一种直流双向充放电控制器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种直流双向充放电控制器，所述充放电控制器包括光伏电池、控制器电路、蓄电池、负载和负载保护电路4，所述蓄电池和负载之间还设有开关K1，所述开关K1与控制器电路电连接，所述控制器电路包括依次电连接的DC/DC变换器、调节电路、D/A转换器和单片机，所述控制器电路还包括信息采集电路，所述信息采集电路包括电流采集单元和电压采集单元。本实用新型专利技术采用了现代电子技术，设计了一种直流双向充放电控制器，结构简便，可以有效控制系统的充放电过程，同时对充放电过程中对蓄电池的过充、过放、反接等过程进行了保护，延长了电池的使用寿命，实现了对光伏电池电能的优化控制输出。

A DC Bidirectional Charge and Discharge Controller

The utility model discloses a DC bidirectional charging and discharging controller, which comprises a photovoltaic battery, a controller circuit, a storage battery, a load and a load protection circuit 4. A switch K1 is also provided between the storage battery and the load. The switch K1 is electrically connected with the controller circuit. The controller circuit comprises a DC/DC converter electrically connected in sequence, a regulation circuit and a D/A conversion circuit. The controller circuit also includes an information acquisition circuit, which includes a current acquisition unit and a voltage acquisition unit. The utility model adopts modern electronic technology and designs a DC bidirectional charging and discharging controller, which has simple structure and can effectively control the charging and discharging process of the battery. At the same time, it protects the charging, discharging and reverse connection of the battery during the charging and discharging process, prolongs the service life of the battery, and realizes the optimal control output of the photovoltaic battery power.

【技术实现步骤摘要】
一种直流双向充放电控制器
本技术涉及电子电路
，具体是一种直流双向充放电控制器。
技术介绍
随着能源稀缺问题的进一步发展，关于太阳能的研究逐渐深入，光伏发电现如今已经被认为是当前世界最有发展前景的新能源技术。在进行光伏发电时，由于光伏电池的输出电压不稳定，我们一般不能直接将光伏电池应用于负载，需要将光能转变为电能后存储到蓄电池中，然而只有在光伏发电系统工作中保持蓄电池没有过充电和放电过程，蓄电池的使用寿命和效率才会提升，在这种情况下充放电控制器得以产生。目前市场上有着各种各样的充放电控制器，但这些控制器对于蓄电池的保护不够充分，充电方式单一，当蓄电池给负载供电时，由于控制器不能时刻检测蓄电池的电压，这样很容易发生蓄电池的过放电，导致蓄电池深度放电，严重损耗蓄电池寿命，降低工作效率。针对以上情况，我们需要设计一种直流双向充放电控制器，结构简便，可以有效控制系统的充放电过程，同时对充放电过程中对蓄电池的过充、过放、反接等过程进行了保护，延长了电池的使用寿命，实现了对光伏电池电能的优化控制输出。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种直流双向充放电控制器，以解决现有技术中的问题。为实现上述目的，本技术提供如下技术方案：一种直流双向充放电控制器，所述充放电控制器包括光伏电池、控制器电路、蓄电池、负载和负载保护电路，所述光伏电池通过控制器电路与蓄电池电连接，所述蓄电池、负载保护电路和负载依次电连接，所述蓄电池和负载之间还设有开关K1，所述开关K1与控制器电路电连接，所述控制器电路包括依次电连接的DC/DC变换器、调节电路、D/A转换器和单片机，所述调节电路包括依次电连接的PWM调制器、电流调节器和电压调节器，所述PWM调制器与DC/DC变换器电连接，所述电压调节器与D/A转换器电连接，所述单片机与开关K1电连接。进一步的，所述控制器电路还包括信息采集电路，所述信息采集电路包括电流采集单元、第一电压采集单元和第二电压采集单元，所述第一电压采集单元设置在单片机与光伏电池之间，所述第二电压采集单元设置在蓄电池和负载之间，所述电流采集单元设置在单片机与蓄电池之间，所述电流采集单元、第一电压采集单元和第二电压采集单元分别与单片机电连接，所述电流采集单元、第二电压采集单元分别与电流调节器、电压调节器电连接。进一步的，所述负载保护电路包括过流取样电阻R1、三极管V1、偏置电阻R2、电阻R3、电阻R4和降压电阻R5，所述过流取样电阻R1的端口J1与与蓄电池连接，所述过流取样电阻R1的端口J2与与负载连接，所述过流取样电阻R1与偏置电阻R2串联，所述三极管V1一端与过流取样电阻R1的端口J1连接，所述三极管V1另一端与偏置电阻R2连接，所述三极管V1的集电极J3通过电阻R3分别与电阻R4和降压电阻R5串联，所述电阻R4和降压电阻R5并联连接，所述降压电阻R5与保护电压翻转电路串联连接。进一步的，所述控制器电路还包括显示电路和电源模块，所述单片机分别与显示电路、电源模块电连接。进一步的，所述单片机为STC89C52单片机。进一步的，所述显示电路上设有显示器，所述显示器为液晶1602显示器。与现有技术相比，本技术的有益效果是：本技术采用了现代电子技术，设计了一种直流双向充放电控制器，其中光伏电池可将光能转化为电能，是整个工作过程的原始来源，单片机作为总控处理器，可用来监控整个系统的状态，给定参考电压以及控制开关的通断等，电源模块可将蓄电池电压转换为控制器的工作电压，电流、电压调节器采用电压外环、电流内环的双环控制，通过改变PWM调制器的输出来控制DC/DC变换器；显示电路可实时显示系统的各种工作参数，以便我们进行分析检测。工作时，控制电路中设有电流采集单元和电压采集单元，将系统中光伏电池的电压、蓄电池的电压信息传输至单片机，单片机根据信息采集电路来判断光伏电池和蓄电池的状态，发送控制指令，当蓄电池电量不足时，光伏电池中输出的能量可通过控制电路传输至蓄电池，当蓄电池电量充足时则停止充电，开关K1闭合，蓄电池可对负载供电。负载保护电路可对蓄电池放电过程进行保护，其工作原理为：正常电路流通时，负载电路的电流流经过流取样电阻R1的J1、J2两端产生的电压降较小，小到不足以使三极管V1导通，V1处于截止状态，集电极J3端无电压输出，J4点也无保护触发电压输出；当输出电路发生短路、漏电等故障，电路电流增加，使通过过流取样电阻R1的电压降增加到0.6-0.7V时，通过偏置电阻R2加到三极管V1的基极，使V1由截止状态进入导通状态，其集电极J3由正常时的低电平，变为高电平。该电平经R5、R6分压电路分压，从J4点经降压电阻R5向保护电压翻转电路送入触发电压，致使电压翻转电路翻转，产生保护控制电压，迫使保护执行电路进入保护状态。本技术采用了现代电子技术，设计了一种直流双向充放电控制器，结构简便，可以有效控制系统的充放电过程，同时对充放电过程中对蓄电池的过充、过放、反接等过程进行了保护，延长了电池的使用寿命，实现了对光伏电池电能的优化控制输出。附图说明为了使本技术的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本技术作进一步详细的说明。图1为本技术整体结构示意图；图2为本技术具体电路说明图；图3为本技术负载保护电路说明图。图中：1-光伏电池、2-控制器电路、3-蓄电池、4-负载保护电路、5-负载、6-调节电路。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。如图1、图2所示，一种直流双向充放电控制器，所述充放电控制器包括光伏电池1、控制器电路2、蓄电池3、负载保护电路4和负载5，所述光伏电池1通过控制器电路2与蓄电池3电连接，所述蓄电池3、负载保护电路4和负载5依次电连接，所述蓄电池3和负载5之间还设有开关K1，所述开关K1与控制器电路2电连接，所述控制器电路2包括依次电连接的DC/DC变换器、调节电路6、D/A转换器和单片机，所述调节电路6包括依次电连接的PWM调制器、电流调节器和电压调节器，所述PWM调制器与DC/DC变换器电连接，所述电压调节器与D/A转换器电连接，所述单片机与开关K1电连接。所述控制器电路2还包括信息采集电路，所述信息采集电路包括电流采集单元、第一电压采集单元和第二电压采集单元，所述第一电压采集单元设置在单片机与光伏电池1之间，所述第二电压采集单元设置在蓄电池3和负载5之间，所述电流采集单元设置在单片机与蓄电池3之间，所述电流采集单元、第一电压采集单元和第二电压采集单元分别与单片机电连接，所述电流采集单元、第二电压采集单元分别与电流调节器、电压调节器电连接。如图3所示，所述负载保护电路4包括过流取样电阻R1、三极管V1、偏置电阻R2、电阻R3、电阻R4和降压电阻R5，所述过流取样电阻R1的端口J1与与蓄电池3连接，所述过流取样电阻R1的端口J2与与负载5连接，所述过流取样电阻R1与偏置电阻R2串联，所述三极管V1一端本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种直流双向充放电控制器，其特征在于：所述充放电控制器包括光伏电池(1)、控制器电路(2)、蓄电池(3)、负载保护电路(4)和负载(5)，所述光伏电池(1)通过控制器电路(2)与蓄电池(3)电连接，所述蓄电池(3)、负载保护电路(4)和负载(5)依次电连接，所述蓄电池(3)和负载(5)之间还设有开关K1，所述开关K1与控制器电路(2)电连接；所述控制器电路(2)包括依次电连接的DC/DC变换器、调节电路(6)、D/A转换器和单片机，所述调节电路(6)包括依次电连接的PWM调制器、电流调节器和电压调节器，所述PWM调制器与DC/DC变换器电连接，所述电压调节器与D/A转换器电连接，所述单片机与开关K1电连接。

【技术特征摘要】
1.一种直流双向充放电控制器，其特征在于：所述充放电控制器包括光伏电池(1)、控制器电路(2)、蓄电池(3)、负载保护电路(4)和负载(5)，所述光伏电池(1)通过控制器电路(2)与蓄电池(3)电连接，所述蓄电池(3)、负载保护电路(4)和负载(5)依次电连接，所述蓄电池(3)和负载(5)之间还设有开关K1，所述开关K1与控制器电路(2)电连接；所述控制器电路(2)包括依次电连接的DC/DC变换器、调节电路(6)、D/A转换器和单片机，所述调节电路(6)包括依次电连接的PWM调制器、电流调节器和电压调节器，所述PWM调制器与DC/DC变换器电连接，所述电压调节器与D/A转换器电连接，所述单片机与开关K1电连接。2.根据权利要求1所述的一种直流双向充放电控制器，其特征在于：所述控制器电路(2)还包括信息采集电路，所述信息采集电路包括电流采集单元、第一电压采集单元和第二电压采集单元，所述第一电压采集单元设置在单片机与光伏电池(1)之间，所述第二电压采集单元设置在蓄电池(3)和负载(5)之间，所述电流采集单元设置在单片机与蓄电池(3)之间，所述电流采集单元、第一电压采集单元和第二电压采集单元分...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈殿磊，吴勇，陈建，陶金，王少锋，
申请(专利权)人：高盛能源投资深圳有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44