控制器,包括:STM8单片机、电源电路、电流放大电路、太阳能充放电管理电路、开关控制电路、红外收发电路以及433M无线模块;

所述STM8单片机分别与所述433M无线模块、电源电路、电流放大电路、开关控制电路以及红外收发电路连接;所述电源电路还连接有太阳能充放电管理电路,所述太阳能充放电管理电路还连接于太阳能电池板;所述开关控制电路连接有负载;所述电流放大电路输入端连接所述负载,输出端连接所述STM8 单片机;所述433M无线模块与远程主机实现无线通讯。

优选地,所述无线模块分别连接至单片机的SPI_SCK、SPI_MISO、SPI_NSS、 SPI_MOSI信号端,将单片机获取到的电流参数、系统工作状态以及灯源运行状态发送至远程主机;远程主机发送设置参数至433M无线模块,并经由433M无线模块发送至单片机。

优选地,所述远程主机通过2G/3G/4G网络与监控中心进行通信。

优选地,所述STM8单片机为STM8L151K4T6单片机。

优选地,所述太阳能充放电管理电路包括太阳能充放电路以及负载供电切换电路,所述太阳能充放电路控制蓄电池的充放电,所述负载供电切换电路对蓄电池供电和220V市电供电进行切换。

优选地,电源电路利用mc34063芯片进行降压变换,将5-40V宽电压输入变换为5V和3.3V的直流输出。

优选地,所述电流放大电路利用集成放大芯片LM258AD进行电流信号的放大,并与所述单片机的ADC11、ADC12信号端连接。

优选地,所述红外收发电路利用红外线接收芯片LF0038M接收手持遥控器发送的红外控制信号,并将控制信号发送至单片机,所述红外收发电路与所述单片机的UART_RX、UART_TX信号端连接。

实用新型内容中提供的效果仅仅是实施例的效果,而不是实用新型所有的全部效果,上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点或有益效果:

与现有技术相比,本实用新型将433M无线通讯与太阳能充放电控制器进行结合,通过433M无线通信进行远程控制太阳能充放电控制器的开关和各种工作参数,也可以将采集到的蓄电池电压、太阳能板电压、工作温度、工作模式、输出电流以及灯源状态通过433M无线通信传输到远程主机。每台太阳能充放电控制器可以作为路由节点,将来自远程主机的命令进行转发,增大通讯距离。另外远程主机通过2G/3G/4G网络与监控中心进行通信,实现所有太阳能路灯的联网,集中控制路灯的通断时间。解决了现有城市照明系统中路灯开关灯时间不统一,无法进行集中控制的问题,实现集中控制,通讯距离远,制造工艺简单,安装方便。

附图说明

图1为本实用新型实施例中所提供的一种基于433M无线通信的太阳能充放电控制器结构框图;

图2为本实用新型实施例中所提供的一种STM8单片机电路示意图

图3为本实用新型实施例中所提供的一种太阳能充放电路图;

图4为本实用新型实施例中所提供的一种负载供电切换电路图;

图5为本实用新型实施例中所提供的一种电源电路图;

图6为本实用新型实施例中所提供的一种电流放大电路图;

图7为本实用新型实施例中所提供的一种红外收发电路图;

图8为本实用新型实施例中所提供的一种433M无线模块电路示意图。

具体实施方式

为了能清楚说明本方案的技术特点,下面通过具体实施方式,并结合其附图,对本实用新型进行详细阐述。下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本实用新型的不同结构。为了简化本实用新型的公开,下文中对特定例子的部件和设置进行描述。此外,本实用新型可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的,其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。应当注意,在附图中所图示的部件不一定按比例绘制。本实用新型省略了对公知组件和处理技术及工艺的描述以避免不必要地限制本实用新型。

下面结合附图对本实用新型实施例所提供的一种基于433M无线通信的太阳能充放电控制器进行详细说明。

如图1所示,本实用新型实施例公开了一种基于433M无线通信的太阳能充放电控制器,包括:STM8单片机、电源电路、电流放大电路、太阳能充放电管理电路、开关控制电路、红外收发电路以及433M无线模块;

所述STM8单片机分别与所述433M无线模块、电源电路、电流放大电路、开关控制电路以及红外收发电路连接;所述电源电路还连接有太阳能充放电管理电路,所述太阳能充放电管理电路还连接于太阳能电池板;所述开关控制电路连接有负载;所述电流放大电路输入端连接所述负载,输出端连接所述STM8 单片机;所述433M无线模块与远程主机实现无线通讯。

所述STM8单片机为STM8L151K4T6单片机,为低功耗型的8位STM、微控制器,其结构图如图2所示。

太阳能充放电管理电路包括太阳能充放电路以及负载供电切换电路。利用太阳能充放电路进行蓄电池的电能充放,当光照充足时,太阳能电池板将太阳能转化为电能,通过太阳能充放电管理电路为蓄电池充电,并根据蓄电池电压判断电池状态(充满、欠压、过放),根据其电池状态对蓄电池进行浮充、直充和提升充;当负载工作时,太阳能充放电管理电路利用蓄电池放电,为负载供电,太阳能充放电路如图3所示。太阳能充放电管理电路不仅控制蓄电池充放电状态,还提供了负载供电电路切换功能,即当太阳能发电不足时利用负载供电切换电路自动转换为利用220V市电为负载供电,负载供电切换电路图如图4 所示。

如图5所示,所述电源电路具有5-40V宽电压输入,并产生5V和3.3V的直流输出。电源电路利用mc34063芯片进行降压变换,将5-40V宽电压输入变换为5V和3.3V的直流输出。

所述开关控制电路控制负载供电的通断,即灯源的开关。

如图6所示,所述电流放大电路将负载电流进行30倍放大,将放大后的电流信号输入到单片机内部的ADC进行采样,获取电流参数,进而获知灯源运行状态。利用集成放大芯片LM258AD进行电流信号的放大,并与所述单片机的ADC11、 ADC12信号端连接。

如图7所示,所述红外收发电路利用红外线接收芯片LF0038M接收手持遥控器发送的红外控制信号,从而对设备进行参数设置、读取和开关控制。所述红外收发电路与所述单片机的UART_RX、UART_TX信号端连接,将红外信号发送至单片机,根据红外信号中的参数利用开关控制电路控制负载电流的通断。

如图8所示,所述433M无线模块利用4463-SMA芯片进行无线通讯,该芯片是一款高度集成的无线ISM频段收发芯片,具有高灵敏度以及高输出功率,保证收发范围并提高链路性能。所述无线模块分别连接至单片机的SPI_SCK、 SPI_MISO、SPI_NSS、SPI_MOSI信号端,将单片机获取到的电流参数、系统工作状态以及灯源运行状态发送至远程主机,实现与远程主机之间的数据通信。利用远程主机可以发送设置参数至433M无线模块,并经由433M无线模块发送至单片机,利用所述设置参数对系统工作状态以及灯源工作状态进行远程控制。所述远程主机通过2G/3G/4G网络与监控中心进行通信,继而实现太阳能路灯的联网,由远程主机远程控制所有联网路灯的开关通断。

本实用新型实施例将433M无线通讯与太阳能充放电控制器进行结合,通过 433M无线通信进行远程控制太阳能充放电控制器的开关和各种工作参数,也可以将采集到的蓄电池电压、太阳能板电压、工作温度、工作模式、输出电流以及灯源状态通过433M无线通信传输到远程主机。每台太阳能充放电控制器可以作为路由节点,将来自远程主机的命令进行转发,增大通讯距离。另外远程主机通过2G/3G/4G网络与监控中心进行通信,实现所有太阳能路灯的联网,集中控制路灯的通断时间。解决了现有城市照明系统中路灯开关灯时间不统一,无法进行集中控制的问题,实现集中控制,通讯距离远,制造工艺简单,安装方便。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已,并不用以限制本实用新型,凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。

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