[实用新型]一种市电互补太阳能控制器

说明书

技术领域

本实用新型涉及太阳能光伏技术领域，具体地说是一种太阳能与市电应用结合的市电互补太阳能控制器。

背景技术

目前，随着太阳能应用的广泛深入，越来越多的设备开始使用太阳能供电。太阳能具有绿色环保、无污染等优点，但是其受天气等外界自然环境影响较大，在天气情况较差无太阳的时候，其发电量大大缩减，设备在几个阴雨天后往往无法正常工作。目前市面上存在的市电互补方案有以下两种：1、市电经AC TO DC模块转换后直接加到蓄电池端口，其结构如图1，此方案存在较大弊端，蓄电池在欠压后接入市电后，AC/DC模块一方面给负载供电，另外一部分电能给蓄电池供电，这时AC/DC模块功率要做的足够大才可以，如果AC/DC模块功率不够大，将造成AC/DC模块烧毁或是蓄电池持续放电，损坏蓄电池。如果AC/DC模块功率较大除了给负载供电外，还给蓄电池充电，造成太阳能充电效率变低，能量利用率变低。同时该方案采用后端直流切换，平时AC/DC模块一直处在工作状态，造成能量浪费。2、另外一种市电互补方案为前级切换，外加二极管的方式来实现切换。其结构图2，此方案存在的问题：不管是蓄电池供电或是市电供电，都需要经过一个二极管，使负载端电压比蓄电池或是AC/DC模块输出电压低0.6V左右，而且二极管发热较大，使能量严重浪费。同时在设计电路时要充分考虑两个二极管的散热问题，使电路设计进一步复杂。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种市电互补太阳能控制器，当太阳能供电不足时，自动切换到市电供电，当太阳能充足时，自动切换到太阳能供电，整个过程完全实现自动控制器，无需人员操作干预，而且节省能量，电路简化。

本实用新型的目的通过以下技术方案来实现。

一种市电互补太阳能控制器，其特征在于：所述市电互补太阳能控制器包括外壳及安装在外壳内的MCU主控制芯片、市电检测、PWM功率驱动电路、温度传感器、光照度采集电路、按键及显示电路与电流传感器、蓄电池和太阳能电池板，MCU主控制芯片分别与PWM功率驱动电路、恒流源模块、温度传感器、光照度采集电路、按键及显示电路及电流传感器电连接，市电检测与电流传感器电连接，太阳能电池板与MCU主控制芯片电连接，蓄电池通过PWM功率驱动电路与太阳能电池板电连接，其中太阳能电池板电路上连接有控制太阳能电池板对蓄电池充电的控制开关管MOS管Q24和Q25，Q25具有反接作用，负载电路上连接有负载控制的控制开关管MOS管Q21和Q20，市电电路上连接有市电到负载控制的控制开关管MOS管Q23和Q22，蓄电池与市电之间通过控制开关管Q21和Q20、控制开关Q23和Q22自动切换。

所述显示电路采用双按键双位数码管。

所述光照度采集电路包括相互串联的电阻R1与R2，太阳能电池板与串联后的电阻R1、R2的两端电连接，太阳能电池板还与一防雷管电连接，蓄电池与一保险丝电连接，其中光照度采集电路，通过检测太阳能电池板两端电压从而判断出目前光照度大小。

所述切换采用双电源端切换，AC端和DC端同时切换。

所述蓄电池通过市电检测根据市电供电情况自动调整蓄电池放电深度。

本实用新型相比其他方案有以下优点：

本实用新型在太阳能电池板电路上连接有控制太阳能电池板对蓄电池充电的控制开关管MOS管Q24和Q25，Q25具有反接作用，负载电路上连接有负载控制的控制开关管MOS管Q21和Q20，市电电路上连接有市电到负载控制的控制开关管MOS管Q23和Q22，蓄电池与市电之间通过控制开关管Q21和Q20、控制开关Q23和Q22自动切换，因此当太阳能供电不足时，自动切换到市电供电，当太阳能充足时，自动切换到太阳能供电，整个过程完全实现自动控制器，无需人员操作干预。总之，具有如下优点：

1)当蓄电池电量不足时自动切换到市电供电。蓄电池充满时，自动切换到蓄电池供电，而且采用市电独立给负载供电，可减小市电对蓄电池和市电电源造成的损坏，能有效减少市电电源功率配置。

2)切换过程实现无缝软切换，不会对负载和蓄电池造成冲击，负载工作不受影响。

3)具有市电检测功能，能够根据蓄电池市电供电情况智能调节蓄电池的放电深度。当有市电时，蓄电池放电到11.5V，减小蓄电池放电深度，延长蓄电池使用寿命。无市电时，蓄电池放电到11.1V，保证负载亮灯时间。

4)设有电子短路保护电路，不管是蓄电池供电短路还是外接DC供电，负载短路时都能进行保护，不烧保险丝。

5)双回路设计，使用MOS管代替压降较大的二极管，回路压降小于0.02V，减小能量损耗。