[发明专利]用于太阳能电池的人工智能自识别环境多功能控制器

说明书

技术领域

本发明涉及电源控制器，尤其是一种用于太阳能电池的人工智能自识别环境多功能控制器。

背景技术

太阳能电池一般包括太阳能电池板、蓄电池和控制器，目前，现有用于太阳能电池的控制器往往存在如下缺点：1、功能单一，只有简单的过充过放保护功能，部分带有简单的定时功能，不能自动识别环境；2、控制器在蓄电池充满电后，通过对太阳能电池板实施短路以达到过充保护的功能，这样会造成太阳能电池板阵列结温过高，损坏太阳能电池板；3、控制器防反接保护是在蓄电池反接时构成短路，通过熔断保险丝进行保护，这样带来需要更换保险丝的麻烦；4、控制器的充电回路均是简单采用肖特基二极管作为反向隔离器件，其正向压降有0.6V左右，这样一个12A控制器的充电损耗最少也有12*0.6＝7.2W，故其电路损耗大，发热量大，严重缩短了控制器的使用寿命。

发明内容

针对以上现有太阳能电池控制器的不足，本发明的目的是提供一种具有人工智能、自识别环境、自我智能学习功能，高效率，低成本，使用寿命更长的新型人工智能自识别环境太阳能电池多功能控制器。

本发明的目的是通过采用以下技术方案来实现的：

用于太阳能电池的人工智能自识别环境多功能控制器，所述控制器包括相互电连接的电池防反接保护电路、蓄电池电压采样电路、光控检测电路、温度检测电路、太阳能电池板电压与蓄电池电压比较电路、太阳能电池板对蓄电池充电控制电路、充电限流保护电路、负载控制电路、负载过载或短路检测电路、多功能开关转换电路、状态指示电路、MCU控制电路；

构成所述各电路的器件之间的连接关系如下：

电池防反接保护电路：蓄电池正极(BAT+)经二极管D2后，再经电容C4和C6虑波后向IC U2供电，再由U2向IC U1供电，使整个控制器正常工作；当电池接反时，二极管D2反向截止，不会导通，IC U2无电压不会工作，使整个控制器不会工作，此时蓄电池不构成任何回路；

蓄电池电压采样电路：由相互电连接的电阻R58、R7、R8与电容C9、二极管D3组成；

光控检测电路：由相互电连接的电阻R9、R10、R11、R12与三极管Q4、稳压管ZD2组成；

温度检测电路：由相互电连接的热敏电阻NTC1、电阻R38和电容C13组成；

太阳能电池板电压与蓄电池电压比较电路：包括相互电连接的运放U5-D和U5-A及周边相关电阻、电容；

太阳能电池板对蓄电池充电控制电路：包括相互电连接的MOS管Q1、Q19及周边相关电阻、电容；

充电限流保护电路：包括相互电连接的运放U5-B和U5-C及周边相关电阻、电容；

负载控制电路：包括相互电连接的MOS管Q5、Q16及周边相关电阻、电容；

负载过载或短路检测电路：包括相互电连接的运放U4-A及周边相关电阻、电容；

多功能开关转换电路：包括相互电连接的8421编码旋转开关SW4及周边相关电阻、电容；

状态指示电路：包括相互电连接的发光二极管LED1、LED2、LED3及周边相关电阻、电容；

MCU控制电路：包括相互电连接的IC U1、晶振Y1及周边相关电阻、电容。

作为本发明的优选技术方案，所述MCU控制电路中的IC U1中固化有专用软件程序，通过专用软件程序和所述控制器电路相结合的方法，实现智能控制和多种功能选择，具有自我智能学习功能，能够自动识别使用场合的季节气侯等气象参数，从而控制控制器的输出。

作为本发明的优选技术方案，所述控制器通过太阳能电池板电压与蓄电池电压比较电路和太阳能电池板对蓄电池充电控制电路，检测太阳能板的电压和检测蓄电池充电速率，再通过MCU控制电路计算出白天的时长，判断当天天气是晴天、阴天或雨天，同时与前三天记录的数据进行比较校正，然后根据一天等于24小时，计算出当天夜晚的时长，从而实现精确控制。

作为本发明的优选技术方案，所述控制器中负载控制电路采用MOS管作为反向隔离器件，当蓄电池电压比太阳能电池板的电压高时，整流二极管反向载止，从而起到了防止蓄电池对太阳能电池板反向充电，当蓄电池电压比太阳能电池板的电压低时，整流二极管正向导通，此时太阳能电池板对蓄电池充电。

相对于现有技术，本发明采用上述技术方案后，具有以下有益效果：

1、本发明通过硬件、软件的相结合的方法，可以实现10种功能选择，最大限度发挥太阳能控制器的功能，提高产品利用率；利用微电脑智能控制和自我智能学习功能，能够自动识别使用场合的季节气侯等气象参数，从而人性化控制控制器的输出；