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一种基于 太阳能 光伏发电加热的远程控制系统

阅读：723发布：2023-02-11

专利汇可以提供一种基于太阳能光伏发电加热的远程控制系统专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明涉及加热控制技术领域，具体涉及一种基于太阳能光伏发电加热的远程控制系统，包括过压保护电路、智能恒温控制器电路、RFID局域传输、串口电路、USB电路、温度报警系统和红外遥控电路，过压保护电路连接电源，用于对加热电路的保护，所述智能恒温控制器电路可用于恒温控制加热电路，所述RFID局域传输可作为局域网传输数据使用，用于连接控制机与加热电路，实现进程高效率的信号传输，所述串口电路是通过计算机加载USB驱动程序，所述USB电路用于连接外端控制设备或其他的程序输入，所述USB电路可用于连接输入端，本发明结构简单，操作便捷，安全性能更高，具有很强的创造性。，下面是一种基于太阳能光伏发电加热的远程控制系统专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种基于太阳能光伏发电加热的远程控制系统，包括光伏发电系统和电源，所述光伏发电系统用于给所述电源供电；其特征在于：包括过压保护电路、智能恒温控制器电路、RFID局域传输、串口电路、USB电路、温度报警系统和红外遥控电路，所述过压保护电路连接电源，用于对加热电路的保护，所述智能恒温控制器电路可用于恒温控制加热电路，所述RFID局域传输可作为局域网传输数据使用，用于连接控制机与加热电路，实现进程高效率的信号传输，所述串口电路是通过计算机加载USB驱动程序，所述USB电路用于连接外端控制设备或其他的程序输入，所述USB电路具有同步存储器和NANDFLASH控制接口，可扩展到
1GB的存储的空间；4个DMA通道和24个中断端口；能控制STNLCD和TFT液晶屏显示，支持触摸屏功；USB接口A型和B型各一个；3个串行口、I2C，SPI，I2S等接口，可用于连接输入端。
2.根据权利要求1所述的基于太阳能光伏发电加热的远程控制系统，其特征在于：所述过压保护电路电压正常时，光电耦合器几乎无输出，VT管被反偏而截止，当某种原因使电路电压升高时，取样电路次级电压随之升高，光电耦合器满足工作条件，光耦输出电流增大，使VT管偏置电压升高并饱和导通，执行机构继电器动作吸合，切断电源进而达到保护电器的目的，若故障消除，电压随之正常，该电路立即退出工作，恢复电路供电。
3.根据权利要求1所述的基于太阳能光伏发电加热的远程控制系统，其特征在于：所述智能恒温控制器电路合上开关SA，变压器T初级线圈通以交流电，次级输出12V交流电压，经桥式整流和电容器滤波后，供给电子温度控制电路，在温控lC1脚和2脚、3脚和4脚分别接上两个电位器，用以设置恒温度。
4.根据权利要求3所述的基于太阳能光伏发电加热的远程控制系统，其特征在于：所述智能恒温控制器电路当环境温度低于高温度时，温控IC的6脚输出高电平，红外发光二极管通过5—15mA的正向电流而发出红外光，使带有过零检测器输出级的光敏双向开关导通，且LED被点亮，双向晶闸管vs触发导通，加热器开始加温，当环境温度上升至设置温度时，与上述相反，温度电路lC的6脚由高电平跳变为低电平，使得输出级的光敏双向开关关断，LED灯熄灭，vs截止，故使加热器断电停止加热。
5.根据权利要求3或4所述的基于太阳能光伏发电加热的远程控制系统，其特征在于：
述智能恒温控制器IC的6脚将一直保持低电平，只有当环境温度降到设置温度以下时，才输出高电平，从而又使加热器通电工作，这样不断周而复始重复以上控制过程，致使环境温度始终保持在设定温度内，达到自动控制温度的目的。
6.根据权利要求1所述的基于太阳能光伏发电加热的远程控制系统，其特征在于：所述温度报警系统包括温度传感器、高速缓存器和配置寄存器，所述高速缓存器，它内部的高速缓存器包含一个高速缓存器RAM和一个非易失性可电擦除的EEPRAM，而这个EEPRAM是用来存放配置寄存器、低温触发器TL和高温触发器TH中的信息。
7.根据权利要求6所述的基于太阳能光伏发电加热的远程控制系统，其特征在于：所述配置寄存器的作用就是用来确定温度值的数值转化率，DS18B20的工作是根据这个寄存器的分辨率将温度值转化为比较精确的数值。
8.根据权利要求1所述的基于太阳能光伏发电加热的远程控制系统，其特征在于：所述红外遥控电路调节RP1的阻值，可以改变红外光接收放大电路的灵敏度，调节RP2的阻值，可以改变继电器K动作的灵敏度，元器件选择R1～R11选用1/4W 碳膜电阻器或金属膜电阻器，RP1和RP2均选用膜式可变电阻器，C1、C2和C7选用独石电容器或涤纶电容器；C3、C5和C6均选用耐压值为16V的铝电解电容器；C4选用高频瓷介电容器，L用φ0.12mm的漆包线在LHV10骨架上绕530 匝后制成，VD1选用2AP9型锗普通二极管；VD2、VD3均选用1N4148型硅开关二极管；VD4选用1N4001型硅整流二极管，VL选用HG401或HG505等型号的红外发光二极管，V1、V2、V4～V8均选用S9013型硅NPN晶体管；V3选用3DU5型光敏晶体管；V9选用S8050或C8050、
3DG8050型硅NPN晶体管，K选用JRX-13F型6V直流继电器。

说明书全文

一种基于太阳能 光伏发电加热的远程控制系统

技术领域

[0001] 本发明涉及加热控制技术领域，具体涉及一种基于太阳能光伏发电加热的远程控制系统。

背景技术

[0002] 光伏发电的主要原理是半导体的光电效应。光子照射到金属上时，它的能量可以被金属中某个电子全部吸收，电子吸收的能量足够大，能克服金属内部引力做功，离开金属表面逃逸出来，成为光电子。硅原子有4个外层电子，如果在纯硅中掺入有5个外层电子的原子如磷原子，就成为N型半导体；若在纯硅中掺入有3个外层电子的原子如硼原子，形成P型半导体。当P型和N型结合在一起时，接触面就会形成电势差，成为太阳能电池。当太阳光照射到P－N结后，空穴由P极区往N极区移动，电子由N极区向P极区移动，形成电流。光电效应就是光照使不均匀半导体或半导体与金属结合的不同部位之间产生电位差的现象。它首先是由光子(光波)转化为电子、光能量转化为电能量的过程；其次，是形成电压过程。多晶硅经过铸锭、破锭、切片等程序后，制作成待加工的硅片。在硅片上掺杂和扩散微量的硼、磷等，就形成P－N结。然后采用丝网印刷，将精配好的银浆印在硅片上做成栅线，经过烧结，同时制成背电极，并在有栅线的面涂一层防反射涂层，电池片就至此制成。电池片排列组合成电池组件，就组成了大的电路板。一般在组件四周包铝框，正面覆盖玻璃，反面安装电极。有了电池组件和其他辅助设备，就可以组成发电系统。为了将直流电转化交流电，需要安装电流转换器。发电后可用蓄电池存储，也可输入公共电网。发电系统成本中，电池组件约占50％，电流转换器、安装费、其他辅助部件以及其他费用占另外50％。无论从世界还是从中国来看，常规能源都是很有限的。中国的一次能源储量远远低于世界的平均水平，大约只有世界总储量的10％。太阳能是人类取之不尽用之不竭的可再生能源，具有充分的清洁性、绝对的安全性、相对的广泛性、确实的长寿命和免维护性、资源的充足性及潜在的经济性等优点，在长期的能源战略中具有重要地位。在专利号为CN201510548478的专利文件中，公开了一种太阳能烤烟房远程加热控制系统，所述烤烟房包括设有加热装置的热风室、设有挂烟架的烤烟室，烤烟室与热风室之间通过进风口和回风口形成循环烟道，所述的加热装置连接换热管；烤烟房房顶上设有太阳能发电装置；所述加热控制系统包括市电接入端、供电切换元件、功率调整元件、加热装置、部件通信元件和终端，市电接入端、太阳能发电装置的输出端通过供电切换元件、功率调整元件与加热装置连接，终端通过部件通信元件与功率调整元件连接。通过使用本发明提供的控制系统能够实现对烤房温度的远程控制，由于这个控制是实时的，因此控制的效率高，自动化、智能化的程度也高。

[0003] 上述专利文件能够实现对烤房温度的远程控制，由于这个控制是实时的，因此控制的效率高，自动化、智能化的程度也高；但是对于如何提供一种结构简单，操作便捷，安全性能更高，实现远程安全控制的基于太阳能光伏发电加热的远程控制系统缺少技术性解决方案。

发明内容

[0004] (一)解决的技术问题

[0005] 针对现有技术的不足，本发明提供了一种基于太阳能光伏发电加热的远程控制系统，用于解决如何提供一种结构简单，操作便捷，安全性能更高，实现远程安全控制的基于太阳能光伏发电加热的远程控制系统的问题。

[0006] (二)技术方案

[0007] 为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

[0008] 一种基于太阳能光伏发电加热的远程控制系统，包括光伏发电系统和电源，所述光伏发电系统用于给所述电源供电；其特征在于：包括过压保护电路、智能恒温控制器电路、RFID局域传输、串口电路、USB电路、温度报警系统和红外遥控电路，所述过压保护电路连接电源，用于对加热电路的保护，所述智能恒温控制器电路可用于恒温控制加热电路，所述RFID局域传输可作为局域网传输数据使用，用于连接控制机与加热电路，实现进程高效率的信号传输，所述串口电路是通过计算机加载USB驱动程序，所述USB电路用于连接外端控制设备或其他的程序输入，所述USB电路具有同步存储器和NANDFLASH控制接口，可扩展到1GB的存储的空间；4个DMA通道和24个中断端口；能控制STNLCD和TFT液晶屏显示，支持触摸屏功；USB接口A型和B型各一个；3个串行口、I2C，SPI，I2S等接口，可用于连接输入端。

[0009] 优选的，所述过压保护电路电压正常时，光电耦合器几乎无输出，VT管被反偏而截止，当某种原因使电路电压升高时，取样电路次级电压随之升高，光电耦合器满足工作条件，光耦输出电流增大，使VT管偏置电压升高并饱和导通，执行机构继电器动作吸合，切断电源进而达到保护电器的目的，若故障消除，电压随之正常，该电路立即退出工作，恢复电路供电。

[0010] 优选的，所述智能恒温控制器电路合上开关SA，变压器T初级线圈通以交流电，次级输出12V交流电压，经桥式整流和电容器滤波后，供给电子温度控制电路，在温控lC1脚和2脚、3脚和4脚分别接上两个电位器，用以设置恒温度。

[0011] 优选的，所述智能恒温控制器电路当环境温度低于高温度时，温控IC的6脚输出高电平，红外发光二极管通过5—15mA的正向电流而发出红外光，使带有过零检测器输出级的光敏双向开关导通，且LED被点亮，双向晶闸管vs触发导通，加热器开始加温，当环境温度上升至设置温度时，与上述相反，温度电路lC的6脚由高电平跳变为低电平，使得输出级的光敏双向开关关断，LED灯熄灭，vs截止，故使加热器断电停止加热。

[0012] 优选的，述智能恒温控制器IC的6脚将一直保持低电平，只有当环境温度降到设置温度以下时，才输出高电平，从而又使加热器通电工作，这样不断周而复始重复以上控制过程，致使环境温度始终保持在设定温度内，达到自动控制温度的目的。

[0013] 优选的，所述温度报警系统包括温度传感器、高速缓存器和配置寄存器，所述高速缓存器，它内部的高速缓存器包含一个高速缓存器RAM和一个非易失性可电擦除的EEPRAM，而这个EEPRAM是用来存放配置寄存器、低温触发器TL和高温触发器TH中的信息。

[0014] 优选的，所述配置寄存器的作用就是用来确定温度值的数值转化率，DS18B20的工作是根据这个寄存器的分辨率将温度值转化为比较精确的数值。

[0015] 优选的，所述红外遥控电路调节RP1的阻值，可以改变红外光接收放大电路的灵敏度，调节RP2的阻值，可以改变继电器K动作的灵敏度，元器件选择R1～R11选用1/4W 碳膜电阻器或金属膜电阻器，RP1和RP2均选用膜式可变电阻器，C1、C2和C7选用独石电容器或涤纶电容器；C3、C5和C6均选用耐压值为16V的铝电解电容器；C4选用高频瓷介电容器，L用φ0.12mm的漆包线在LHV10骨架上绕530 匝后制成，VD1选用2AP9型锗普通二极管；VD2、VD3均选用1N4148型硅开关二极管；VD4选用1N4001型硅整流二极管，VL选用HG401或HG505等型号的红外发光二极管，V1、V2、V4～V8均选用S9013型硅NPN晶体管；V3选用3DU5型光敏晶体管；
V9选用S8050或C8050、3DG8050型硅NPN晶体管，K选用JRX-13F型6V直流继电器。

[0016] (三)有益效果

[0017] 本发明过压保护电路连接电源，用于对加热电路的保护，所述智能恒温控制器电路可用于恒温控制加热电路，所述RFID局域传输可作为局域网传输数据使用，用于连接控制机与加热电路，实现进程高效率的信号传输，所述串口电路是通过计算机加载USB驱动程序，所述USB电路用于连接外端控制设备或其他的程序输入，所述USB电路可用于连接输入端，本发明结构简单，操作便捷，安全性能更高，具有很强的创造性。附图说明

[0018] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

[0019] 图1是本发明的温度报警系统原理框图；

[0020] 图2是本发明的智能恒温控制器电路原理图；

[0021] 图3是本发明的过压保护电路原理图；

[0022] 图4是本发明的USB电路原理图；

[0023] 图5是本发明的RFID局域传输原理框图；

[0024] 图6是本发明的红外遥控电路原理图。

具体实施方式

[0025] 为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

[0026] 一种基于太阳能光伏发电加热的远程控制系统，包括光伏发电系统和电源，光伏发电系统用于给电源供电；包括过压保护电路、智能恒温控制器电路、RFID局域传输、串口电路、USB电路、温度报警系统和红外遥控电路，过压保护电路连接电源，用于对加热电路的保护，智能恒温控制器电路可用于恒温控制加热电路，如图5所示的RFID局域传输可作为局域网传输数据使用，用于连接控制机与加热电路，实现进程高效率的信号传输，串口电路是通过计算机加载USB驱动程序，如图4所示的USB电路用于连接外端控制设备或其他的程序输入，USB电路具有同步存储器和NANDFLASH控制接口，可扩展到1GB的存储的空间；4个DMA通道和24个中断端口；能控制STNLCD和TFT液晶屏显示，支持触摸屏功；USB接口A型和B型各一个；3个串行口、I2C，SPI，I2S等接口，可用于连接输入端。

[0027] 如图3所示的过压保护电路电压正常时，光电耦合器几乎无输出，VT管被反偏而截止，当某种原因使电路电压升高时，取样电路次级电压随之升高，光电耦合器满足工作条件，光耦输出电流增大，使VT管偏置电压升高并饱和导通，执行机构继电器动作吸合，切断电源进而达到保护电器的目的，若故障消除，电压随之正常，该电路立即退出工作，恢复电路供电。

[0028] 如图2所示的智能恒温控制器电路合上开关SA，变压器T初级线圈通以交流电，次级输出12V交流电压，经桥式整流和电容器滤波后，供给电子温度控制电路，在温控lC1脚和2脚、3脚和4脚分别接上两个电位器，用以设置恒温度。

[0029] 智能恒温控制器电路当环境温度低于高温度时，温控IC的6脚输出高电平，红外发光二极管通过5—15mA的正向电流而发出红外光，使带有过零检测器输出级的光敏双向开关导通，且LED被点亮，双向晶闸管vs触发导通，加热器开始加温，当环境温度上升至设置温度时，与上述相反，温度电路lC的6脚由高电平跳变为低电平，使得输出级的光敏双向开关关断，LED灯熄灭，vs截止，故使加热器断电停止加热。

[0030] 述智能恒温控制器IC的6脚将一直保持低电平，只有当环境温度降到设置温度以下时，才输出高电平，从而又使加热器通电工作，这样不断周而复始重复以上控制过程，致使环境温度始终保持在设定温度内，达到自动控制温度的目的。

[0031] 如图1所示的温度报警系统包括温度传感器、高速缓存器和配置寄存器，高速缓存器，它内部的高速缓存器包含一个高速缓存器RAM和一个非易失性可电擦除的EEPRAM，而这个EEPRAM是用来存放配置寄存器、低温触发器TL和高温触发器TH中的信息。

[0032] 配置寄存器的作用就是用来确定温度值的数值转化率，DS18B20的工作是根据这个寄存器的分辨率将温度值转化为比较精确的数值。

[0033] 如图6红外遥控电路调节RP1的阻值，可以改变红外光接收放大电路的灵敏度，调节RP2的阻值，可以改变继电器K动作的灵敏度，元器件选择R1～R11选用1/4W碳膜电阻器或金属膜电阻器，RP1和RP2均选用膜式可变电阻器，C1、C2和C7选用独石电容器或涤纶电容器；C3、C5和C6均选用耐压值为16V的铝电解电容器；C4选用高频瓷介电容器，L用φ0.12mm的漆包线在LHV10骨架上绕530匝后制成，VD1选用2AP9型锗普通二极管；VD2、VD3均选用1N4148型硅开关二极管；VD4选用1N4001型硅整流二极管，VL选用HG401或HG505等型号的红外发光二极管，V1、V2、V4～V8均选用S9013型硅NPN晶体管；V3选用3DU5型光敏晶体管；V9选用S8050或C8050、3DG8050型硅NPN晶体管，K选用JRX-13F型6V直流继电器。

[0034] 需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

[0035] 以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

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