[发明专利]面向农业物联网测控节点的光伏电源管理系统

说明书

技术领域

本发明涉及光伏电源管理系统领域，具体是一种面向农业物联网测控节点的光伏电源管理系统。

背景技术

农业物联网是当今世界农业发展的新潮流， 是由信息技术支持的根据空间变异， 定位、定时、定量地实施一整套现代化农事操作技术与管理的系统。其基本涵义是根据作物生长的性状，调节对作物的投入，确定农作物的生产目标，进行定位的“系统诊断、优化配方、技术组装、科学管理”，以最少的或最节省的投入达到同等收入或更高的收入，并改善环境， 高效地利用各类农业资源，可以说是物联网技术是与农业生产全面结合的一种新型农业，它将农业带入数字和信息时代，是21 世纪农业的重要发展方向。

光伏管理系统，是利用太阳能电池将太阳能转化成电能存储在锂电池中，储存的电能为物联网节点提供无污染和永不间断的能源。本光伏电源管理系统由太阳能充电模块、电池管理电路和具有能量密度高特性的锂电池组成，其中太阳能充电模块是利用太阳能光伏板将光能转化成电能，并经过电压调理电路，将电能输出到锂电池组。电池管理模块对锂电池的充放电进行管理，防止锂电池过充或者过放现象的发生；同时具有电量指示功能，提示充放电状态和剩余电容量的多少。

目前对于使用太阳能电池作为能源的农业物联网系统，尚没有一个可对太阳能电池实现有效管理并可融入农业物联网的电源管理系统，因此迫切需要提供一种能够融入农业物联网并对太阳能电池实现电源管理的系统。

发明内容    本发明的目的是提供一种面向农业物联网测控节点的光伏电源管理系统，以解决现有技术存在的问题。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案为：

面向农业物联网测控节点的光伏电源管理系统，其特征在于：包括有MC9S08DZ60最小系统、光伏充电电路、电压转换电路、电压采集电路、电流采集电路、温度采集电路、放电控制电路，太阳能电池板接入光伏充电电路输入端，光伏充电电路输出端与锂电池组连接，电压转换电路输入端与锂电池组连接，电压转换电路输出端连接至MC9S08DZ60最小系统，电压采集电路、温度采集电路输入端分别连接至锂电池组，电压采集电路、温度采集电路输出端分别连接至MC9S08DZ60最小系统，电流采集电路输入端分别接入光伏充电电路、放电控制电路，电流采集电路输出端连接至MC9S08DZ60最小系统，放电控制电路输入端接入MC9S08DZ60最小系统，放电控制电路输出端连接至其他用电设备，其中：

MC9S08DZ60最小系统包括型号为MC9S08DZ60的飞思卡尔单片机、时钟电路、复位电路、接口电路、电量显示电路、滤波电路、基准电压电路，滤波电路输入端与电压转换电路输出端连接，输出端接入飞思卡尔单片机，时钟电路、复位电路、接口电路、电量显示电路、基准电压电路亦分别接入飞思卡尔单片机；

电压转换电路由DC-DC转换器构建而成，电压转换电路输入端接锂电池组，输出端接最小系统、电压转换电路、电流采集电路、温度采集电路，为这些电路的工作提供电源；

放电控制电路输入端与锂电池组、MC9S08DZ60最小系统连接，放电控制电路输出端接用电设备；

光伏充电电路包括稳压电路、充电控制电路，其中稳压电路输入端与太阳能电池板连接，稳压电路输出端与充电控制电路输入端连接，充电控制电路输出端连接至锂电池组；

电压采集电路包括电压采集部分、通信隔离部分、滤波部分、型号为LTC6803-4的电压采集芯片，其中电压采集部分输入端与锂电池组连接，电压采集部分输出端接入通信隔离部分，通信隔离部分输出端连接至MC9S08DZ60最小系统，滤波部分输入端接入电压采集芯片，滤波部分输出端接至电压转换电路；

温度采集电路由多个NTC温度传感器构成，多个NTC温度传感器分别设置在锂电池组处，且多个NTC温度传感器分别接入MC9S08DZ60最小系统中飞思卡尔单片机；

电流采集电路由运算放大器构建而成，电流采集电路输入端分别接入光伏充电电路、放电控制电路，电流采集电路输出端连接至MC9S08DZ60最小系统中飞思卡尔单片机；