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一種自適應太陽能充電控制器

本發明公開了一種自適應太陽能充電控制器，它是一種利用太陽能向蓄電池充電的控制器，包括蓄電池電壓采樣電路、溫度檢測電路、太陽能電池板電壓采樣電路、太陽能電池板對蓄電池充電的控制電路、負載控制和保護電路。充電由場效應管ＩＲＬ３８０３Ｓ控制，它比一般的可控電子開關轉換速度快，而且導通電阻很小。單片機采用ＰＷＭ蓄電池充電模式，保證蓄電池工作在合理的狀態，提高蓄電池的使用壽命，同時單片機輸出的數字信號控制串接在輸出回路的場效應管ＩＲＬ３８０３的通與斷。蓄電池接反時，不會燒壞保險及損壞控制器任何部件，負載電路具有過載和短路保護功能。該控制器高效率、電路簡單、能夠避免太陽能電池板陣列結溫過高。本控制器使用專用CPU芯片和軟件實現了充電過程的智能化控制，主要特點包括： 1. 控制器兼容各種充電策略，對于不同種類的蓄電池（如密封鉛酸電池、鎳鎘電池、鎳氫電池、鋰電池等）無需更改系統硬件，只需載入不同軟件即可實現不同的充電算法，從而滿足不同電池的充電要求，使充電過程更加高效可靠。 2. 具有完善的軟硬件保護功能，如過充保護、過放保護、短路過流保護、過載保護等，保證了控制器的可靠性。 3. 為實現充電過程控制和保護功能，提供光電池和蓄電池電流電壓的高精度測量功能，蓄電池和環境溫度的檢測功能。 4. 具有蓄電池放電控制功能。蓄電池放電過程與光電池充電相匹配，按照要求可以實現多種充放電模式。 5. 使用PWM（脈沖寬度調制）方式充電過程，保證了較高的充電效率，增加了充電控制的靈活性。 6. 硬件系統全部采用工業級芯片，能夠在高溫、寒冷、潮濕等惡劣環境下工作。 7. 控制器空閑時工作于低功耗狀態，進一步降低系統功耗，提高了充電效率。主要技術指標：系統電壓24/12V；過充電壓26.4/13.2V；過放電壓22.2/11.1V；溫度補償-5mV/℃；充電回路壓降≤0.26V；放電回路壓降≤0.15V；額定充電電流5A；額定負載電流5A；空載損耗≤6mA；工作溫度-35℃至55℃。應用范圍：太陽能的利用對解決能源和環境問題具有重要意義，而能量的存儲和釋放是利用太陽能的關鍵技術，太陽能充電控制器可廣泛應用于太陽能利用的領域。太陽能充電控制器可以用于太陽能路燈、太陽能廣告燈、太陽能草坪燈等的蓄電池充電控制中，其應用范圍和前景廣泛。

北京交通大學 2021-04-13

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