基于嵌入式系统的太阳能电站控制器技术方案

基于嵌入式系统的太阳能电站控制器，它涉及一种太阳能电站控制器。它由ＡＲＭ７芯片两边分别接有左功率驱动电路和右功率驱动电路，左功率驱动电路与左ＭＯＳ管相连，左ＭＯＳ管与左电流采样电路相连，左电流采样电路与防雷电路相连，防雷电路与电池板相连，右功率驱动电路与右ＭＯＳ管相连，右ＭＯＳ管与右电流采样电路相连，右电流采样电路与负载相连，电源一端和温度传感器相连，另一端与ＡＲＭ７芯片相连，液晶显示器与ＡＲＭ芯片相连，电压采集电路、ＧＰＲＳ模块、ＲＳ２３２模块、跟踪控制器分别与ＡＲＭ７芯片相互连接。它能延长光伏系统蓄电池组的使用寿命，高效的逆变系统能最大程度地为终端用户提供足够能源，最大效率的利用太阳能。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种太阳能电站控制器，尤其涉及基于嵌入式系统的太阳能电站 控制器。技术背景近年来由于全球能源的逐渐紧张和环境污染的日益严重，清洁的可再生的太阳能 源越来越受到人们的重视，同时太阳能的光电转换技术也不断发展至可大规模应用的水 平。在未来，太阳能电池的应用有着良好的发展前景。从太阳能电池的光伏特性出发，来研 究如何更有效的利用太阳能来替代当前的能源无疑是很有现实意义的。但是目前人们对太 阳能的利用率很低，光伏系统发电的成本也比较高，充电控制器不能够可靠地延长光伏系 统蓄电池组的使用寿命和保护其不受过充过放的损坏，逆变系统的效率也比较低
技术实现思路
本技术的目的是提供基于嵌入式系统的太阳能电站控制器，它能够可靠的延 长光伏系统蓄电池组的使用寿命和保护其不受过充过放的损坏高效率的逆变系统能够最 大程序的为终端用户提供足够的能源；利用太阳能电池的伏安特性，通过调节太阳电池阵 的工作点来自动跟踪太阳电池阵的最大功率点，以获得最大功率；采用嵌入式系统芯片作 为充电控制器与逆变器的主控芯片，充分发挥嵌入式系统的优势，最大效率的利用太阳能。为了解决
技术介绍
所存在的问题，本技术是采用以下技术方案它由ARM7芯 片、左功率驱动电路、右功率驱动电路、左MOS管、右MOS管、左电流采样电路、右电流采样电 路、负载、防雷电路、电池板、电源、温度传感器、蓄电池、液晶显示器、电压采集电路、GPRS模 块、RS232模块和跟踪控制器组成，ARM7芯片两边分别连接有左功率驱动电路和右功率驱 动电路，左功率驱动电路与左MOS管相连，左MOS管与左电流采样电路相连，左电流采样电 路与防雷电路相连，防雷电路与电池板相连，右功率驱动电路与右MOS管相连，右MOS管与 右电流采样电路相连，右电流采样电路与负载相连，电源一端和温度传感器相连，另一端与 ARM7芯片相连，液晶显示器与ARM芯片相连，电压采集电路、GPRS模块、RS232模块、跟踪控 制器分别与ARM7芯片相互连接。本技术电池组使用串联24节单体电压2V，容量1600AH铅酸电池；防雷电路 采用1. 5KV双向瞬态抑制二极管，击穿电压为86V，可有效保护雷电对控制器的破坏；本实 用新型需要实时采集充电电流和放电电流，电流采集通过在回路中串接分流器来实现，分 流器两端的电压经滤波放大后再由ARM7芯片的A/D输入端来采样，通过相应公式计算出实 际电流，显示在液晶上，同时根据放电电流大小判断负载是否过载或短路；温度传感器使用 DS18B20数字温度传感器经过特殊处理后与蓄电池紧密固定在一起，ARM7芯片通过温度传 感器实时采集蓄电池周围环境温度，进而对蓄电池的各个充放状态点进行温度补偿；电源 前端经过三极管和稳压管降压扩流后，送至DC/DC模块将48V直流电压转换至15V供MOS 管功率驱动，15V再分出两路降压到5V和4. 2V，分别供ARM7部分和GPRS模块用电。本技术的优点是它能够可靠的延长光伏系统蓄电池组的使用寿命和保护其 不受过充过放的损坏；高效率的逆变系统能够最大程序的为终端用户提供足够的能源；利 用太阳能电池的伏安特性，通过调节太阳电池阵的工作点来自动跟踪太阳电池阵的最大功 率点，以获得最大功率；采用嵌入式系统芯片作为充电控制器与逆变器的主控芯片，充分发 挥嵌入式系统的优势，最大效率的利用太阳能。附图说明图1为本技术的结构示意图。具体实施方式参照图1，本具体实施方式采用以下技术方案它由ARM7芯片1、左功率驱动电路 2-1、右功率驱动电路2-2、左MOS管3-1、右MOS管3-2、左电流采样电路4-1、右电流采样电 路4-2、负载5、防雷电路6、电池板7、电源8、温度传感器9、蓄电池10、液晶显示器11、电压 采集电路12、GPRS模块13、RS232模块14和跟踪控制器15组成，ARM7芯片1两边分别连 接有左功率驱动电路2-1和右功率驱动电路2-2，左功率驱动电路2-1与左MOS管3_1相 连，左MOS管3-1与左电流采样电路4-1相连，左电流采样电路4-1与防雷电路6相连，防雷 电路6与电池板7相连，右功率驱动电路2-2与右MOS管3-2相连，右MOS管3_2与右电流 采样电路4-2相连，右电流采样电路4-2与负载5相连，电源8 一端和温度传感器9相连， 另一端与ARM7芯片1相连，液晶显示器11与ARM芯片1相连，电压采集电路12、GPRS模块 13、RS232模块14、跟踪控制器15分别与ARM7芯片1相互连接。本具体实施方式的电池组使用串联24节单体电压2V，容量1600AH铅酸电池；防 雷电路采用1.5KV双向瞬态抑制二极管，击穿电压为86V，可有效保护雷电对控制器的破 坏；本技术需要实时采集充电电流和放电电流，电流采集通过在回路中串接分流器来 实现，分流器两端的电压经滤波放大后再由ARM7芯片的A/D输入端来采样，通过相应公式 计算出实际电流，显示在液晶上，同时根据放电电流大小判断负载是否过载或短路；温度传 感器使用DS18B20数字温度传感器经过特殊处理后与蓄电池紧密固定在一起，ARM7芯片通 过温度传感器实时采集蓄电池周围环境温度，进而对蓄电池的各个充放状态点进行温度补 偿；电源前端经过三极管和稳压管降压扩流后，送至DC/DC模块将48V直流电压转换至15V 供MOS管功率驱动，15V再分出两路降压到5V和4. 2V，分别供ARM7部分和GPRS模块用电。本具体实施方式的优点是它能够可靠的延长光伏系统蓄电池组的使用寿命和保 护其不受过充过放的损坏；高效率的逆变系统能够最大程序的为终端用户提供足够的能 源；利用太阳能电池的伏安特性，通过调节太阳电池阵的工作点来自动跟踪太阳电池阵的 最大功率点，以获得最大功率；采用嵌入式系统芯片作为充电控制器与逆变器的主控芯片， 充分发挥嵌入式系统的优势，最大效率的利用太阳能。权利要求基于嵌入式系统的太阳能电站控制器，其特征在于它由ARM7芯片(1)、左功率驱动电路(2 1)、右功率驱动电路(2 2)、左MOS管(3 1)、右MOS管(3 2)、左电流采样电路(4 1)、右电流采样电路(4 2)、负载(5)、防雷电路(6)、电池板(7)、电源(8)、温度传感器(9)、蓄电池(10)、液晶显示器(11)、电压采集电路(12)、GPRS模块(13)、RS232模块(14)和跟踪控制器(15)组成，ARM7芯片(1)两边分别连接有左功率驱动电路(2 1)和右功率驱动电路(2 2)，左功率驱动电路(2 1)与左MOS管(3 1)相连，左MOS管(3 1)与左电流采样电路(4 1)相连，左电流采样电路(4 1)与防雷电路(6)相连，防雷电路(6)与电池板(7)相连，右功率驱动电路(2 2)与右MOS管(3 2)相连，右MOS管(3 2)与右电流采样电路(4 2)相连，右电流采样电路(4 2)与负载(5)相连，电源(8)一端和温度传感器(9)相连，另一端与ARM7芯片(1)相连，液晶显示器(11)与ARM芯片(1)相连，电压采集电路(12)、GPRS模块(13)、RS232模块(14)、跟踪控制器(15)分别与ARM7芯片(1)相互连接。专利摘要基于嵌入式系统的太阳能电站控制器本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于嵌入式系统的太阳能电站控制器，其特征在于它由ＡＲＭ７芯片（１）、左功率驱动电路（２－１）、右功率驱动电路（２－２）、左ＭＯＳ管（３－１）、右ＭＯＳ管（３－２）、左电流采样电路（４－１）、右电流采样电路（４－２）、负载（５）、防雷电路（６）、电池板（７）、电源（８）、温度传感器（９）、蓄电池（１０）、液晶显示器（１１）、电压采集电路（１２）、ＧＰＲＳ模块（１３）、ＲＳ２３２模块（１４）和跟踪控制器（１５）组成，ＡＲＭ７芯片（１）两边分别连接有左功率驱动电路（２－１）和右功率驱动电路（２－２），左功率驱动电路（２－１）与左ＭＯＳ管（３－１）相连，左ＭＯＳ管（３－１）与左电流采样电路（４－１）相连，左电流采样电路（４－１）与防雷电路（６）相连，防雷电路（６）与电池板（７）相连，右功率驱动电路（２－２）与右ＭＯＳ管（３－２）相连，右ＭＯＳ管（３－２）与右电流采样电路（４－２）相连，右电流采样电路（４－２）与负载（５）相连，电源（８）一端和温度传感器（９）相连，另一端与ＡＲＭ７芯片（１）相连，液晶显示器（１１）与ＡＲＭ芯片（１）相连，电压采集电路（１２）、ＧＰＲＳ模块（１３）、ＲＳ２３２模块（１４）、跟踪控制器（１５）分别与ＡＲＭ７芯片（１）相互连接。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：郭天祥，郑志，张杨，
申请(专利权)人：黑龙江省海克科技开发有限公司，
类型：实用新型
国别省市：93[中国|哈尔滨]