CN204615453U

CN204615453U - 太阳能蓄电池智能保护控制器

Info

Publication number: CN204615453U
Application number: CN201520291246.9U
Authority: CN
Inventors: 卢丰江
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2015-05-07
Filing date: 2015-05-07
Publication date: 2015-09-02
Anticipated expiration: 2025-05-07

Abstract

本实用新型涉及一种太阳能蓄电池智能保护控制器，包括主壳体、控制系统以及分别用于与太阳能光伏板、蓄电池和用电负载相连的受电端口、充放电端口和供电端口。控制系统包括：微处理器；充放电控制模块；电量监测模块；显示屏，其根据微处理器的指令显示蓄电池的工作参数；报警模块，在蓄电池的剩余电量达到预设的报警阈值时即发出警报；以及控制键。所述控制系统还包括过流保护模块。本实用新型通过实时监测蓄电池的剩余电量、充满所需时长、可供电时长等工作参数并显示在显示屏上，使用者可实时了解蓄电池工作状态，并在蓄电池剩余电量达到报警阀值时发出警报；而过流保护模块可在蓄电池放电过程中发生过流时自动报警及断开电路，安全性更高。

Description

太阳能蓄电池智能保护控制器

技术领域

本实用新型涉及太阳能光伏电源技术领域，尤其涉及一种太阳能蓄电池智能保护控制器。

背景技术

太阳能光伏发电作为一种清洁能源来源，越来越受到重视，应用逐渐广泛。然而，现有的太阳能光伏发电系统所采用的控制器主要是针对充放电的过程进行管理，以提升充放电过程的效率，但是，由于太阳能光伏板上产生的电压的波动较大，充电过程相对复杂，现有的控制器并不能实时地反馈充电进度，现有的控制器的控制不够精确，容易出现过充或充不满的现象，而且，在放电过程中也易出现过放电或者过流现象。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于，提供一种太阳能蓄电池智能保护控制器，能有效地对蓄电池的工作状态进行智能化控制，提升其安全性能。

为解决上述技术问题，本实用新型提供如下技术方案：一种太阳能蓄电池智能保护控制器，包括主壳体、设于主壳体内部的控制系统以及设于主壳体上的分别用于与太阳能光伏板、蓄电池和用电负载相连的受电端口、充放电端口和供电端口，所述控制系统包括：

微处理器，对其他组件提供的参数进行运算，并产生相应的控制指令来控制相应的组件的工作状态；

充放电控制模块，其分别与受电端口、充放电端口、供电端口以及微处理器相连并在微处理器的控制下工作，在充电模式时，将太阳能光伏板通过受电端口输送来的电力再通过充放电端口向蓄电池进行充电，而在供电模式时，将蓄电池通过充放电端口输送来的电力再通过供电端口为外接的用电负载供电；

电量监测模块，其连接至充放电控制模块和微处理器，在充放电的过程中通过充放电控制模块获取蓄电池实时电量参数，并将测得电量数据反馈给微处理器；

显示屏，其与微处理器相连并根据微处理器的指令显示蓄电池的工作参数，所述工作参数包括以下参数中的至少一个：剩余电量、充满所需时长、可正常供电时长；

报警模块，在电量监测模块监测到蓄电池的剩余电量达到预设的报警阈值时即发出警报；以及

控制键，与所述微处理器相连并用于输入控制信号。

进一步地，所述控制系统还包括过流保护模块，其分别连接供电端口和微处理器，在蓄电池的放电过程中实时监测供电端口的放电电流值大小并反馈给微处理器，并在放电电流值超过限定的上限值时根据微处理器的指令自动切断电路。

进一步地，所述报警模块为声音报警器，或者所述报警模块包括声音报警器和发光报警器。

进一步地，所述显示屏为液晶屏或者LED屏或者数码管显示器。

进一步地，所述控制键主要包括有电源开关键和复位键，或者所述控制键为兼具电源开关键和复位键功能的电源/复位键。

进一步地，所述供电端口可以是常规电源插口或者USB接口。

采用上述技术方案后，本实用新型至少具有如下有益效果：通过在充放电过程中实时监测蓄电池的剩余电量、充满所需时长、可供电时长等工作参数并在显示屏上显示出来，可以方便使用者及时了解蓄电池的工作状态，并且还能在蓄电池剩余电量达到报警阀值时发出警报；而且还可进一步通过过流保护模块来对蓄电池的放电过程进行有效管理，能在过流时自动报警及断开电路，其安全性更高。

附图说明

图1是本实用新型太阳能蓄电池智能保护控制器的立体外观图。

图2是本实用新型太阳能蓄电池智能保护控制器的系统构成原理框图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互结合，下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。

如图1至图2所示，本实用新型提供一种太阳能蓄电池智能保护控制器，包括主壳体1、设于主壳体内部的控制系统2以及设于主壳体1上的分别用于与太阳能光伏板40、蓄电池42和用电负载44相连的受电端口30、充放电端口32和供电端口34。

所述主壳体1用于提供其他组件安装所需的空间，可以设计为长方体形状、圆柱状等电子产品常见的形状。

而所述受电端口30与太阳能光伏板40相连从而获得太阳能光伏板40工作产生的电力；所述充放电端口32与蓄电池42相连，从而可以为蓄电池42充电也可以为蓄电池42提供放电的输出端；所述供电端口34与用电负载44相连，从而在蓄电池42放电时为各用电负载44提供电力，所述供电端口34可以是为灯具、电扇、电视机等常见家电供电的常规电源插口，也还可以是的USB接口，用于为数码产品（诸如：MP3、MP4、MP5、平板电脑、MID、手机等）进行供电/充电，优先采用的输出参数为5V/3A，以具有更好的兼容性。

所述控制系统2包括微处理器20、充放电控制模块21、电量监测模块22、过流保护模块23、显示屏24、报警模块25以及控制键26。

其中，所述微处理器20作为系统的数据处理核心，对其他组件提供的参数进行运算，并产生相应的控制指令来控制相应的组件的工作状态。

所述充放电控制模块21一方面分别与受电端口、充放电端口以及供电端口相连，另一方面也与微处理器相连，从而，所述充放电控制模块21可以在微处理器20的控制下，一方面可以在充电模式下，将太阳能光伏板40通过受电端口40输送来的电力再通过充放电端口42向蓄电池42进行充电，另一方面，在供电模式下，将蓄电池42通过充放电端口42输送来的电力再通过供电端口44为所接的用电负载供电。

所述电量监测模块22连接至充放电控制模块21和微处理器20，在整个充放电的过程中通过充放电控制模块21获取蓄电池42的剩余电量信息，并将测得电量数据反馈给微处理器20进行相应的运算处理，例如：在充电过程中，微处理器20根据蓄电池42当前的电量值以计算出充满电还需要多长时间，并将当时的电量值以及充满所需时长发送至显示屏24上进行显示；而在放电过程中，微处理器20根据蓄电池42当前的电量值以计算出蓄电池42还可以正常供电多长时间，并将当时的电量值以及还可供电的时长发送至显示屏24上进行显示。

所述过流保护模块23分别连接供电端口34和微处理器20，在蓄电池42的放电过程中实时监测供电端口34的放电电流值大小并反馈给微处理器20，在放电电流值超过限定的上限值时根据微处理器20的指令自动切断电路，以避免该智能保护控制器及用电负载44受损。

所述显示屏24与微处理器20相连，其根据微处理器20的指令显示蓄电池44的各种工作参数，所述工作参数包括以下参数中的至少一个：剩余电量、充满所需时长、可正常供电时长。例如：在蓄电池42充电过程中，显示蓄电池42的剩余电量以及充满所需时长；而在蓄电池42放电过程中，则显示蓄电池42的剩余电量以及可正常供电时长。所述显示屏24可以为液晶屏或者LED屏或者数码管显示器。

所述报警模块25与微处理器20相连，是在电量监测模块22监测到蓄电池42的剩余电量达到预设的报警阈值时即发出警报，所述报警阈值可以分为下限值和上限值，在蓄电池42充电过程中，当剩余电量达到上限值100%，即充满电时，报警模块25发出警报提醒使用者及时断电，而且微处理器20也会产生相应指令自动停止充电，可有效延长电池使用寿命2倍以上；而在蓄电池42放电过程中，可以设置下限值为20%，当剩余电量下降至20%时，报警模块25发出警报提醒使用者注意，及时保存正在使用的例如电脑类的用电负载上的数据，防止因欠压断电带来的数据丢失。在剩余电量低于20%时，智能保护控制器仍然可以持续工作一段时间，直至剩余电量为1%时，直接关闭以保护蓄电池，防止过放而损坏。另外，所述报警模块25还与过流保护模块23配合，当过流保护模块23监测到放电电流过大，例如：设定标准值是10A，但实际电流达到13A时，过渡保护模块23会断开放电电路，而此时报警模块25也根据微处理器20的指令发出警报，以提醒使用者注意用电安全。一般地，报警模块25可以采用声音报警器，例如：蜂鸣器、喇叭等，也还可以采用声音报警器和发光报警器相结合的方式报警，即一方面发出报警声，另一方面还通过报警指示灯或显示屏的闪烁发出报警。

所述控制键26主要包括有电源开关键（Power）、复位键（Reset），也可以将电源开关键和复位键二合一而形成一个电源/复位键，通过按压时长来区分不同的按键功能，例如：短按为电源开关功能，对应开启控制器和关闭控制器，而长按（例如3秒）则是复位功能，可以在报警模块25进行报警时，解除报警。

本实用新型在实际使用时，首先，其可以精确地监测充电过程，在充满电后及时断开充电电路避免过充；而且，不论是充电还是放电过程，都可以准确地显示蓄电池42的剩余电量，让用户随时掌握电量值；还具有欠压提醒功能，当蓄电池42的电量低于20%时启动报警，此时可以通过按压复位键（或长按二合一的电源/复位按键）来解除报警音。

其次，通过本实用新型智能保护控制器对外部用电负载供电时，当接入用电负载，短按电源/复位键一次，控制器即启动并切换至放电状态，微处理器20会等待电压稳定后，定时更新剩余电量值（百分比数值），同时也更新剩余供电时间；而且，过流保护模块23会监控放电电流，当放电总电流达到预定报警值（例如：13A）时，即会启动瞬间切断输出，防止因过载而损坏控制器以及用电负载。

此外，在充电过程中，显示屏24上还会显示充电剩余时间，即充满所需时长；而在放电过程中，显示屏24上还会显示剩余供电时间，即还能提供稳定的正常供电多长时间。当蓄电池42的电量用到最后时，系统将延长1分钟关机，时间进入以秒为单位的倒计时状态，同时发出警报，防止突发断电带给用户的意外损失。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同范围限定。

Claims

1. 一种太阳能蓄电池智能保护控制器，包括主壳体、设于主壳体内部的控制系统以及设于主壳体上的分别用于与太阳能光伏板、蓄电池和用电负载相连的受电端口、充放电端口和供电端口，其特征在于，所述控制系统包括：

控制键，与所述微处理器相连并用于输入控制信号。

2. 如权利要求1所述的太阳能蓄电池智能保护控制器，其特征在于，所述控制系统还包括过流保护模块，其分别连接供电端口和微处理器，在蓄电池的放电过程中实时监测供电端口的放电电流值大小并反馈给微处理器，并在放电电流值超过限定的上限值时根据微处理器的指令自动切断电路。

3. 如权利要求1所述的太阳能蓄电池智能保护控制器，其特征在于，所述报警模块为声音报警器，或者所述报警模块包括声音报警器和发光报警器。

4. 如权利要求1所述的太阳能蓄电池智能保护控制器，其特征在于，所述显示屏为液晶屏或者LED屏或者数码管显示器。

5. 如权利要求1所述的太阳能蓄电池智能保护控制器，其特征在于，所述控制键主要包括有电源开关键和复位键，或者所述控制键为兼具电源开关键和复位键功能的电源/复位键。

6. 如权利要求1所述的太阳能蓄电池智能保护控制器，其特征在于，所述供电端口可以是常规电源插口或者USB接口。