太阳能充电控制器的制作方法

[0001]
本实用新型涉及太阳能充电控制领域，特别涉及一种新型的太阳能充电控制器。


背景技术：

[0002]
当前社会，由于能源短缺和环境污染等问题，可再生能源越来越受到重视，人类更加注重可持续发展的道路，使用多种方式去开发清洁能源。太阳能作为一种取之不尽，用之不竭的清洁能源，得到了广泛的应用，例如太阳能发电站，太阳能热水器等。而如今又出现了太阳能给电池充电，然而目前市场上的直接用太阳能板给电池充电，对太阳能的利用率不高，并且直冲对电池的性能有破坏，造成了充电效率低，蓄电池寿命的缩短甚至损坏等情况。


技术实现要素：

[0003]
针对上述情况，本实用新型提供了一种新型的太阳能充电控制器。可以对太阳能板输入电压、蓄电池电压以及充电电流进行检测，实现了实时监测充电情况。控制芯片采用最大功率点追踪，实现对太阳能的充分利用。
[0004]
本实用新型是有外壳和控制电路板构成的，外壳分为上下两部分，外壳上半部分包括端子开口（1），led指示灯孔（2），固定耳（3），上下盖连接孔（4），壳膜贴纸沉台（5）及数码管显示开孔（6）；外壳下半部分包括上下盖连接螺母（7）和控制电路板安装螺母（8），外壳下半部分用来安装控制电路板；在外壳下半部分固定好控制电路板之后，将外壳上半部分和下半部分组合起来，通过螺丝拧紧结合为一体。
[0005]
该太阳能充电控制器控制电路板包括电压检测电路、电流检测电路、充电控制电路、单片机控制电路以及数码管显示电路。充电控制电路主控芯片控制充电过程，充电过程分为涓流、恒流、过充电和浮充电四个阶段，非常适合12v铅酸蓄电池充电，显著提升蓄电池的寿命。电源转化电压检测电路检测太阳能板以及蓄电池电压并反馈给单片机。电流检测电路检测充电电流并反馈给单片机。单片机将这些电压、电流信息显示到数码管上，直观显示充电信息。
[0006]
所述电压检测电路是由两个分压电阻组成的，单片机通过分压电阻采集电压值。
[0007]
所述电流检测电路包括电流传感器u6、电阻r26、电阻r28、电容c30。电流传感器u6的引脚3和引脚4分别接到电流检测电阻r26两端，电流传感器u6的引脚5和电容c30相连接到电源vdd，电容c30另一端接到地；电流传感器u6的输出引脚和电阻r28的一段相连，电阻r28的另一端接到地。
[0008]
所述充电控制电路包括主控芯片u5以及外围电路，芯片u5引脚1接电容c29，芯片u5的引脚2接地。芯片u5引脚3和引脚4分别通过一个电阻接到双色led的两端。芯片u5引脚5通过电阻r32和电容c33后接到地。芯片u5引脚6通过电阻r33接到地，芯片u5的引脚7和引脚8分别接在电流检测电阻r26两端，芯片u5引脚9接输入电压vcc，芯片u5的引脚10接pmos管栅极，pmos管漏极与电感l2端相连，l2另一端与电流检测电阻r26相连。
[0009]
所述单片机控制电路包括芯片u4以及其外围电路，芯片u4引脚15、引脚16连接到地，芯片u4引脚4、引脚5、引脚7分别连接一个电阻，芯片u4引脚18、引脚19、引脚20、引脚21分别和一个三极管的基极相连，芯片u4的引脚14接到vdd，芯片u4引脚35、引脚36、引脚37分别连接一个发光二极管的一端。
[0010]
所述数码管显示电路包括数码管p1，数码管各个引脚通过一个限流电阻接到单片机的p0口，数码管控制位和三极管发射极相连。
附图说明
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为了清楚说明本实用新型的技术方案，下面将结合附图对本技术做简单的介绍。
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图1是外壳上半部分。
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图2是外壳下半部分。
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图3是壳膜。
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图4是控制电路板各个模块工作关系。
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图5是充电模块以及电压检测和电流检测模块。
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图6是单片机控制模块和数码管显示模块。
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图7是电源转化模块、rs485模块及rtc时钟模块。
具体实施方式
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下面结合附图对本实用新型太阳能充电控制器进行进一步说明。
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如图1所示，是外壳上半部分，外壳上半部分包括端子开口（1），led指示灯孔（2），固定耳（3），上下盖连接孔（4），壳膜贴纸沉台（5）及数码管显示开孔（6）。
[0021]
如图2所示是外壳下半部分，外壳下半部分包括上下盖连接螺母（7）和控制电路板安装螺母（8），外壳上下两部分使用螺丝结合在一起。
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如图3所示是壳膜，是粘贴在壳膜贴纸沉台（5），直观显示界面各种信息。
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如图4所示，显示的是各个模块之间的关系，直观反映了该控制器的工作流程，太阳能板吸收太阳能，通过导线连接到控制器，经过充电控制单元连接到蓄电池，实现了太阳能充电功能。控制器中分别有太阳能板的电压检测单元和蓄电池的电压检测单元，它们将检测到的电压值发送给单片机。电流检测模块可以检测到从充电控制单元流向蓄电池的充电电流，并将电流值发送到单片机。单片机控制单元将收集到的数据通过数码管显示出来，通过按键可以切换显示这些数据。
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如图5所示，显示的是单片机控制电路以及数码管显示电路，单片机u4的p10、p11、p12是10位ad转换器，电压检测电路以及电流检测电路得到的值经过这三个口进入单片机，每个ad转换器口都配置有去耦电容以及二极管保护电路。单片机将获取的值通过p0口显示到数码管上，p33口连接一个按键电路，通过按键可以切换显示太阳能板电压、蓄电池电压以及充电电流等信息，实现了对充电状态的监控。
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如图6所示，显示的是充电控制模块以及电压、电流的检测模块。主控芯片u5具有涓流、恒流、过充电、浮充电模式，非常适合12v铅酸蓄电池的充电。此外，u5内部电路能够自动跟踪太阳能板的最大功率点，最大功率点追踪由两个电阻分压后反馈到其mppt引脚。太阳能板电压和蓄电池都是经过两个电阻分压然后连接到单片机。电流检测模块是由电流传
感器u6组成的电路，检测充电电流大小然后传送给单片机。
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如图7所示是电源转化模块、rs485模块及rtc时钟模块。电源转换模块将12v电压转换为5v电压，供单片机及其外围电路工作。rs485模块可以通过rs485总线向外输出各种所需要的的信息。rtc模块可以用作精准计时以及中断控制，为单片机提供时钟控制。
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值得注意的是，所述控制器充电控制芯片u5为cn3767，所述单片机控制单元单片机u4型号为iap15f2k61s2，所述电流传感器u6型号为ina168，所述电源转换芯片u1型号为tps5401,所述rs485芯片u2型号为sn65hvd75，所述rtc时钟芯片u3型号为pcf8563。
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本实用新型利用光伏效应将太阳能经过控制器调节后转化成电能存储到蓄电池中，是一种新型的太阳能充电控制器。
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本实用新型所使用到的元器件均是可以从市场上购买到的标准零件，使用的是技术也是当前成熟的技术，在此不再详细讲述。以上介绍描述了本实用新型的基本原理和基本结构组成，本行业的技术人员应该了解，上述实施案例和说明只是说明该实用新型的原理，在不脱离原理的情况下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都在要求保护的范围内。