一种基于物联网通信的太阳能充放电控制系统的制作方法

1.本实用新型涉及电子电路技术领域，更具体地说涉及一种基于物联网通信的太阳能充放电控制系统。


背景技术：

2.随着可再生资源应用技术受重视程度的提高，当前不少科研人员投身于可再生资源领域中，其中太阳能应用技术备受科研人员热衷，包括太阳能供电技术。
3.现有的太阳能供电技术主要是通过智能控制芯片控制太阳能板对电池充电过程，由于智能控制芯片内部配置有固定的算法程序，因此能够准确地控制整个太阳能供电系统。但是上述技术方案缺陷在于缺乏人为干预手段，外部技术人员无法根据太阳能供电系统的实际状况进行相应的调节控制，难以保证太阳能供电系统的可靠性和安全性。


技术实现要素：

4.为解决上述技术问题，本实用新型的目的在于：提供一种基于物联网通信的太阳能充放电控制系统。
5.本实用新型为解决问题所采用的技术方案是：
6.一种基于物联网通信的太阳能充放电控制系统，包括太阳能板接口、电池接口、型号为ec600s的通信控制模块、第一开关管模块、第二开关管模块、第一电源模块以及第二电源模块；
7.所述电池接口分别与所述第一电源模块的输入端以及所述第二电源模块的输入端相连接，所述第一电源模块的输出端与所述通信控制模块相连接为所述通信控制模块供电，所述第二电源模块的输出端分别与所述第一开关管模块以及所述第二开关管模块相连接为所述第一开关管模块以及所述第二开关管模块供电，所述通信控制模块的输出端分别与所述第一开关管模块的输入端以及所述第二开关管模块的输入端相连接，所述太阳能板接口先后通过所述第一开关管模块以及所述第二开关管模块与所述电池接口相连接。
8.作为上述技术方案的进一步改进，所述第一电源模块包括电容c1、电阻r1、电阻r2、电阻r3、电感l1、二极管d1 以及型号为ln2220的开关电源芯片，所述开关电源芯片配置有使能端(en)、反馈端(fb)、驱动端(sw)以及电源输入端(vin)；
9.所述电池接口通过所述电阻r1与所述开关电源芯片的使能端相连，所述电池接口通过所述电感l1与所述二极管d1的正极相连，所述二极管d1的负极作为所述第一电源模块的输出端，所述电容c1的一端与所述二极管d1的负极相连，另一端与地端相连，所述电阻r2的一端与所述二极管d1的负极相连，另一端通过所述电阻r3与地端相连，所述开关电源芯片的电源输入端与所述二极管d1的负极相连，所述开关电源芯片的驱动端与所述二极管d1的正极相连，所述开关电源芯片的反馈端接在所述电阻r2与所述电阻r3的连接点。
10.作为上述技术方案的进一步改进，所述第二电源模块包括电阻r4、电容c2、电容c3、npn型的三极管q1、电感l2以及二极管d2，所述通信控制模块配置有信号端(io1)，所述
通信控制模块的信号端通过所述电阻r4与所述三极管q1的基极相连，所述三极管q1的发射极与地端相连，所述三极管q1 的集电极通过所述电感l2与所述电池接口相连，所述三极管 q1的集电极与所述二极管d2的正极相连，所述二极管d2的负极通过所述电容c3与地端相连，所述电池接口通过所述电容 c2与地端相连，所述二极管d2的负极作为所述第二电源模块的输出端。
11.作为上述技术方案的进一步改进，所述第一开关管模块包括第一驱动电路以及开关管qd1，所述第一驱动电路的输出端与所述开关管qd1的栅极相连，所述第二开关管模块包括第二驱动电路以及开关管qd2，所述第二驱动电路的输出端与所述开关管qd2的栅极相连，所述通信控制模块的输出端(io2、 io3)分别与所述第一驱动电路的输入端以及所述第二驱动电路的输入端相连，所述太阳能板接口与所述开关管qd1的源极相连，所述开关管qd1的漏极与所述开关管qd2的漏极相连，所述开关管qd2的源极与所述电池接口相连。
12.作为上述技术方案的进一步改进，所述第一驱动电路与所述第二驱动电路结构一致；
13.所述第一驱动电路以及所述第二驱动电路均包括npn型的三极管q2、npn型的三极管q3、电阻r5、电阻r6、电阻 r7以及电阻r8，所述三极管q2的基极通过所述电阻r5与所述通信控制模块的输出端相连，所述三极管q2的发射极与地端相连，所述电阻r6的两端与所述三极管q2的基极以及发射极一一对应连接，所述三极管q2的集电极通过所述电阻r7与所述第二电源模块的输出端相连，所述三极管q2的集电极与所述三极管q3的基极相连，所述三极管q3的发射极通过所述电阻 r8与地端相连，所述三极管q3的集电极与所述第二电源模块的输出端相连，所述三极管q3的发射极与开关管的栅极相连。
14.作为上述技术方案的进一步改进，本技术方案还包括用于控制所述电池接口与负载通电连接的第三开关管模块，所述通信控制模块的输出端(io4)与所述第三开关管模块的输入端相连；
15.所述第三开关管模块包括第三驱动电路以及开关管qd3，所述第三驱动电路与所述第一驱动电路、所述第二驱动电路的结构一致，所述通信控制模块的输出端与所述第三驱动电路的输入端相连，所述第三驱动电路的输出端与所述开关管qd3的栅极相连。
16.作为上述技术方案的进一步改进，本技术方案还包括采样电阻r9以及电流采样模块，所述采样电阻r9与所述第三开关管模块相连，所述电流采样模块的输入端分别接在所述采样电阻r9的两端，所述电流采样模块的输出端与所述通信控制模块的输入端相连。
17.本实用新型的有益效果是：本技术方案利用型号为ec600s 的通信控制模块作为太阳能充放电控制系统的核心，由于其同时配置有通信以及控制功能，因此有效地简化电路结构，此外由于通信控制模块配置有通信功能，因此外部技术人员能够进行人为干预，能够根据太阳能充放电控制系统的实际状况进行相应的调节控制，保证系统的可靠性和安全性。
附图说明
18.下面结合附图说明和具体实施方式对本实用新型做进一步解释说明。
19.图1是本实用新型的电路模块框架图；
20.图2是本实用新型的第一电源模块的原理图；
21.图3是本实用新型的第二电源模块、第一开关管模块、第二开关管模块的原理图；
22.图4是本实用新型的第一驱动电路、第二驱动电路以及第三驱动电路的原理图；
23.图5是本实用新型的第三开关管模块的原理图。
具体实施方式
24.本部分将详细描述本实用新型的具体实施例，本实用新型之较佳实施例在附图中示出，附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述，使人能够直观地、形象地理解本实用新型的每个技术特征和整体技术方案，但其不能理解为对本实用新型保护范围的限制。
25.在本实用新型的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
26.在本实用新型的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
27.本实用新型的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本实用新型中的具体含义。
28.参照图1至图5，本技术公开了一种基于物联网通信的太阳能充放电控制系统，其第一实施例，包括太阳能板接口、电池接口、型号为ec600s的通信控制模块、第一开关管模块、第二开关管模块、第一电源模块以及第二电源模块；
29.所述电池接口分别与所述第一电源模块的输入端以及所述第二电源模块的输入端相连接，所述第一电源模块的输出端与所述通信控制模块相连接为所述通信控制模块供电，所述第二电源模块的输出端分别与所述第一开关管模块以及所述第二开关管模块相连接为所述第一开关管模块以及所述第二开关管模块供电，所述通信控制模块的输出端分别与所述第一开关管模块的输入端以及所述第二开关管模块的输入端相连接，所述太阳能板接口先后通过所述第一开关管模块以及所述第二开关管模块与所述电池接口相连接。
30.具体地，本实施例利用型号为ec600s的所述通信控制模块作为太阳能充放电控制系统的核心，由于其同时配置有通信以及控制功能，因此有效地简化电路结构，此外由于所述通信控制模块配置有通信功能，因此外部技术人员能够进行人为干预，能够根据太阳能充放电控制系统的实际状况进行相应的调节控制，保证系统的可靠性和安全性。
31.进一步作为优选的实施方式，本实施例中，所述第一电源模块用于为所述通信控制模块供电，所述第一电源模块包括电容c1、电阻r1、电阻r2、电阻r3、电感l1、二极管d1以及型号为ln2220的开关电源芯片，所述开关电源芯片配置有使能端(en)、反馈端(fb)、驱动端(sw)以及电源输入端 (vin)；
32.所述电池接口通过所述电阻r1与所述开关电源芯片的使能端相连，所述电池接口通过所述电感l1与所述二极管d1的正极相连，所述二极管d1的负极作为所述第一电源模块
的输出端，所述电容c1的一端与所述二极管d1的负极相连，另一端与地端相连，所述电阻r2的一端与所述二极管d1的负极相连，另一端通过所述电阻r3与地端相连，所述开关电源芯片的电源输入端与所述二极管d1的负极相连，所述开关电源芯片的驱动端与所述二极管d1的正极相连，所述开关电源芯片的反馈端接在所述电阻r2与所述电阻r3的连接点。
33.具体地，型号为ln2220的所述开关电源芯片是一款微小型、高效率、升压型dc/dc调整器芯片，其内部配置有电流模pwm控制环路、误差放大器、斜波补偿电路、比较器和功率开关，保证所述第一电源模块能够高效稳定的工作。
34.进一步作为优选的实施方式，本实施例中，所述第二电源模块包括电阻r4、电容c2、电容c3、npn型的三极管q1、电感l2以及二极管d2，所述通信控制模块配置有信号端(io1)，所述通信控制模块的信号端通过所述电阻r4与所述三极管q1 的基极相连，所述三极管q1的发射极与地端相连，所述三极管 q1的集电极通过所述电感l2与所述电池接口相连，所述三极管q1的集电极与所述二极管d2的正极相连，所述二极管d2 的负极通过所述电容c3与地端相连，所述电池接口通过所述电容c2与地端相连，所述二极管d2的负极作为所述第二电源模块的输出端。
35.具体地，本实施例中所述通信控制模块同时还作为所述第二电源模块的核心，所述通信控制模块的信号端向所述三极管 q1的基极传输pwm信号，从而实现直流转直流功能，将电池接口输入的电压转换成另一幅值的电压为所述第一开关管模块以及所述第二开关管模块供电。
36.进一步作为优选的实施方式，本实施例中，所述第一开关管模块包括第一驱动电路以及开关管qd1，所述第一驱动电路的输出端与所述开关管qd1的栅极相连，所述第二开关管模块包括第二驱动电路以及开关管qd2，所述第二驱动电路的输出端与所述开关管qd2的栅极相连，所述通信控制模块的输出端(io2、io3)分别与所述第一驱动电路的输入端以及所述第二驱动电路的输入端相连，所述太阳能板接口与所述开关管qd1 的源极相连，所述开关管qd1的漏极与所述开关管qd2的漏极相连，所述开关管qd2的源极与所述电池接口相连。
37.进一步作为优选的实施方式，本实施例中，所述第一驱动电路与所述第二驱动电路结构一致；
38.所述第一驱动电路以及所述第二驱动电路均包括npn型的三极管q2、npn型的三极管q3、电阻r5、电阻r6、电阻 r7以及电阻r8，所述三极管q2的基极通过所述电阻r5与所述通信控制模块的输出端相连，所述三极管q2的发射极与地端相连，所述电阻r6的两端与所述三极管q2的基极以及发射极一一对应连接，所述三极管q2的集电极通过所述电阻r7与所述第二电源模块的输出端相连，所述三极管q2的集电极与所述三极管q3的基极相连，所述三极管q3的发射极通过所述电阻 r8与地端相连，所述三极管q3的集电极与所述第二电源模块的输出端相连，所述三极管q3的发射极与开关管的栅极相连。
39.进一步作为优选的实施方式，本实施例还包括用于控制所述电池接口与负载通电连接的第三开关管模块，所述通信控制模块的输出端(io4)与所述第三开关管模块的输入端相连，所述第二电源模块同样需要与所述第三开关管模块相连以为其供电；
40.所述第三开关管模块包括第三驱动电路以及开关管qd3，所述第三驱动电路与所述第一驱动电路、所述第二驱动电路的结构一致，所述通信控制模块的输出端与所述第三
驱动电路的输入端相连，所述第三驱动电路的输出端与所述开关管qd3的栅极相连。
41.进一步作为优选的实施方式，本实施例还包括采样电阻r9 以及电流采样模块，所述采样电阻r9与所述第三开关管模块相连，所述电流采样模块的输入端分别接在所述采样电阻r9的两端，所述电流采样模块的输出端与所述通信控制模块的输入端相连。
42.以上仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的实用新型构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。