一种离线刷卡太阳能发电系统的制作方法

本申请涉及离网光伏发电系统的领域，尤其是涉及一种离线刷卡太阳能发电系统。

背景技术：

太阳能资源丰富、分布广泛，是21世纪最具发展潜力的可再生资源。随着全球能源短缺和环境污染问题日益突出，太阳能光伏发电因其清洁、安全、便利、高效等特点，已经成为世界各国普遍关注和重点发展的新兴产业。太阳能光伏发电在不远的将来会占据世界能源消费的重要席位，不但会替代部分常规能源，而且会成为世界能源供应的主题。

相关技术中，光伏发电系统分为并网光伏发电系统、离网光伏发电系统和分布式光伏发电系统。目前并网光伏发电系统和分布式光伏电系统是将电能输送至电网，通过双向电表计量发电量和用电量数据。电站建设业主把太阳能电力售卖给电力公司，由电力公司集中销售给用户。而离网光伏发电系统是独立的发电系统，目前在国内外仅以独立销售整套系统的形式售卖给客户，尚未实现太阳能电力的售卖。

技术实现要素：

为了在离网光伏发电系统上实现太阳能电力的售卖功能，本申请提供一种离线刷卡太阳能发电系统

本申请提供的一种离线刷卡太阳能发电系统采用如下的技术方案：

一种离线刷卡太阳能发电系统，包括太阳能板和储能电池，包括充值子系统和控制子系统，其中，充值子系统包括用于存储用户身份数据及账户余额的s50卡；控制子系统包括：主控芯片，采集各个io口的模拟信号，并将模拟信号转换为数字信号并进行判别，控制储能电池的充放电；系统稳压电路，用于为主控芯片提供稳定电源输入；数据读取电路，耦接于主控芯片的io口，用于通过rfid技术获取用户s50卡的卡片信息，并将所述卡片信息传输至主控芯片的io口；充电控制电路，耦接于主控芯片的io口，由主控芯片进行控制，进行储能电池的充电管理；输出控制电路，耦接于主控芯片的io口，由主控芯片进行控制，控制储能电池放电，为用户提供太阳能电力。

通过采用上述技术方案，太阳能板通过充电控制电路向储能电池充电，在用户需要用电时，用户持s50卡进行刷卡取电，主控芯片通过数据读取电路获取用户s50卡的账户和余额信息，在s50卡内余额足够时，主控芯片通过输出控制电路为用户提供太阳能电力，实现了ic卡充值技术和rfid技术在离网光伏发电系统的应用，同时实现了在离网光伏发电系统上售卖太阳能电力。

可选的，所述控制子系统还包括用于采集太阳能板输出电压和储能电池电量的电压采样电路，所述电压采样电路与主控芯片的输入端耦接。

通过采用上述技术方案，控制子系统中增加电压采样电路，实时采集太阳能板输出电压和储能电池电量的模拟信号，并向主控芯片传输，实现对充电状态和电池电量的监测。

可选的，所述控制子系统还包括用于采集太阳能板充电电流和负载电流的电流采样电路，所述电流采样电路的输出端与主控芯片耦接。

通过采用上述技术方案，控制子系统中增加电流采样电路，实时对充电电流和负载电流进行采样，并将采样信息传输至主控芯片，主控芯片将充电电流和负载电流的采样值进行ad计算并判断，在负载过流时控制输出控制电路及时停止输出，降低储能电池因过放而降低寿命的可能性。

可选的，所述控制子系统还包括显示电路，所述显示电路包括用于显示充电电流、负载电流以及s50卡的卡片信息的液晶显示电路和用于显示当前电池电量、当前充放电状态以及负载连接状态的的状态显示电路，液晶显示电路和状态显示电路均与主控芯片耦接。

通过采用上述技术方案，显示电路上可以直观的显示出充电电流，负载电流以及电池电量、充放电状态等信息，而且在用于进行刷卡取电时，还可以显示出用户信息以及账户的相关信息，提高了用户使用的便利性。

可选的，所述数据读取电路包括rfid非接触式自动识别模块u4和npn三极管q2，rfid非接触式自动识别模块u4与主控芯片耦接，npn三极管q2的集电极与rfid非接触式自动识别模块u4耦接，npn三极管q2的发射极接地，基极和发射极之间并联有电阻r26，npn三极管q2的基极连接有电阻25，电阻r25的另一端耦接于主控芯片的输出端。

通过采用上述技术方案，数据采集电路以rfid非接触式自动识别技术为核心，依靠电磁波读取用户s50卡的卡片信息，具有读写速度快，识别速率高，而且所需要的读取设备简单的特点。

可选的，所述充电控制电路包括pnp三极管t6、npn三极管t5和场效应管q4、q5，pnp三极管的基极与主控芯片相连，发射极与系统稳压电路相连，集电极与npn三极管的基极相连，npn三极管的集电极与系统稳压电路相连，场效应管q4、q5的源极均与npn三极管的发射极相连，场效应管q4、q5栅极相连同时还与系统稳压电路相连，场效应管q4的漏极与太阳能板的负极pv-相连，场效应管q5的漏极与电流采样电路相连，同时通过一电阻接地。

通过采用上述技术方案，充电控制电路采用场效应管q4、q5串联式充电，通过主控芯片进行pwm信号调制，进行电池的均充、直充、浮充三段式充电管理，进而提升了充电效率，同时降低了因充电方法不合理导致储能电池寿命降低的可能性。

可选的，所述输出控制电路包括npn三极管t4和场效应管q3，npn三极管t4的基极连接主控芯片的输入端，并通过一电阻连接负载的负极l-，npn三极管t4发射极接地，集电极连接系统稳压电路并通过一电阻连接场效应管q3的栅极，场效应管q3的源极接地，漏极与负载的负极l-相连。

通过采用上述技术方案，主控单元通过输出端的电平转换，使npn三极管t4导通，进而控制场效应管q3关断，达到关闭输出的目的，输出控制电路具有电路结构简单的特点。

可选的，所述电压采样电路包括电池电压检测电路和太阳能板电压检测电路，其中，电池电压检测电路包括一端与系统稳压电路相连的电阻r57，电阻r57的另一端连接有电阻r58，电阻r58的另一端接地，电阻r57和电阻r58的连接点为采样点，与主控芯片的输入端相连；太阳能板电压检测电路包括一端与系统稳压电路相连的电阻r15，电阻r15的另一端连接有单向二极管d1和电阻r16，电阻r16的另一端与主控芯片的输入端相连，单向二极管d1的阳极与电阻r15相连，阴极连接主控芯片的输入端，单向二极管d1的阴极为采样点。

通过采用上述技术方案，对太阳能板电压和储能电池电压进行采样，配合输出控制电路和充电控制电路，在实现对充电的三段式管理的同时，在电池电量低的时候关闭输出控制电路，降低储能电池过放的可能性。

可选的，所述充值子系统包括用于为s50卡充值的s50充值机、充值软件和用于打印用户充值回执的打印机，其中，所述充值软件安装于计算机中，s50充值机和打印机均与所述计算机电连接。

通过采用上述技术方案，工作人员通过s50充值机为用于持有的s50充值卡进行充值，在充值完成后可以使用打印机为客户打印提供缴费回执，提供缴费证明，提高了离线刷卡太阳能发电系统售卖太阳能电力的人性化程度。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.太阳能板通过充电控制电路向储能电池充电，在用户需要用电时，用户持s50卡进行刷卡取电，主控芯片通过数据读取电路获取用户s50卡的账户和余额信息，在s50卡内余额足够时，主控芯片通过输出控制电路为用户提供太阳能电力，实现了ic卡充值技术和rfid技术在离网光伏发电系统的应用，同时实现了在离网光伏发电系统上售卖太阳能电力；

2.充电控制电路采用场效应管q4、q5串联式充电，通过主控芯片进行pwm信号调制，进行电池的均充、直充、浮充三段式充电管理，进而提升了充电效率，同时降低了因充电方法不合理导致电池寿命降低的可能性；

3.对太阳能板电压和储能电池电压进行采样，配合输出控制电路和充电控制电路，在实现对充电的三段式管理的同时，在电池电量低的时候关闭输出控制电路，降低储能电池过放的可能性。

附图说明

图1是本申请实施例一种离线刷卡太阳能发电系统的结构框图。

图2是本申请实施例中充值软件的界面示意图。

图3是本申请是实施例中主控芯片的电路原理图。

图4是本申请实施例中系统稳压电路和电压采样电路的电路原理图。

图5是本申请实施例中充电控制电路和输出控制电路的电路原理图。

图6是本申请实施例中数据读取电路和电流采样电路的电路原理图。

图7是本申请实施例中低电量检测电路和显示电路的电路原理图。

附图标记说明：1、充值子系统；11、s50卡；12、s50充值机；13、计算机；14、打印机；2、控制子系统；201、主控芯片；202、系统稳压电路；2021、第一稳压电路；2022、第二稳压电路；203、电压采样电路；2031、电池电量检测电路；2032、太阳能板电压检测电路；204、充电控制电路；205、输出控制电路；206、数据读取电路；207、电流采样电路；2071、充电电流检测电路；2072、负载电流检测电路；208、低电量检测电路；209、显示电路；2091、液晶显示电路；2092、状态显示电路；210、按键控制电路；211、备用电池电路；212、数据存储电路；3、太阳能板；4、储能电池。

具体实施方式

以下结合附图1-7对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种离线刷卡太阳能发电系统。

参照图1，离线刷卡太阳能发电系统包括充值子系统1、控制子系统2、太阳能板3和储能电池4，其中，充值子系统1包括s50卡11，用户持s50卡11在充值子系统1中进行充值，使用s50卡11在控制子系统2中刷卡购买太阳能电力。

充值子系统1包括s50充值机12、充值软件和打印机14，充值软件安装于计算机13中，计算机13与打印机14电连接，s50充值机12通过usb接口与计算机3相连。其中s50充值机12型号为lm-shs-50-s50；充值软件为lemipaysmanager；安装充值软件的计算机13使用windows7以上操作系统。

在对s50卡11进行充值时，将s50卡11放置在s50充值机12上，计算机13通过充值软件读取s50卡11中的用户信息、账户余额等信息，工作人员通过操作充值软件向用户的s50卡11充值，实现太阳能电力预售充值功能。充值完成后，工作人员可以使用打印机14将用户信息、用户充值费用、用户用电量等信息进行打印，为用户提供缴费回执供用户存用。充值软件是一款专用于为s50卡11充值的系统软件，可以对与用户充值进行有效的管理，充值软件采用gui形式，具有界面简单，易于操作的特点。

参照图1，控制子系统2包括主控芯片201、系统稳压电路202、电压采样电路203、充电控制电路204、输出控制电路205、数据读取电路206。

通过系统稳压电路202输出12v稳压电源，并为主控芯片201提供工作电源，主控芯片201通过电压采样电路203采集太阳能板3输出电压的模拟信号、储能电池4的温度和电量的模拟信号，通过充电控制电路204和输出控制电路205实现对储能电池4的充放电管理。数据读取电路206用于获取s50卡11的卡片信息，主控芯片201采集数据读取电路206获取的卡片信息，根据用户的s50卡11的卡片信息，使控制输出控制电路205通过储能电池4为用户提供太阳能电力。

参照图1和图2，主控芯片201，主要用于采集各个io口的模拟信号，并将模拟信号转换为数字信号进行计算和判别，根据所计算和判别出的结果调整充电控制电路204和输出控制电路205充电和输出状态。主控芯片201内置rtc时钟功能，通过rtc时钟功能实时记录控制子系统2的当前时间和运行时间。

系统稳压电路202，其输出端与主控芯片201和数据读取电路206耦接，为主控芯片201和数据读取电路206提供工作电源；其输入端与储能电池4耦接，储能电池4为系统稳压电路202提供电源输入。

作为本发明的一个实施例方式，参照图3，系统稳压电路202包括用于为主控芯片201供电的第一稳压电路2021和用于为数据读取电路206供电的第二稳压电路2022。

第一稳压电路2021包括dc-dc芯片u7和npn三极管t2，dc-dc芯片的ce引脚与npn三极管的集电极相连，npn三极管的发射极接sgnd，npn三极管的基极连接有电阻r44，电阻r44的另一端与主控芯片201相连。

dc-dc芯片的vin引脚与储能电池4耦接，dc-dc芯片的vin引脚与gnd引脚之间并联有滤波电容c24和滤波电容c29，dc-dc芯片的引脚ce与引脚gnd之间并联有滤波电容c30，dc-dc芯片的引脚ce与引脚vin之间并联有电阻r26。

dc-dc芯片的引脚bst连接有电阻r25，电阻r25的另一端连接有电容c27，电容c27的另一端连接有二极管d4，二极管d4的阴极与电容c27相连，阳极连接sgnd。dc-dc芯片的引脚lx与二极管d4的阴极相连，dc-dc芯片的引脚lx还连接有电感l2，电感l2的另一端连接有电阻r30、电容c32、电容c42，电容c32和电容c42的另一端连接sgnd，电阻r30并联有电容c31，电阻r30的另一端连接dc-dc芯片的引脚vfb，dc-dc芯片的引脚vfb连接有电阻r43，电阻r43的另一端连接sgnd，其中电感l2与滤波电容c42的连接点为第一稳压电路2021的输出端。

第二稳压电路2022包括npn三极管q2、稳压二极管d2和稳压器u8，npn三极管的集电极与储能电池4耦接，基极与稳压二极管d2的阴极相连，稳压二极管d2的阳极连接sgnd，npn三极管q2的发射极连接稳压器u8的第三引脚，npn三极管的发射极和sgnd之间并联有滤波电容c46和c9，稳压器的第一引脚连接sgnd，第二引脚与gnd之间并联有滤波电容c44和c45，其中稳压器u8的第二引脚为第二稳压电路2022的输出端。

关于系统稳压电路202的原理如下：第一稳压电路2021中，储能电池4的输入电源先经过电容c24和电容c29进行滤波处理，经过滤波处理后由dc-dc芯片u7的引脚vin输出，在dc-dc芯片u7的引脚lx输出，电阻r30和电阻r43对dc-dc芯片u7的引脚lx输出的电压值进行基准采样，并输送至dc-dc芯片u7的引脚vfb，使dc-dc芯片u7为数据读取电路206供电。

第二稳压电路2022中，储能电池4的输入电源通过电阻r54、稳压二极管d2和npn三极管q2进行基准取样，在npn三极管q2的发射极输出12v电压，12v电压经过电容c9和c46滤波后，经过稳压器u8进行稳压处理后进行输出，稳压器u8输出的电压经过电容c44、c45进行滤波后，为主控芯片201提供工作电源。采用三极管进行输出具有可以降低输出阻抗的特点。

电压采样电路203，与主控芯片201的输入端耦接，太阳能板3和储能电池4均与电压采样电路203耦接，电压采样电路203用于对太阳能板3的输出电压和储能电池4的电量进行分压采样，获取太阳能板3输出电压的模拟信号和储能电池4电量的模拟信号。

作为本发明的一个实施例方式，参照图3，电压采样电路203包括电池电量检测电路2031和太阳能板3电压检测电路2032。

电池电量检测电路2031包括电阻r57，电阻r57的一端与储能电池4相连，电阻r57的另一端连接有电阻r58，电阻r58的另一端连接sgnd，电阻r58并联有电容c23，其中，电阻r57和电阻r58的连接点与主控芯片201的输入端耦接，电阻r57和电阻r58的连接点为电压采样点。

太阳能板3电压检测电路2032包括电阻r15，电阻r15的一端与第二稳压电路2022的输出端相连，电阻r15的另一端连接有电阻r16和单向二极管d1，电阻r16的另一端连接主控芯片201的输入端，单向二极管d1的阳极连接电阻r15和电阻r16的连接点，单向二极管的阴极连接主控芯片201的输入端。

关于电压采样电路203的原理如下：电池电量检测电路2031中，电阻r57和电阻r58构成分压电路，对储能电池4的输出进行分压处理，得到电池电量的模拟信号，电容c23对电池电量的模拟信号进行滤波处理，主控芯片201采集经过滤波的模拟信号，并进行ad转换，获取储能电池4的电量信息。

太阳能板3电压检测电路2032中，电阻r15和电阻r16构成分压电路，通过单向二极管d1的导通作用，主控芯片201在单向二极管d1的负极采样太阳能板3的输出电压分量，并对太阳能板3的输出电压分量进行ad转换，获取太阳能板3的输出电压。

充电控制电路204，与主控芯片201的输出端耦接，用于控制太阳能板3对储能电池4充电，进行电池充电管理。充电控制电路204还与太阳能板3耦接；充电控制电路204还与储能电池4耦接。

作为本发明的一个实施例方式，参照图4，充电控制电路204包括pnp三极管t6、npn三极管t5、场效应管q4和场效应管q5，pnp三极管t6的基极连接有电阻r45和电阻r63，电阻r45的另一端连接主控芯片201，电阻r63的另一端连接有二极管d11，二极管d11阳极与电阻r63相连，二极管d11的阴极连接储能电池4，pnp三极管的发射极连接第二稳压电路2022的输出端。

pnp三极管t6的集电极连接有电阻r47，电阻r47的另一端与npn三极管t5的基极相连，npn三极管t5的基极和发射极之间并联有电阻r50，npn三极管t5的基极还连接有电阻r49，电阻r49的另一端与太阳能板3电压检测电路2032相连。npn三极管t5的集电极连接有电阻r46和电阻r61，电阻r61的另一端连接第一稳压电路2021，电阻r46的另一端连接场效应管q4的栅极，npn三极管t5的发射极连接场效应管q4、q5的源极。

场效应管q4、q5共同连接有稳压二极管d12，稳压二极管d12的阴极连接场效应管q4、q5的栅极，稳压二极管d12的阳极连接场效应管q4、q5的源极，场效应管q4的漏极连接太阳能办的负极pv-，场效应管q5的漏极连接有电阻r20，电阻r20的另一端连接sgnd。

关于充电控制电路204的原理如下：充电控制电路204采用场效应管q4和场效应管q5串联式充电，通过主控芯片201进行pwm信号调制，进行电池充电管理。主控芯片201输出的pwm信号控制npn三极管t6和pnp三极管t5的导通和关闭，进而控制场效应管t1和场效应管t3的导通和关闭，实现控制太阳能板3到储能电池4的平均充电电流，对电池进行均充、直充和浮充的三段式充电管理。

输出控制电路205，与主控芯片201耦接，用于控制储能电池4的直流输出，在出现过载或短路以及储能电池4电量过低时关闭输出，降低储能电池4因过载或者过放而缩短寿命。

作为本发明的一个实施例方式，参照图4，输出控制电路205包括npn三极管t4、场效应管q3以及稳压二极管d5。npn三极管t4的基极连接有电阻r56，电阻r56的另一端连接有电阻r55和电容c22，电阻r55的另一端连接负载的负极l-，电容c22的另一端连接sgnd，电阻r55和电阻r56的连接点与主控芯片201的qg_load引脚相连。

npn三极管的发射极连接sgnd，npn三极管的集电极连接有电阻r53和电阻r54，电阻r53的另一端连接储能电池4，电阻r54的另一端连接稳压二极管d5的阴极，稳压二极管d5的阳极连接sgnd，稳压二极管d5上并联有电阻r62和电容c28。场效应管q3的栅极连接稳压二极管d5的阴极，源极连接有电阻r52，电阻r52的另一端连接sgnd，场效应管q3的漏极连接负载的负极l-。

关于输出控制电路205的原理如下：在负载正常运行时，储能电池4为场效应管q3的栅极提供高电平，场效应管q3处于导通状态，同时npn三极管的基极处于低电平状态，故npn三极管t4处于关断状态，当负载出现短路、过流或者储能电池4电量过低时，主控芯片201的引脚qg_load输出高电平，npn三极管t4导通，厂效应管q3关断，达到关闭负载的效果，降低电路损坏或者储能电池4过防损坏的可能性。

数据读取电路206，与主控芯片201耦接，通过内置的rfid非接触式自动识别模块以射频信号的形式获取用户s50卡11的卡片信息，如用户的身份信息、当前账户剩余额度等，并将卡片信息发送至主控芯片201。

作为本发明的一个实施例方式，参照图5，数据读取电路206包括rfid非接触式自动识别模块u4和npn三极管q2，npn三极管q2的基极连接有电阻r25，电阻r25的另一端与主控芯片201的输出端相连，npn三极管q2的基极和发射极之间并联有电阻r26，npn三极管q2的发射极接地，集电极与rfid非接触式自动识别模块u4耦接。

关于数据读取电路206的原理如下：主控芯片201在引脚dev_pw输出高电平，控制rfid非接触式自动识别模块得电运行，rfid非接触式自动识别模块以射频信号的形式获取用户s50卡11的卡片信息，并将卡片信息上传至主控芯片201。

参照图1，控制子系统2还包括电流采样电路207、低电量检测电路208、显示电路209、按键控制电路210、备用电池电路211、数据存储电路212。

电流采样电路207，与主控芯片201耦接，还与输出控制电路205和充电控制电路204相连，用于检测太阳能板3充电电流和负载的电流，通过微积分运算得出电流值变化的模拟量，主控芯片201将电流值变化的模拟量进行ad转换，并将转换得到的电流变化值传输至显示电路209进行显示。

作为本发明的一个实施例方式，参照图5，电流采样电路207包括充电电流检测电路2071和负载电流检测电路2072，充电电流检测电路2071的输入端与充电控制电路204相连，充电电流检测电路2071的输出端与主控芯片201耦接；负载电流检测电路2072的输入端与输出控制电路205相连，负载电流检测电路2072的输出端与主控芯片201相连。

其中，充电电流检测电路2071包括运算放大单元u9b，运算放大单元u9b的同相输入端连接有电阻r69，电阻r69的另一端连接sgnd，电阻r69上并联有电容c48，运算放大单元u9b同相输入端和反相输入端之间并联有电容c49。

运算放大单元u9b的反相输入端连接有电阻r70，电阻r70的另一端连接充电控制电路204中场效应管q5的漏极，运算放大单元u9b的输出端和反相输入端之间并联有并联的电阻r71和电容c50。

运算放大单元u9b的输出端连接有电阻r72，电阻r72的另一端连接有电容c51，电容c51的另一端连接sgngd，电阻r72和电容c51的连接点与主控芯片201的输入端相连。

负载电流检测电路2072包括运算放大单元u1b，运算放大单元u1b的同向输入端连接有电阻r9和电阻r10，电阻r9的另一端连接输出控制电路205中场效应管q3的漏极，电阻r10的另一端连接sgnd，电阻r10上并联有电容个c8，运算放大单元u1b的同相输入端和反向输入端之间并联有电容c6。

运算放大单元u1b的反相输入端连接有电阻r7，电阻r7的另一端连接sgnd，运算放大单元u1b的输出端和反相输入端之间并联有并联的电阻r6和电容c5。

运算放大单元u1b的输出端连接有电阻r8，电阻r8的另一端连接有电容c7，电容c7的另一端连接sgnd，电阻r8和电容c7的连接点与主控芯片201的输入端相连。

关于电流采样电路207的原理如下：太阳能板3对储能电池4的充电电流在运算放大单元u9b的反相输入端输入，经过运算放大单元u9b的微积分运算后得出充电电流变化的模拟量，主控芯片201对充电电流变化的模拟量进行ad转换，将转换后的电流变化值传输至显示电路209中显示。

负载电流在运算放大单元u1b的同相输入端输入，经过运算放大单元u1b的微积分运算后得出充电电流变化的模拟量，主控芯片201对充电电流变化的模拟量进行ad转换，将转换后的电流变化值传输至显示电路209中显示。

低电量检测电路208，其输入端与系统稳压电路202耦接，输出端与主控芯片201耦接，用于实时检测储能电池4电量状态，在储能电池4电量较低时，为主控芯片201提供高电平信号，主控芯片201通过输出控制电路205控制储能电池4停止输出，降低储能电池4因过放能缩短寿命的可能性。

作为本发明的一个实施例方式，图6，低电量检测电路208包括运算放大单元u1a和稳压器u2，运算放大单元u1a的同相输入端连接有电阻r2和电阻r3，电阻r2的另一端连接储能电池4，电阻r3的另一端连接sgnd，电阻r3上并联有电容c1。

运算放大单元u1a的反相输入端连接稳压其u2的第一引脚，稳压器u2的第二引脚连接第二稳压电路2022的输出端，稳压器u2的第三引脚连接sgnd，稳压器u2的第一引脚和第二引脚相连，运算放大单元u1a的反向输入端还连接有电容c47，电容c47的另一端连接sgnd。

运算放大单元u1a的输出端连接有电阻r4，电阻r4的另一端连接第二稳压电路2022的输出端，运算放大单元u1a的输出端还与主控芯片201的输入端相连。

关于低电量检测电路208的原理如下：运算放大单元u1a作比较器使用，电池输出的电压经过分压处理后输入到运算放大单元u1a的同相输入端，运算放大单元u1a的反向输入端连接第二分压电路，作为储能电池4输出电压相比较的基准电压，当储能电池4的输出电压值小于基准电压时，运算放大单元的输出端输出低电平信号，主控芯片201获取到低电平信号后通过输出控制电路205停止储能电池4继续放电，降低储能电池4因过放而导致寿命缩短。

显示电路209，与主控芯片201的输出端耦接，用于显示当前储能电池4电量、当前充放电状态、光伏充电电流、负载电流以及s50卡1111的卡片信息。

作为本发明的一个实施例方式，图6，显示电路209包括液晶显示电路2091和状态显示电路2092，液晶显示电路2091和状态显示电路2092均与主控芯片201耦接。

其中，液晶显示电路2091包括液晶显示模块u3，液晶显示模块u3的数据端口与主控芯片201耦接，液晶显示模块u3的电源端口与系统稳压电路202耦接，液晶显示模块u3连接有npn三极管q1，npn三极管q1的集电极与液晶显示模块u3耦接，npn三极管q1的基极连接有电阻r20，电阻r20的另一端与主控芯片201相连，npn三极管q1的基极和发射极之间并联有电阻r24，npn三极管的发射极接地。液晶显示模块u3可选用lcd1602。

状态显示电路2092包括用于指示充放电状态的发光二极管ld1，用于指示电池电量状态的发光二极管ld2、ld3、ld4，用于指示负载连接装填的发光二极管ld5。

其中，发光二极管ld1的阳极连接有电阻r12，电阻r12的另一端连接主控芯片201，发光二极管ld1的阴极接地。发光二极管ld1的阴极连接有用于感测储能电池44温度的热敏电阻r13，热敏电阻r13的另一端连接有电阻r14同时与主控芯片201相连，主控芯片201采集热敏电阻r13的上的电压变化量，获取储能电池44温度的模拟信号，电阻r14的另一端与系统稳压电路202相连。

发光二极管ld2、ld3、ld4、ld5的阴极均接地，阳极均连接有一分压电阻后与主控芯片201相连。

关于显示电路209的原理如下：液晶显示电路2091通过接收主控芯片201发出的数据和使能信号在液晶显示模块u3上实时显示主控芯片201传回的参数。

状态显示电路2092通过主控芯片201在对应的io口输出高电平，点亮对应的发光二极管，以发光二极管点亮的形式体现储能电池4的充放电状态、电量以及负载状态等信息。

按键控制电路210，与主控芯片201的输入端耦接，按键控制电路210通过高低电平逻辑转换，改变与主控芯片201相连的输入端的高低电平状态，通过主控芯片201改变显示电路209中的指针位置，进行相关参数的查询和设置。

作为本发明的一个实施例方式，参照图7，按键控制电路210包括四个电路结构相同的按键子电路，以下以其中一个电路为例进行介绍。按键控制子电路包括按键key1，按键key1的引脚2接地，引脚1连接有的电阻r35和电阻r37，电阻r35的另一端与系统稳压电路202相连，电阻r37的另一端与主控芯片201的io端口相连，电阻r37的另一端还连接有电容c16后接入地。

关于按键控制电路210的原理如下：在按键key1按下时，电阻r35和电阻r37的连接点被拉地，主控芯片201对应的io端口的电平拉低。主控芯片201对低电平信号进行去抖动处理后改变液晶显示模块u3上的指针位置，查询或者设置液晶显示模块u3上显示的参数。

备用电池电路211，耦接于主控芯片201以在系统断电后由备用电池持续向主控芯片201供电，使rtc处于不间断运行状态，保证rtc的实时性和准确性。

作为本发明的一个实施例方式，参照图7，备用电池电路211包括备用电池bt1，备用电池bt1的负极连接sgnd，正极连接有单向二极管d14，单向二极管d14的阳极连接备用电池bt1，单向二极管d14的阴极连接有电阻r5，电阻r5的另一端连接有滤波电容c40和电阻r27，滤波电容的另一单连接sgnd，电阻r27的另一端连接有单向二极管d9，单向二极管d9的阴极连接电阻r27，阳极连接第二稳压电路2022的输出端。

关于备用电池电路211的原理如下：在系统稳压电路202正常运行时第二稳压电路2022为主控芯片201供电；当系统稳压电路202断电时，备用电池bt1为主控芯片201供电，单向二极管d9和d14可以将备用电池bt1和第二稳压电路2022进行隔离，防止相互产生干扰。

参照图7，数据存储电路212，通过i2c总线与主控芯片201耦接，用于存储系统的设置参数和系统运行的数据。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。