① 菜鸟请问:那位高手有太阳能控制器原理图及设计方案
能源是人类社会存在和发展的重要物质基础。目前世界能源结构是以煤炭、石油和天然气等化石能源为主体的结构,而化石能源是不可再生的资源,并且在生产和消费过程中有大量污染物排放,破坏生态和环境。太阳能通过太阳能电池将资源无限、清洁干净的太阳辐射能转化为电能的太阳能光伏发电,是新能源和可再生能源家族的重要成员之一
太阳能电池的基本原理及其伏安特性当物体受到光照时,物体内的电荷分布状态发生变化会产生电动势和电流,这种现象称为光生伏打效应。该效应在液体和固体物质中都会发生,但只有在固体中,尤其是在半导体中,才会有较高的转换效率
太阳能电池是一种利用光生伏打效应把光能转换为电能的器件,当太阳光照射到半导体P-N结时,会在P-N结两边产生电压,使P-N结短路,就会产生电流。这个电流随着光的强度的加大而增大,当接受的光的强度一定时,就可以将太阳能电池看成恒流源。
<P> 对于太阳能电池方阵而言,应按照用户的要求和负载的用电量及技术条件确定太阳能电池组件的串并联数。串联数由太阳能电池方阵的工作电压决定,应考虑蓄电池的均浮充电压,线路损耗以及温度变化对太阳能电池的影响。蓄电池的容量决定其最大充电电流,该数值再结合负载电流,可决定太阳能电池并联数。</P>
<P> 太阳能电池的输出特性如图1所示,太阳能电池的输出伏安特性曲线是进行系统分析的最重要的技术数据之一。从图中可以看出,太阳能电池的伏安特性具有强烈的非线性。</P>
<P> 在光伏系统中,负载的匹配特性决定了系统的工作特性和太阳电池的有效利用率。要想在太阳电池供电系统中得到最大功率,必须跟踪日照强度和环境温度条件,不断改变其负载阻抗的大小,从而达到阵列与负载的最佳匹配,以提高系统的效率,该方法称为MPPT(最大功率点跟踪)法。</P>
<P> <STRONG>2 小功率太阳能控制器</STRONG></P>
<P> 图2为小功率太阳能控制器电路结构图。蓄电池和太阳能电池阵列直接耦合,当白天有阳光时,太阳能电池阵列向蓄电池充电,当夜晚或阴天阳光不足时,蓄电池放电,保证负载不停电。</P>
<P> 对于小功率太阳能控制器而言,为节约成本,常用的控制方式为CVT(恒定电压跟踪)法,即通过合理选择太阳电池的串并联数,使阵列在最大功率点附近的运行电压近似于蓄电池的端电压,即可获得蓄电池和太阳电池方阵之间的电压最佳匹配。</P>
<P> <STRONG>3 24V/5A太阳能控制器电路分析</STRONG></P>
<P> 图3为24V/5A太阳能控制器主回路电路图。该控制器采用单路旁路型充放电控制器形式,即MOSFET管VT1并联在太阳能电池阵列的输出端,当蓄电池端电压充到均充电压值时,VT1进入脉宽调制状态,避免蓄电池过充。</P>
<P> 图中Vin+和Vin-连接太阳能电池阵列的输出,Vout+和Vout-连接直流负载,VB和GND连接铅酸蓄电池的正负两端。</P>
<P> V1为“防反充二极管”,只有当太阳能电池方阵输出电压高于蓄电池电压时,V1才能导通,反之V1截止,从而保证夜晚或阴雨天时不会出现蓄电池向太阳能电池方阵反向充电,起到“防反向充电保护”作用。</P>
<P> V12为“防反接二极管”,当蓄电池极性接反时,V12导通,使蓄电池通过V12短路放电,产生很大电流快速使保险丝F1烧断,起到“防蓄电池反接保护”作用。</P>
<P> MOSFET管VT2为蓄电池放电开关,在铅酸蓄电池放电时,从保护蓄电池的角度出发,当蓄电池电压小于“过放电压”时,VT2截止,切断蓄电池和负载的回路,进行“过放电保护”,避免电池放空,损坏蓄电池。当太阳能电池阵列重新供电,只有当蓄电池电压重新升到浮充电压时,VT2才重新导通,接通负载回路。</P>
<P> 需要指出的是,当控制电路切断负载回路后,控制回路仍然要消耗蓄电池能量,因此控制回路要尽量减少电子元件以降低功耗。出于此目的,该电路采用PHILIPS公司的单片机P87LPC767作为CPU。该单片机是20引脚封装的单片机,基本结构与51系列兼容,适合与许多要求高密度、低成本的场合。其内含4kB的OTP程序存储器和128B的RAM,并且内置4路8位A/D转换器。尤其是其工作在100kHz~4MHz,电源电压为3.3V时,其功耗仅为0.044mA~1.7mA,非常适合蓄电池供电系统。</P>
<P> 受体积和成本的限制,以单片机为核心的控制电路的电源直接通过蓄电池端电压变换得来,该电路中通过图4中的LM317三端可调稳压器变换出单片机的电源电压,控制电路与主回路共地。</P>
<P> LM317为三端可调正压稳压器,其输出电压范围为1.25V~37V,只需2个外接电阻即可设置输出电压。LM317的输出端Vout和调整端adj之间提供1.25V的基准电压VREF,输出电压满足以下公式:</P>
<P> Vout≈VREF (1+R2/R1)</P>
<P> 由于LM317的输入和输出电压差为40V,而对于24V的太阳能控制器,太阳能电池阵列的开路电压有可能达到50V,为避免瞬间过压,在LM317输入端并接稳压管V13进行保护。</P>
<P> 图5为单片机P87LPC767的管脚连接图。电路中单片机的主要功能就是测量蓄电池端电压,进而控制VT1和VT2的导通状况,保证电路的稳定运行。由于P87LPC767自带8位AD,单片机又与主回路共地,因此采用直接电阻分压测量即可,即电路图中的VAD1。</P>
<P> 当该控制器负载为路灯时,应具备光控功能,即有太阳光时,VT2截止;夜晚或阴雨天光线不足时,VT2导通,路灯照明。由于光线不足时,太阳能电池阵列的输出电压下降显著,因此可通过对其输出电压进行分压测量(VAD2),判断光线情况,作为VT2导通和截止的一个判据。</P>
<P> P87LPC767使用P1.7(Fzs)和P1.6(PWM)作为2个MOSFET的栅极控制信号。以VT1的控制为例,当P1.6输出高电平时,三极管V5导通,VT1栅极驱动信号VG1被拉低,VT1截止。由于MOSFET的栅极驱动电压不能超过20V,因此当P1.6输出为低,V5截止时,蓄电池电压经R9和R13分压后产生VT1的驱动信号。VT1和VT2在主回路中的连接方法可解决其驱动共地问题。</P>
<P> 控制器还配置了蓄电池放电容量指示灯,如图7所示。4个发光二极管分别对应蓄电池容量的100%、75%、50%和25%。P87LPC767测量蓄电池端电压后,根据其数值决定4个发光二极管的亮灭情况。需要指出的是,当蓄电池充电时,其端电压与容量没有直接关系,发光二极管的指示没有实际意义,只有当蓄电池放电时,其端电压可以在一定程度上反映电池容量,例如若12V的蓄电池端电压下降到10.8V时,则可认为其容量为0。</P>
<P> 本文提供了一套24V/5A太阳能控制器电路,其成本低廉且性能稳定,具备广泛推广的价值。
② 太阳能控制器接线图 方法
太阳能控制器接线图方法如下:
工具:太阳能控制器、蓄电池。
1、接线顺序:先接蓄电池,设置好负载的工作模式,再接太阳能板,最后接负载,控制器内部蓄电池和太阳能板的正极是连在一起的,电压一致,所以蓄电池和太阳能板的正极接在一起。
太阳能控制器接线图接线的注意事项:
1、首先应该正确接线,不要将电线接错否则很容易产生电路的故障,并且应该主动保证线路图的稳定性。
2、接线的过程中应该保证断电,如果没有断电的情况下可能会产生触电的风险。
3、接线的过程中应该在专业人士的指导下进行否则容易产生一些安全风险。
③ 太阳能控制器电路图小问题
图中是
BAT就是Battery(缩写)中文是电池
P+ ----接太阳能电池+
P- ----接太阳能电池-
BAT+ -----接蓄电池+
GND ------接蓄电池-
④ 太阳能充放电控制器电子器件电路图
简易太阳能电池充放电控制器电路图
铅酸蓄电池已普遍应用于太阳能光伏电源系统。人们知道,铅酸蓄电池的使用寿命与是否过充电或过放电有很大关系,只要在太阳能光伏电源系统工作过程中保持蓄电池不过充电,也不过放电,就能延长使用寿命,让其正常工作5年以上。本文介绍的简易太阳能电池充放电控制器,可有效地防止蓄电池过充电或过放电。
一、电路结构电路如附图所示。双电压比较器LM393两个反相输入端②脚和⑥脚连接在一起,并由稳压管ZD1提供6.2V的基准电压做比较电压,两个输出端①脚和⑦脚分别接反馈电阻,将部分输出信号反馈到同相输入端③脚和⑤脚,这样就把双电压比较器变成了双迟滞电压比较器,可使电路在比较电压的临界点附近不会产生振荡。R1、RP1、C1、A1、Q1、Q2和J1组成过充电压检测比较控制电路;R3、RP2、C2、A2、Q3、Q4和J2组成过放电压检测比较控制电路。电位器RP1和RP2起调节设定过充、过放电压的作用。可调三端稳压器LM371提供给LM393稳定的8V工作电压。被充电电池为12V65Ah全密封免维护铅酸蓄电池;太阳电池用一块40W硅太阳电池组件,在标准光照下输出17V、2.3A左右的直流工作电压和电流;D1是防反充二极管,防止硅太阳电池在太阳光较弱时成为耗电器。
二、工作原理当太阳光照射的时候,硅太阳电池组件产生的直流电流经过J1-1常闭触点和R1,使LED1发光,等待对蓄电池进行充电;K闭合,三端稳压器输出8V电压,电路开始工作,过充电压检测比较控制电路和过放电压检测比较控制电路同时对蓄电池端电压进行检测比较。当蓄电池端电压小于预先设定的过充电压值时,A1的⑥脚电位高于⑤脚电位,⑦脚输出低电位使Q1截止,Q2导通,LED2发光指示充电,J1动作,其接点J1-1转换位置,硅太阳电池组件通过D1对蓄电池充电。蓄电池逐渐被充满,当其端电压大于预先设定的过充电压值时,A1的⑥脚电位低于⑤脚电位,⑦脚输出高电位使Q1导通,Q2截止,LED2熄灭,J1释放,J1-1断开充电回路,LED1发光,指示停止充电。
当蓄电池端电压大于预先设定的过放电压值时,A2的③脚电位高于②脚电位,①脚输出高电位使Q3导通,Q4截止,LED3熄灭,J2释放。其常闭触点J2-1闭合,LED4发光,指示负载工作正常;蓄电池对负载放电时端电压会逐渐降低,当端电压降低到小于预先设定的过放电压值时,A2的③脚电位低于②脚电位,①脚输出低电位使Q3截止,Q4导通,LED3发光指示过放电,J2动作,其接点J2-1断开,正常指示灯LED4熄灭。另一常闭接点J2-2(图中未绘出)也断开,切断负载回路,避免蓄电池继续放电。闭合K,蓄电池又充电。
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⑤ 这是一个太阳能充电控制器一小部分的电路图,想知道两个二极管和电容并联是什么作用
本人觉得D1 D2 应该是接电源负端,可能你没画出来。要不这个电路D1D2和电容器就没用。不讨论0.01PF电容怎么来的,也不可能有这样的电容器。D1D2的结电容都比它大。应该是0.01UF。
D1 D2 其中有1个是稳压二极管,而1个是是整流二极管用于保护太阳能板。D3是隔离用的。这应该是个小型电器用的。
原理,太阳能板电源被稳压滤波后经D3输出给电池或用电器。保证不会过高的电压加在用电器上。而当外部电池接反,电流会经D2D1,D3 形成回路,接近短路。不考虑损坏电池或其他元件,就只为了使太阳能板不被损坏。
很多电器电源输入都有这样的保护电路。一方面防止过压,一方面防止电源倒接。保护主要部分。
话说的太多,可能太罗嗦了。敬请见谅。
⑥ 太阳能路灯接线图
一、路灯控制系统工作原理:白天光伏电池向蓄电池充电,晚上蓄电池提供电力供路灯照明。所以蓄电池将构成一个充放电循环。太阳能路灯照明控制电路包括光伏电池、蓄电池、路灯和控制器四部分。
1、设计中采用AT89S52单片机,并将其作为智能核心模块。外围电路主要包括太阳能电池电压采样模块、蓄电池电压采样模块、键盘电路模块、LED显示模块、充放电控制模块等。
2、图1是太阳能路灯控制器结构设计图。
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12、定压、稳压电路
12.1、图4的最左边是光敏电阻,为检测车灯的电路。光敏电阻受光越强,其电阻值越小。在夜晚时,光敏电阻的电阻值变大,单片机HT46R23的PB0所检测到的电压值较小;当车灯照射到光敏电阻时,光敏电阻的电阻值就会变小,单片机之PB0检测到的电压值就会比较大。
12.2、因此在夜晚,当单片机的PB0所检测到的电压值大于某临界值时,即表示有车辆接近,则单片机将点亮LED灯。
12.3、图中的人体红外线传感器的检测电路是当有人进入检测范围时,人体红外线传感器会发出1个小脉波,因为此小脉波的功率很小,需要经过几次放大器(LM324)的放大,其信号才能有效地被单片机接收,所以平时无人进人人体红外线检测器的检测范围时,此电路的输出为低电位;当单片机的PC0收到高电位时,表示有人进人人体红外线传感器的检测范围,单片机将点亮LED照明灯。
(1)在成品上方的太阳能发电板有受光的情形下,其输出是否有7.5V以上的太阳能发电板之工作电压。
(2)如果上述测试正常的话,在未接充电电池的情形下,定电压电路.HT7544的输出端应该会有约6V的电压输出。流经1个整流二极管后,约为5.4v的电压,以供充电电池充电之用。
(3)将充电电池接至电路中稳压电路,HT7551会输出5V的电压给单片机使用。
(4)以不透光物质遮蔽太阳能发电板,以模拟人夜的情形。当单片机的PB1所检测到的太阳能发电板的输出电压值小于某一临界值时,表示天色已暗。此时,单片机会输出一高电位给控制信号c,以打开电源控制电路,使电池的电能流人LED驱动电路中。同时,单片机会输出FWM信号以点亮LED灯。6h的时间较长,此时让LED灯持续点亮1min,以模拟点亮6h,6h后应已过深夜,人车已少,所以熄灭LED灯。
(5)当已过6h而LED灯熄灭后,如果有人车接近,则装在PB0的光敏电阻或装在PCO的人体红外线检测器应会感应到车灯或人体所发出来的红外线。此时,单片机会再点亮LED灯约30S,以作警示或照明之用。此情形直到单片机的PB1所检测到的太阳能发电板所输出的电压值大于某1个临界值时,表示天色已亮,程式再回到开始的状态。
四、接线说明:
1、 先接蓄电池的连接线
2、 再接蓄电池到控制器的线
3、 再接太阳能板到控制器的线
4、 最后接负载到控制器的线
5、 负载为低压钠灯时,在做灯具的时候应该先把整流器的输出端接光源的两端的线先连接好(低压钠灯光源无正负极可任意连接)。把整流器的输入端连接两根足够长的线(要能区分正负极)。在最后接负载到控制器的接线时注意正负极不能接反。
⑦ 太阳能控制器怎么接线,谢谢
1、接线顺序:先接蓄电池,设置好负载的工作模式,再接太阳能板,最后接负载
(7)太阳能控制器电路图扩展阅读:
太阳能控制器安装及注意事项
1、打开包装,将其固定于合适位置(请避免阳光直射与潮湿地方)。
2、先连接电池引线(为使自动识别功能不发生错误),并等控制器完成识别过程(电平指示器打指示出电池的电量后)再连太阳能电池板引线,最后在负载关断的情况下连接负载线。
3、为了使用安全,不使过大的负载或将太阳能电池板加得过大;用电源机一类的电源代替太阳能电池对电池充电。
4、充电时,拆下太阳能电池板,充电电流不能太大。
4、注意电池的正负极。
⑧ 太阳能热水器控制电路图
太阳能热水器自动上水分为全自动和半自动上水,开关肯定不同。半自动上水工作原理:半自动控制器只显示水温,水位,不能自动上水,通常太阳能热水器安装在楼顶,用两根水管接到用户家中,用来流热水,并且上水时兼作上水管,另一根作排气用,在水加满后会从这儿溢出,当要上水时,用户手动打开上水阀,因为自来水的压力大,水就开始向上流,一旦水将水箱注满,便从排气管 B流出.当用户看到溢水后就将阀门关闭,有的热水器上面有水位显示可控观察,并且水满后会有报警声关闭水阀门便完成了上水工作。电路自动控制的上水装置的工作原理:水位自动控制器由电源电路、水位检测电路和控制执行电路组成,电源电路由电源变压器、整流二极管、滤波电容器组成,水位检测电路由高水位电极A、低水位电极B和主电极C 组成,控制执行电路由集成电路和继电器、交流接触器等组成,在水箱内无水或者水位低于低水位电极B时,继电器吸合,水泵电动机通电工作,水箱开始上水。当水箱水位达到高水位电极 A 时,水的导电电阻将电极 A 与电极 C连通,使继电器断开电路,电动机断电,水箱停止进水。当水位下降至B 以下时,主电极C 与电极B均与水面脱离,使得接触器又吸合,水泵电动机工作,水箱开始上水。
下边是原理图
⑨ 网上的一张太阳能控制器电路图的一部分..
这个是太阳能控制器上的部分电路,你不要过于的去研究。太阳能的智能控制最好去买个完整的控制器就好了。