[发明专利]一种太阳能供电系统充放电检测与调节电路

说明书

技术领域

本发明涉及一种太阳能供电系统充放电检测与调节电路。

背景技术

太阳能是目前取之不尽用之不竭的绿色能源，因此，目前城市公共照明系统都提倡使用太阳能，而灯具中，LED灯具是一种节能且寿命长的灯具，这种LED灯具由于亮度大，功耗相对小，且寿命长，也被用于路灯。另外，目前天网系统等24小时在室内外工作的系统也可以采用太阳能做供电系统。

目前，太阳能供电系统中一般包括太阳能电池板、蓄电池、太阳能电池向蓄电池充电的充电电路，蓄电池为用电装置供电的放电系统。在长期的充放电过程中需要知道电池的容量，这样才能规划分配放电功率，如何保证在阴雨天能够尽量长时间的供电，因此，需要知道电池的容量，这样才能更好地分配功率输出。

而目前，一般采用检测蓄电池的输出电压来获知蓄电池的容量，该方法所获得的蓄电池容量精确度不高。

发明内容

本发明的目的是针对太阳能供电系统的上述不足，提供一种太阳能供电系统充放电检测与调节电路，该太阳能供电系统采用统计输入到蓄电池内的能量的方式，精确地确定蓄电池内存有的能量，便于分配使用。

本发明的技术方案是：一种太阳能供电系统充放电检测与调节电路，包括太阳能电池板SP、蓄电池BT、太阳能电池板SP对蓄电池BT充电的充电电路、蓄电池对用电设备供电的放电电路；太阳能电池板SP的正极SP+与蓄电池BT的正极BT+相连，在蓄电池BT的负极BT-还设置有电流取样电路、还包括单片机、电流检测电路；所述的电流检测电路与电流取样电路相连，将实时检测的电流大小输入所述的单片机，所述的单片机通过实时充电电流和时间累计获得蓄电池实时的容量，调节放电功率，当检测到有大电流后，控制减少充电电流或关断充电。

所述单片机通过检测记录充电、放电电流值和时间累计，可计算获得蓄电池充电或放电的容量，调节充电放电功率。当检测到大电流后，控制减小充电电流或关断充电；当放电时，检测放电电流和时间预计蓄电池容量不足时需要延长亮灯时间，可减小放电电流。

本发明中，单片机实时收集蓄电池阴极输出的电流，统计蓄电池的容量，调节夜晚用电设备的功率和时间，保证阴雨天用电设备工作，并在遇到大电流充电可以能会影响电路的性能时，控制减少充电电流或关断充电。

进一步的，上述的太阳能供电系统充放电检测与调节电路中：所述的电流取样电路包括电阻R5、电阻R6、电阻R26、R27和电容C7；电阻R5、电阻 R6、电阻R26、R27和电容C7的两端相连形成检测并联电路，检测并联电路的一端接蓄电池BT的负极BT-，检测并联电路的另一端接太阳能电池板SP的负极SP-端，从检测并联电路的另一端引出导线形成取样端I_IN。

进一步的，上述的太阳能供电系统充放电检测与调节电路中：所述的电流检测电路对取样端I_IN的输出实时检测，结果输入到单片机；所述的电流检测电路包括运算放大器ICU7、电阻R33、电阻R34、电阻R35、电阻R36、电阻R37、电阻R38、电阻R39、电容C31、电容C32和电容C34；

所述的取样端I_IN分别与电阻R37、电阻R38、电阻R39的一端相连，电阻R39的另一端接蓄电池BT的负极BT-，电阻R38的另一端接工作电源，电阻R37的另一端分别接电阻R36的一端和电容C32的一端，电阻R36的另一端接运算放大器ICU7的同相输入端+IN，电容C32的另一端接地；

运算放大器ICU7的反相输入端－IN通过电阻R35接地，在运算放大器 ICU7的反相输入端－IN与输出端OUT之间设置有电阻R34和电容C34；

运算放大器ICU7的输出端OUT接电阻R33的一端，电阻R33的另一端通过电容C33接地，电阻R33和电容C33相连的公共端形成电流检测电路的输出IOUT端接单片机；

运算放大器ICU7正电源端VS接5V工作电压，运算放大器ICU7负电源端VS－接地。

进一步的，上述的太阳能供电系统充放电检测与调节电路中：所述的放电电路由单片机控制，包括MOS管Q3、限流电阻和用电设备；

蓄电池BT的正极BT+接用电设备的阳极，用电设备的阴极接MOS管Q3的 D极，MOS管Q3的S极与蓄电池BT的负极BT－一起接地；

单片机产生的PWM信号输出端接MOS管Q3的G极。

进一步的，上述的太阳能供电系统充放电检测与调节电路中：所述的放电电路中还包括电阻R7、电阻R8、电容C3和电容C6；

所述的电阻R7串连在单片机产生的PWM信号输出端与MOS管Q3的G极之间；