一种野外太阳能电源系统节能管控装置

本实用新型属于低压电器技术领域，具体是一种野外太阳能电源系统节能 管控装置。

太阳能作为一种绿清洁能源，近年来其应用得到了飞速发展，可用作设 备、仪器的电源，亦可用于照明。太阳能电源一般采用光储一体的电源设计， 即由蓄电池给负载供电，再利用太阳能给蓄电池充电，其具有结构简单、移动 性能好的突出优点，为负载的灵活布置提供了供电支撑，因而尤其适用于分散 在野外且低压电源供应不便的场合。

然而，太阳能电源系统也常常会受到天气影响：若遇到连续的阴雨天气， 光伏组件无法有效地对蓄电池进行电能补充，因蓄电池本身容量有限，而负载 对电能的消耗却无法间断，此情况一旦持续较长时间，输出电压将逐渐下降， 严重时甚至导致负载因电源不足而被迫停运的情况发生。

为此，实施野外太阳能电源系统的节能管控就显得尤为重要，研究开发一 种高效的野外太阳能电源系统节能管控装置迫在眉睫。

本实用新型的目的是提供一种野外太阳能电源系统节能管控装置，其通过 实时监测蓄电池电量，并结合负载功耗水平，从而准确管控蓄电池充放电状态， 有选择性地开断负载相关组件的电源，实现合理的电源分配，优质、高效地为 负载供电。

本实用新型解决技术问题的方案如下：

一种野外太阳能电源系统节能管控装置，它由充电控制器，电压检测模块， 低压预警模块，放电控制器，稳压器，电源分配器，监测模块七个部件组成。 充电控制器设有端口I、端口II、端口III和端口IV；电压检测模块设有端 口I、端口II、端口III和端口IV；低压预警模块设有端口I和端口II；放 电控制器设有端口I、端口II、端口III和端口IV；稳压器设有端口I和端 口II；电源分配器设有端口I、端口II和端口III；监测模块设有端口I、端 口II和端口III；各部件的连接关系如下：

1.充电控制器的端口I、端口II分别与本实用新型外的光伏组件的端口 I、端口II连接；充电控制器的端口III与本实用新型外的蓄电池端口I连接； 充电控制器的端口IV与电压检测模块的端口I连接；

2.电压检测模块的端口II与低压预警模块的端口I连接、其端口III 与放电控制器的端口I连接、其端口IV与本实用新型外的蓄电池的端口II 连接；

3.低压预警模块的端口II与本实用新型外的负载的端口II连接；

4.放电控制器的端口II与稳压器的端口I连接、其端口III与监测模块 的端口I连接、其端口IV与本实用新型外的蓄电池的端口III连接；

5.电源分配器的端口I与稳压器的端口II连接、其端口II与监测模块 的端口II连接、其端口III与本实用新型外的负载的端口I连接；

6.监测模块的端口III与本实用新型外的负载的端口III连接。

上述各部件均选用低功耗的器件，在能满足负载正常工作的情况下，所选 用功耗低的元器件功耗低，可以降低整个负载的功耗，从而相应地延长蓄电池 的使用时间。

本实用新型与现有技术比较的优点有：

1.该野外太阳能电源系统节能管控装置最大限度地利用太阳能为蓄电池 充电，使得蓄电池可以高效率地为负载供电，并且实时响应负载的用电需求， 合理为其提供电源，为负载的持续正常运行提供了必要支撑。

2.能做到防过充、防过放、防反充、防过流、稳压等作用，有利于延长 蓄电池寿命，减少因蓄电池报废而造成的材料浪费和环境污染。

3.可实时将蓄电池的运行状况反馈给用户，当蓄电池出现持续无法充电 或其它故障时能发出低压预警，以便用户及时对蓄电池进行维护。

4.运行可靠，工艺简单，生产方便，价格低廉，可推广程度高。

图1是一种野外太阳能电源系统节能管控装置结构图。

图中：光伏组件1，充电控制器2，电压检测模块3，低压预警模块4，放 电控制器5，稳压器6，电源分配器7，监测模块8，负载9，蓄电池10。

本实用新型的使用方法和工作原理为：

通过对蓄电池的电量监测，控制蓄电池的充放电状态，并配合负载的工作 状态，实时响应负载的用电需求，合理为其分配电源，从而实现最大效率的利 用蓄电池，以保证负载的正常运行。

下面结合附图对本实用新型作详细说明。

如图1所示，本实用新型由充电控制器2，电压检测模块3，低压预警模 块4，放电控制器5，稳压器6，电源分配器7，监测模块8七个部件组成。各 部件的连接关系如下：

充电控制器2的端口I、端口II分别与光伏组件1的端口I、端口II连 接；充电控制器2的端口III与蓄电池10端口I连接；充电控制器2的端口 IV与电压检测模块3的端口I连接；电压检测模块3的端口II与低压预警模 块4的端口I连接、其端口III与放电控制器5的端口I连接、其端口IV与 蓄电池10的端口II连接；低压预警模块4的端口II与负载9的端口II连 接；放电控制器5的端口II与稳压器6的端口I连接、其端口III与监测模 块8的端口I连接、其端口IV与蓄电池10的端口III连接；电源分配器7 的端口I与稳压器6的端口II连接、其端口II与监测模块8的端口II连接、 其端口III与负载9的端口I连接；监测模块8的端口III与负载9的端口 III连接。

充电控制器2依据电压检测模块3所检测的蓄电池10的电压，判断是否 利用光伏组件1经充电控制器2对蓄电池10进行充电。充电控制器2中设有 过充保护功能，其结合电压检测模块3所检测的蓄电池10电压，判断是否停 止充电，从而有效的防止蓄电池10过度充电的情况发生。

当电压检测模块3检测到蓄电池10的电压低于额定电压的预设幅度时(如 30％)，启动低压预警模块4，并将预警信息传送至负载9，从而可经负载9将 蓄电池10的预警信息传达给用户，以便用户即时对蓄电池10进行维护。

放电控制器5依据电压检测模块3所检测的蓄电池10的电压、结合监测 模块8所监测到负载9的电源供应需求，判断是否对负载9进行供电。当负载 9停止工作，不需要电源供应时，本实用新型可自动切换到休眠状态，一旦监 测模块8检测到负载9需要启动的信号，便可立即切换到正常工作状态。放电 控制器5内设有过流保护，以防止因负载9发生雷击，短路等产生的大电流对 蓄电池10造成破坏。

稳压器6可以根据蓄电池10传送的电压进行小范围的升压或降压，确保 供给负载9的电压在可允许的工作范围内，以保证其正常运行。

电源分配器7根据监测模块8所监测到的负载9的运行状态，从而确定其 电源需求，随之进行合理的电源分配，以保证负载9的正常运行。