适用于水文监测的光伏供电控制器制造技术

本实用新型专利技术涉及一种光伏充放电控制器，尤其是控制器适用于环境恶劣的、可多路供电、故障预警的适用于水文监测的光伏供电控制器，包括PV输入C1、AC‑DC输入C2、储能蓄电池BT1、MCU微控制器M1、BMS电池管理系统B1、通信端口T1、直流输出模块，MOSFET晶体管Q1、Q2、Q3、Q4、Q5、Q6，MOSFET驱动单元GS1、GS2、GS3，所述晶体管Q1、Q2和PV输入C1串接成支路一，晶体管Q1、Q2还分别和MOSFET驱动单元GS1连接，晶体管Q3、Q4和AC‑DC输入C2串接成支路二，晶体管Q3、Q4还分别和MOSFET驱动单元GS2连接，晶体管Q5、Q6和直流输出模块串接构成支路三，晶体管Q5、Q6还分别和MOSFET驱动单元GS3连接，支路一、支路二和支路三与储能蓄电池BT1并联，MCU微控制器M1、BMS电池管理系统B1和通信端口T1依次连接。

【技术实现步骤摘要】

本使用新型涉及一种光伏充放电控制器，尤其是控制器适用于环境恶劣的、可多路供电、故障预警的适用于水文监测的光伏供电控制器。
技术介绍
目前，常用的通用型光伏控制器，如图1所示通用型光伏控制器所示，由微型逻辑控制器(M1)、充电控制单元(D1)、储能控制单元(B1)、放电保护单元(D2)组成。所述充电控制单元(D1)、储能控制单元(B1)、放电保护单元(D2)依次连接，所述微型逻辑控制器(M1)分别与充电控制单元(D1)和放电保护单元(D2)连接，在一般应用场景中通用型光伏控制器足以应对光伏组件给蓄电池充电、蓄电池放电保护等需求。但是在水文监测系统中则存在诸多问题：1)水文监测系统关乎大众的安全，即对供电可靠性要求特别高，需要配置冗余供电。通用PWM控制器无法实现；2)水文监测系统的多种测量传感器需要不同的电压等级供电，通用PWM控制器需要外扩多种DCDC稳压模块，欠缺严谨的配置会降低稳定性；3)水文监测系统中需要供电预警及报警信号，通用PWM控制器无法提供。
技术实现思路
针对现有技术中的问题，本技术提供一种在原通用型光伏控制器的基础上通过增加电源转换模块、充电模块、电池管理模块、通信模块、微型控制器等设计从而确保供电可靠；提供通信与IO输 出两种预警、报警机制，确保工作人员及时了解设备工作状态，提高工作效率、提升工作质量的适用于水文监测的光伏供电控制器。为实现以上技术目的,本技术的技术方案是:一种适用于水文监测的光伏供电控制器，其特征在于：包括PV输入C1、AC-DC输入C2、储能蓄电池BT1、MCU微控制器M1、BMS电池管理系统B1、通信端口T1、直流输出模块OUT1、OUT2和OUT3，MOSFET晶体管Q1、Q2、Q3、Q4、Q5、Q6，MOSFET驱动单元GS1、GS2、GS3，所述晶体管Q1、Q2和PV输入C1串接构成支路一，其中晶体管Q1、Q2还分别和MOSFET驱动单元GS1连接，所述晶体管Q3、Q4和AC-DC输入C2串接构成支路二，其中晶体管Q3、Q4还分别和MOSFET驱动单元GS2连接，所述晶体管Q5、Q6和直流输出模块串接构成支路三，其中晶体管Q5、Q6还分别和MOSFET驱动单元GS3连接，直流输出模块中OUT1、OUT2和OUT3依次并联，所述支路一、支路二和支路三与储能蓄电池BT1并联，所述MCU微控制器M1、BMS电池管理系统B1和通信端口T1依次连接。作为优选，所述MCU微控制器M1包含模数转换模块、脉冲宽度调制模块、定时器模块、通用输入/输出模块和看门狗模块。作为优选，所述通信端口T1包括通信单元包含Modbus协议栈、一个RS485接口和2个IO端口。作为优选，所述直流输出模块OUT1、OUT2和OUT3分别为5V、12V、24V输出。从以上描述可以看出，本技术具备以下优点：本使用新型提 供多路多级电压输出，满足供电需求，精简了系统供电设计；提供电源冗余，确保在日照条件较差的季节不间断电供应，确保供电可靠；提供通信与IO输出两种预警、报警机制，确保工作人员及时了解设备工作状态，提高工作效率、提升工作质量。附图说明图1是现有技术的通用型光伏控制器的电路连接框图。图2是本技术实施例一的适用于水文监测的光伏供电控制器的电路连接框图。图3是本技术的实施例二的适用于水文监测的光伏供电控制器的电路连接框图。具体实施方式实施例一，根据附图2所述，一种适用于水文监测的光伏供电控制器，包括PV-DC光伏充电单元(C1)，AC-DC交流充电单元(C2)，电池管理单元(B1)，MCU微型控制器(M1)，通信单元(T1)，5V直流转换电源模块(OUT1)，12V直流转换电源模块(OUT2)，24V直流转换电源模块(OUT3)。电路中PV-DC光伏充电单元为通用光伏充电单元，负责把光伏电池板发出的电能存储到蓄电池中，并起隔离与防倒流功能；AC-DC交流充电单元(C2)为冗余电源，起补偿日照不足造成的能源短缺，确保供电无故障；电池管理单元(B1)负责整机电源控制，即充电使能、放电使能、电池维护等功能；直流转换模块(DC1,DC2,DC3)负责将蓄电池宽范围的端电压转换为稳定的额定电压，解决水文监测系统对供电电压的需求；通信单元(T1)提供通信接口、IO端口，为数 据交换、预警、报警提供物理链路；MCU微型控制器即中央控制器，负责整机的逻辑处理。实施例二，根据附图3所述，一种适用于水文监测的光伏供电控制器包括PV-DC光伏充电单元(C1)，AC-DC交流充电单元(C2)，电池管理单元(B1)，MCU微型控制器(M1)，通信单元(T1)，5V直流转换电源模块(OUT1)，12V直流转换电源模块(OUT2)，24V直流转换电源模块(OUT3)。电路中PV-DC光伏充电单元为通用光伏充电单元，负责把光伏电池板发出的电能存储到蓄电池中，并起隔离与防倒流功能；AC-DC交流充电单元(C2)为冗余电源，起补偿日照不足造成的能源短缺，确保供电无故障；电池管理单元(B1)负责整机电源控制，即充电使能、放电使能、电池维护等功能；直流转换模块(DC1,DC2,DC3)负责将蓄电池宽范围的端电压转换为稳定的额定电压，解决水文监测系统对供电电压的需求；通信单元(T1)提供通信接口、IO端口，为数据交换、预警、报警提供物理链路；MCU微型控制器即中央控制器，负责整机的逻辑处理。本使用新型提供多路多级电压输出，满足供电需求，精简了系统供电设计；提供电源冗余，确保在日照条件较差的季节不间断电供应，确保供电可靠；提供通信与IO输出两种预警、报警机制，确保工作人员及时了解设备工作状态，提高工作效率、提升工作质量。控制器配有冗余电源，即市电充电接口，它可以与光伏充电互为补充，并且用户可以通过通信接口进行设置；控制器配有电池管理系统，电池管理系统确保电池长期安全可靠 的运行；控制器配有多路直流输出，且每路输出实现精细控制。控制器配有通信模块，可以实时读取系统数据或配置系统参数；以上对本技术及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本技术的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。总而言之如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本技术创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种适用于水文监测的光伏供电控制器，其特征在于：包括PV输入C1、AC‑DC输入C2、储能蓄电池BT1、MCU微控制器M1、BMS电池管理系统B1、通信端口T1、直流输出模块OUT1、OUT2和OUT3，MOSFET晶体管Q1、Q2、Q3、Q4、Q5、Q6，MOSFET驱动单元GS1、GS2、GS3，所述晶体管Q1、Q2和PV输入C1串接构成支路一，其中晶体管Q1、Q2还分别和MOSFET驱动单元GS1连接，所述晶体管Q3、Q4和AC‑DC输入C2串接构成支路二，其中晶体管Q3、Q4还分别和MOSFET驱动单元GS2连接，所述晶体管Q5、Q6和直流输出模块串接构成支路三，其中晶体管Q5、Q6还分别和MOSFET驱动单元GS3连接，直流输出模块中OUT1、OUT2和OUT3依次并联，所述支路一、支路二和支路三与储能蓄电池BT1并联，所述MCU微控制器M1、BMS电池管理系统B1和通信端口T1依次连接。

【技术特征摘要】
1.一种适用于水文监测的光伏供电控制器，其特征在于：包括PV输入C1、AC-DC输入C2、储能蓄电池BT1、MCU微控制器M1、BMS电池管理系统B1、通信端口T1、直流输出模块OUT1、OUT2和OUT3，MOSFET晶体管Q1、Q2、Q3、Q4、Q5、Q6，MOSFET驱动单元GS1、GS2、GS3，所述晶体管Q1、Q2和PV输入C1串接构成支路一，其中晶体管Q1、Q2还分别和MOSFET驱动单元GS1连接，所述晶体管Q3、Q4和AC-DC输入C2串接构成支路二，其中晶体管Q3、Q4还分别和MOSFET驱动单元GS2连接，所述晶体管Q5、Q6和直流输出模块串接构成支路三，其中晶体管Q5、Q6还分别和MOSFET驱动单元GS3连接，...

【专利技术属性】
技术研发人员：石青，
申请(专利权)人：北京普泰日盛新能源科技有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11