基于ARM9架构的光伏发电直流供电控制装置制造方法及图纸

一种基于ARM9架构的光伏发电直流供电控制装置，在机壳上设置太阳能电池板接口、市电接口、蓄电池接口、5V直流负载接口、12V直流负载接口，上述接口通过排线与主板外围接口电路相连；主板核心部分由S3C2410X处理器，与S3C2410X处理器相连的电源和复位电路、时钟电路、SDRAM数据存储器、Nand Flash程序存储器、LCD显示屏、键盘；与S3C2410X处理器相连的PV控制电路、蓄电池控制电路、AC/DC转换电路、DC/DC转换电路、交直流切换电路和以太网接口组成。有益效果是：性能基本接近或达到工控计算机水平，而且体积小、低功耗，支持多接口、多线程、多并发；实现了性能、功耗、体积、性价比的多个平衡与统一，做到了光伏发电直流供电控制装置的最优化。

Photovoltaic power generation DC power supply control device based on ARM9 architecture

A DC power supply control device for photovoltaic power generation based on ARM9 architecture. The solar battery board interface, the market interface, the battery interface, the 5V DC load interface and the 12V DC load interface are set on the chassis. The interface is connected with the peripheral interface circuit of the main board through the line line. The core part of the main board is made from the S3C2410X processor and S3C241. The 0X processor connects the power and reset circuit, the clock circuit, the SDRAM data memory, the Nand Flash program memory, the LCD display screen, the keyboard, the PV control circuit, the battery control circuit, the AC/DC conversion circuit, the DC/DC conversion circuit, the AC and DC switching circuit and the Ethernet interface connected to the S3C2410X processor. The beneficial effect is: the performance is basically close to or reached the level of industrial control computer, and the volume is small and low power consumption. It supports multi interface, multi thread and multi concurrency. It realizes the balance and unification of performance, power consumption, volume and price ratio, and achieves the optimization of DC power supply control and installation of photovoltaic power generation.

【技术实现步骤摘要】
基于ARM9架构的光伏发电直流供电控制装置
本技术涉及一种光伏发电直流供电控制装置，尤其是一种基于ARM9架构的光伏发电直流供电控制装置。
技术介绍
太阳能作为一种绿色可再生能源，已经成为当今新能源产业的核心。随着太阳能电站及家用太阳能电池供电的普及，光伏发电遍及社会每个角落。主流的光伏发电应用方式，是将光伏电池发出的直流电，通过逆变器进行变换，转换为可并网的交流电进行传输利用。随着家庭用电产品的升级换代，许多可以直接使用直流供电的设备相继出现(笔记本、液晶电视、LED灯)，而采用传统的交流供电方式，需要把光伏的直流电转成交流，然后家用电器再将交流电变换为直流电使用，这个过程造成能源利用效率低下。现有光伏发电直流供电控制装置，通常采用51系列单片机或工控计算机作为系统的硬件平台。基于51系列单片机开发的光伏发电直流供电控制装置，虽然体积小、功耗低、易安装，但其处理性能成为光伏发电直流供电控制的瓶颈，直流供电的控制策略代码基于低级语言(汇编语言)编写，工作量巨大。而采用工控计算机作为系统硬件平台的直流供电控制装置其性能强劲，但体积大、功耗高、不利于安装部署。
技术实现思路
本技术要解决现有技术存在的上述问题，提供一种高性能、低功耗、体积小的基于ARM9架构的光伏发电直流供电控制装置。本技术所采取的技术方案是：本技术包括机壳和设置在机壳内的一块主板，所述主板包括核心部分和外围接口电路，其特殊之处是：在机壳上设置太阳能电池板接口、市电接口、蓄电池接口、5V直流负载接口、12V直流负载接口，上述接口通过排线与主板外围接口电路相连；主板核心部分由S3C2410X处理器，与S3C2410X处理器相连的电源和复位电路、时钟电路、SDRAM数据存储器、NandFlash程序存储器、LCD显示屏、键盘；与S3C2410X处理器相连的PV控制电路、蓄电池控制电路、AC/DC转换电路、DC/DC转换电路、交直流切换电路和以太网接口组成。本技术的有益效果是：1、采用ARM9架构高性能处理器硬件平台构建，性能已经基本接近或达到工控计算机水平，而且体积小、低功耗。2、支持多接口(光伏电池接口、市电接口、蓄电池接口、上位机通讯接口、直流设备接口)、多线程、多并发；实现了性能、功耗、体积、性价比的多个平衡与统一，做到了光伏发电直流供电控制装置的最优化。3、控制合理，光伏发电与市电互补,光伏电池能够直接产生直流电，通过DC/DC电路可以得到稳定的直流输出，直接采用直流给家用电器供电，省去变换电路成本的同时，大幅提升供电效率。附图说明图1为本技术结构示意图；图2为本技术硬件系统框架示意图；图3为本技术前面板示意图。图中1.太阳能电池板，2.太阳能电池板接口，3.主板，4.5V直流负载接口，5.5V直流设备，6.市电(交流220V)，7.铅酸蓄电池，8.蓄电池接口9.市电接口，10.12V直流负载接口，11.12V直流设备,12.机壳，13.LCD显示屏，14.键盘。具体实施方式如图1、图2和图3所示，本技术由机壳12和设置在机壳12内的一块主板3构成，所述主板3包括核心部分和外围接口电路，在机壳12上设置太阳能电池板接口2、市电接口9、蓄电池接口8、5V直流负载接口4、12V直流负载接口10，上述接口通过排线与主板外围接口电路相连。主板核心部分由基于ARM9架构的S3C2410X处理器，与S3C2410X处理器相连的电源和复位电路、时钟电路、SDRAM(64M)数据存储器、NandFlash(64M)程序存储器、LCD显示屏13和键盘14；与S3C2410X处理器相连的PV控制电路、蓄电池控制电路、AC/DC转换电路、DC/DC转换电路、交直流切换电路和以太网接口组成。S3C2410X处理器是一种内核32位的嵌入式RISC微处理器，选用SAMSUNG公司的S3C2410XARM9处理器。电源和复位电路，本技术采用5V直流电源供电。时钟电路，S3C2410X处理器需两路时钟输入，一路是处理器工作时钟，另一路是RTC时钟。本技术采用64MSDRAM数据存储器，特点是容量大、存取速度快、成本低，该SDRAM负责存放可执行代码，由于S3C2410XARM处理器内部带有存储控制器和刷新逻辑，所以选用的SDRAM可以同ARM处理器通过接口电路直接相连。64MNandFlash程序存储器，本技术选用SAMSUNG的K9F1208程序存储器芯片，容量为64M，8bit数据宽度，主要用于uCLinux操作系统内核、文件系统以及应用程序的固化存储。太阳板电池板接口2用于连接太阳能电池板1，市电接口用于连接交流220V市电6输入，用于保证在光伏电池不能正常保证发电功率(阴天、夜晚等光照不足情况下)是作为后备替代电源。直流负载接口包括5V、12V两种电压。以太网(Ethernet)接口，用于连接上位机，实现直流供电装置的远程控制，键盘14选用4×4阵列键盘。使用时，太阳能电池板1、交流220V市电6、铅酸蓄电池7分别与太阳能电池板接口2、市电接口9和蓄电池接口8连接，5V直流负载接口4、12V直流负载接口10分别与5V直流设备5、12V直流设备连接。当太阳能电池板1接收光照发电时，通过太阳能电池板接口2传输到由S3C2410X处理器控制的DC/DC转换电路经转换及稳压后通过直流负载接口4、10将直流电供给相应直流负载设备。上述太阳能电池板1发电后通过太阳能电池板接口接入PV控制电路，并由ARM9处理器运行PV控制策略程序，该程序的两种主要控制状态，一种是稳压模式，另一种是MPPT模式。当负载功率比太阳能电池发电功率小时，直接经直流稳压后进行供电，并对与蓄电池接口相连的储能蓄电池进行充电；当负载功率比太阳能电池发电功率大时，系统工作在MPPT策略模式下，这时可以利用市电接口接入220V交流并通过AC/DC变换后对负载供电(或通过蓄电池进行直流供电)。以上仅为本技术的具体实施例而已，并不用于限制本技术，对于本领域的技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于ARM9架构的光伏发电直流供电控制装置，包括机壳和设置在机壳内的一块主板，所述主板包括核心部分和外围接口电路，其特征是：在机壳上设置太阳能电池板接口、市电接口、蓄电池接口、5V直流负载接口、12V直流负载接口，上述接口通过排线与主板外围接口电路相连；主板核心部分由S3C2410X处理器，与S3C2410X处理器相连的电源和复位电路、时钟电路、SDRAM数据存储器、Nand Flash程序存储器、LCD显示屏、键盘，与S3C2410X处理器相连的PV控制电路、蓄电池控制电路、AC/DC转换电路、DC/DC转换电路、交直流切换电路和以太网接口组成。

【技术特征摘要】
1.基于ARM9架构的光伏发电直流供电控制装置，包括机壳和设置在机壳内的一块主板，所述主板包括核心部分和外围接口电路，其特征是：在机壳上设置太阳能电池板接口、市电接口、蓄电池接口、5V直流负载接口、12V直流负载接口，上述接口通过排线与主板外围接口电路相连；主板核心部分由S3C...

【专利技术属性】
技术研发人员：王爱华，崔吉生，邱鹏，
申请(专利权)人：国网辽宁省电力有限公司锦州供电公司，国家电网公司，
类型：新型
国别省市：辽宁,21