[发明专利]电源控制系统及控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电源控制系统及控制方法。

背景技术

随着人类的不断发展，能源消耗越来越大，同时对环境的影响也越来越大，整个社会将更多的注意力转向了新能源的开发，取之不竭的太阳能无疑成为了目前开发热点之一。由于太阳能电池往往需要有足够强的光照条件下才能供电，并且存在光电转换板受光面积小，光电转换效率不高，造成不稳定的问题。因而通常通过大量太阳能电池方阵对蓄电池进行充电，再由蓄电池向负载供电。因此，采用较优的方法控制太阳能电池对蓄电池的充电对于太阳能电池系统来说，显得尤为重要。

太阳能只能在白天而且光照足够强的情况下才能供电，如果考虑到蓄电池需要一天24小时不间断的工作，仅仅太阳能可能是不够的，所以有必要同时也引进220V市电的供电，220V市电可作为太阳能的补充，当有足够光照的时候，自动切换成为太阳能供电，当太阳能不能再供电时，而且当蓄电池的电压降低到一定值的时候，开始自动切换到市电的供电。

当把电源放到户外工作的时候，不可能派人每天24小时看着它供电是否正常，这也不现实，所以有必要做到可以在室内通过某种手段自动地获得电源目前的供电状况，串口和网口是目前比较通用的通信手段。

因此，需要一种智能切换太阳能、市电和蓄电池供电，并且能够通过一定渠道通信控制电源分流输出状态以及获取电源供电情况的智能电源控制系统，这样可以保证供电的连续性，也可以充分利用到太阳能，既环保又方便。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种可以保持持续、稳定利用太阳能、市电和蓄电池智能切换供电，并且能实时监控电源供电情况的电源控制系统及控制方法。

本发明所采用的技术方案是：本发明的控制系统包括电源控制器、太阳能电池、蓄电池、电网电源和负载，所述电源控制器与所述太阳能电池、蓄电池、电网电源和负载对应连接，所述电源控制器检测并控制所述太阳能电池、蓄电池、电网电源的工作状态，保障向所述负载输送电力，所述电网电源包括市电经开关电源后的直流电源，本发明包括工作状态和电压检测电路、电源输出控制电路、MCU供电电路、MCU 主控电路、串口通信电路、蓄电池充电状态切换电路、蓄电池过充/放保护电路、工作程序控制装置，所述MCU供电电路连接所述太阳能电池、蓄电池、电网电源，所述MCU主控电路分别与所述工作状态和电压检测电路、电源输出控制电路、MCU供电电路、串口通信电路、蓄电池充电状态切换电路、蓄电池过放电保护电路、工作程序控制装置电连接，所述MCU主控电路接受所述工作状态和电压检测电路传输的信号并与所述串口通信电路和工作程序控制装置进行交换处理后对所述电源输出控制是电路、蓄电池充电状态切换电路、蓄电池过充/放保护电路实施控制。

所述太阳能电池与所述电源控制器之间设置有太阳能电池放电继电器，所述电网电源与所述电源控制器之间设置有市电放电继电器，所述蓄电池和所述蓄电池过充/放保护电路之间设置有蓄电池过充保护开关、蓄电池过放保护开关。

所述工作程序控制装置包括MCU并连接有相应的程接口、复位开关及输入输出辅助端子。

本发明的控制方法包括以下步骤：

a：工作状态和电压检测电路主动检测太阳能电池、蓄电池和电网电源的电压，判断它们是否正常工作；

b：太阳能电池设定有一放电门限值，当其电压大于或等于所述放电门限值时，蓄电池充电状态切换电路切换太阳能电池给蓄电池充电以及给负载供电；当电压小于所述放电门限值时，蓄电池充电状态切换电路切换为电网电源给蓄电池充电以及给负载供电；

c：当检测到电网电源断电时，切换为太阳能电池给蓄电池充电以及给负载供电。

其中，在过充/放电保护中，当蓄电池的电压超过14.4V则蓄电池过充保护开关M1断开停止充电，蓄电池的电压小于13.2V后则闭合恢复充电；当蓄电池电压小于11V则蓄电池过放保护开关M2断开停止供电，蓄电池电压恢复至11.4V以上则闭合恢复给负载供电。

在步骤c中，当检测到电网电源断电且检测到无太阳能电池连接时，切换为蓄电池为负载供电。

所述太阳能电池、蓄电池和电网电源的电压信号以及蓄电池充放电状态信息通过串口通信电路送至上层控制单元，并通过该串口通信电路接受控制指令。