【技术实现步骤摘要】
适应极端光照条件的智能光伏电源系统
本技术涉及智能供电装置领域,特别是能在极弱光环境收集电能,适应长时间阴雨天气等极端光照条件工作的智能光伏电源系统。
技术介绍
当前,物联网应用规模急速增长,物联网市场需求巨大。物联网设备通常具有低功耗、低成本、可组网等特点。在很多物联网应用场景中,户外物联网系统有重要的应用价值,是物联网应用中重要的一部分。但是,通常很多户外物联网设备由于不具备环境条件,使用有线电源供电非常困难。例如山坡上、湖泊里、农田中、偏远的公路上等。这些环境中,虽然可能选择风能、水能等发电系统来供电,但是受限于地域环境通常不具有广泛应用的条件。太阳能作为清洁能源是最理想的解决方案。太阳能电源通常不受地域影响,只要有阳光能照射的地方就能使用。物联网设备通常是低功耗的,所需要的太阳能电源通常在几瓦就足够了,因此使用太阳能供电非常具有市场价值。但是太阳能供电具有不确定性,地域环境不同太阳光照强度不同,即便是同一地域天气变化也会影响巨大,同一地点一天之内也有白天和黑夜变化对太阳能供电影响也极大。当前光伏发电效率最高在 ...
【技术保护点】
1.一种适应极端光照条件的智能光伏电源系统,其特征在于,包括具有温度传感器的光伏电池模块、供电输出与通信接口模块、蓄电池模块、低功耗处理器模块、ModBus通信模块、变电流蓄电池充电模块、变电压超级电容充电模块、低功耗降压开关电源模块以及电流电压检测与开关控制模块;/n所述具有温度传感器的光伏电池模块:将光能转换为电能,作为电能输入,并能探测光伏电池工作温度;/n所述供电输出与通信接口模块:提供电源输出和光电隔离型RS485串口通信,光伏电源告警信息和控制信息由该端口输入输出;/n所述蓄电池模块:在光照充足的情况下将电能储存到蓄电池,在光照不足情况下,蓄电池放电供负载使用; ...
【技术特征摘要】
1.一种适应极端光照条件的智能光伏电源系统,其特征在于,包括具有温度传感器的光伏电池模块、供电输出与通信接口模块、蓄电池模块、低功耗处理器模块、ModBus通信模块、变电流蓄电池充电模块、变电压超级电容充电模块、低功耗降压开关电源模块以及电流电压检测与开关控制模块;
所述具有温度传感器的光伏电池模块:将光能转换为电能,作为电能输入,并能探测光伏电池工作温度;
所述供电输出与通信接口模块:提供电源输出和光电隔离型RS485串口通信,光伏电源告警信息和控制信息由该端口输入输出;
所述蓄电池模块:在光照充足的情况下将电能储存到蓄电池,在光照不足情况下,蓄电池放电供负载使用;
所述低功耗处理器模块:采用低功耗单片机以及低静态电流开关电源组成,采用Buck降压转换器,为单片机提供电源;
所述ModBus通信模块:使用ModBusRTU通信协议与外设进行通信,并提供电源输出,电源输出与通信输入输出构成可提供电能的总线结构;
所述变电流蓄电池充电模块:由Buck降压型电池充电集成电路U5实现,U5具有最大功率点跟踪MPPT控制端,该控制端口与低功耗处理器模块的单片机U1通过IO_BUS2相连;单片机U1控制MPPT端口实现充电电流大小的控制;变电流蓄电池充电模块,以外置电阻可调工作电流方式的开关式充电集成电路为基础,包括蓄电池负温度系数NTC检测电阻R10、储能电感L2、充电电流检测电阻RS3、充电电流调整电阻Rx;采用单个或者多个数字电位器U10级联替代电流调整电阻Rx,实现可变充电电流控制;
所述变电压超级电容充电模块:由单片机U1以及U6组成的Buck-Boost可升降压型开关电源实现,U6的MPPT端口通过IO_BUS1与低功耗处理器模块中的单片机U1相连;单片机U1通过IO_BUS1控制单片机U6单元输出不同的电压;变电压超级电容充电模块,由Buck-Boost升降压变换电路组成,包括储能电感L3、Boost电容C8、C9,内部逻辑中具有4个MOS管驱动储能电感L3;还包括输出反馈电阻R13、电阻R16;将电阻R13、R16反馈的电...
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