[发明专利]面向农业物联网测控节点的光伏电源管理系统

摘要

本发明公开了一种面向农业物联网测控节点的光伏电源管理系统，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、电压输出电路，电压转换电路、电压采集电路、电流采集电路、温度采集电路、电压输出电路分别接入MC9S08DZ60最小系统，光伏充电电路、电压转换电路分别与锂电池组连接，太阳能电池板与光伏充电电路连接。本发明可有效对农业物联网中的太阳能电池系统进行电源管理，并能完美融入农业物联网中，大大方便了使用者通过农业物联网对太阳能电池系统进行管控工作。

主权项

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；飞思卡尔单片机中通过程序构建电压采集任务、电流采集任务、温度采集任务、均衡控制任务、数据分析任务，电量显示任务，电压采集任务中飞思卡尔单片机和电压采集芯片进行通信，将接收到的电池电压数据储存在中间变量中，电压采集任务的周期为100ms；电流采集任务中执行ADC转化，得到串联在充放电电路中的电阻电压，然后计算出充放电电流值，电流采集任务的周期为100ms；温度采集任务中对多个NTC温度传感器进行轮流采样，然后对照电阻‑‑温度表，得到每节电池的温度，温度采集任务周期为200ms；均衡控制任务中，对充放电状态进行判断，然后分析是否达到均衡条件，开启或关闭均衡，均衡控制任务周期为200ms；数据分析任务中，对存储在中间变量中的电压数据进行分析，并结合采集到的电流和温度数据，进行相应的策略控制，如停止充放电，数据分析任务的周期为100ms；电量显示任务中，将锂电池组总电压在过充和过放范围内分成5个等级，结合充放电状态，显示当前电池组的电量状态，电量显示任务的周期为500ms。