一種智能太陽能光伏電源裝置的製作方法
2023-06-20 08:12:11 2
專利名稱：一種智能太陽能光伏電源裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種太陽能電源裝置，尤其是涉及一種智能太陽能光伏電源裝置。
背景技術：
太陽能光伏電源系統一般由太陽能電池板、蓄電池、管理單元組成。目前系統中的 管理單元一般只具有簡單的電池保護功能，而不具有完備的智能管理功能，如太陽能電池 板的最大功率點跟蹤(MPPT)、電池充放電過程管理、電池過充電保護、過放電保護、過電流 保護、電池均衡管理、電量計、電池電壓監視，以及與外部智能單元通信等功能，因此不能成 為一個獨立的智能電源系統，不能滿足當前智能電網發展的要求。
發明內容本實用新型的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種具有動態 充放電管理功能的智能太陽能光伏電源裝置。本實用新型的目的可以通過以下技術方案來實現一種智能太陽能光伏電源裝置，其特徵在於，包括太陽能電池板、鋰離子電池組、 智能管理單元，該智能管理單元包括太陽能電池板接口、鋰離子電池組接口、負載接口、 RS485通信接口、測量取樣電路、測量信號調理電路、動態充放電管理集成電路、輸出電壓調 節及穩壓電路、微處理器、MOSFET(金氧半場效電晶體)，所述的測量取樣電路通過太陽能 電池板接口與太陽能電池板連接，所述的動態充放電管理集成電路分別與測量取樣電路、 輸出電壓調節及穩壓電路連接，所述的輸出電壓調節及穩壓電路通過負載接口與負載連 接，所述的測量信號調理電路與測量取樣電路連接，所述的微處理器分別與RS485通信接 口、測量信號調理電路、動態充放電管理集成電路、MOSFET連接，所述的MOSFET與動態充放 電管理集成電路連接，並通過鋰離子電池組接口與鋰離子電池組連接。所述的動態充放電管理集成電路為BQ24610。所述的微處理器設有電池保護模塊、電池組均衡控制模塊、庫侖計及AD轉換模 塊。所述的MOSFET包括充電M0SFET、放電MOSFET。與現有技術相比，本實用新型具有以下優點1、具有動態充放電管理功能。負載小於太陽能電池板輸出功率時多餘電能貯存於 鋰離子電池組，負載大於太陽能電池板輸出功率時，鋰離子電池組作為補充電源滿足負載需求。2、完備的智能管理功能。包括太陽能板最大功率點跟蹤功能、太陽能板輸出電壓 電流監視、鋰離子電池組保護功能、電池組均衡控制功能、電池電量計、電池電壓監視、電池 保護動作記錄等。3、具有與外部智能系統通信的功能。通過RS485接口提供智能管理功能中所有監
3測和記錄的信息。
圖1為本實用新型的結構示意圖；圖2為本實用新型的智能管理單元的結構示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖和具體實施例對本實用新型進行詳細說明。實施例如圖1、圖2所示，一種智能太陽能光伏電源裝置，包括太陽能電池板、鋰離子電池 組、智能管理單元，該智能管理單元包括太陽能電池板接口 1、鋰離子電池組接口 2、負載接 口 3、RS485通信接口 4、測量取樣電路5、測量信號調理電路6、動態充放電管理集成電路7、 輸出電壓調節及穩壓電路8、微處理器9、MOSFET 10，所述的測量取樣電路5通過太陽能電 池板接口 1與太陽能電池板連接，所述的動態充放電管理集成電路7分別與測量取樣電路 5、輸出電壓調節及穩壓電路8連接，所述的輸出電壓調節及穩壓電路8通過負載接口 3與 負載連接，所述的測量信號調理電路6與測量取樣電路5連接，所述的微處理器9分別與 RS485通信接口 4、測量信號調理電路6、動態充放電管理集成電路7、M0SFET 10連接，所述 的M0SFET10與動態充放電管理集成電路7連接，並通過鋰離子電池組接口 2與鋰離子電池 組連接。所述的動態充放電管理集成電路7為BQ24610。所述的微處理器9設有電池保護模塊、電池組均衡控制模塊、庫侖計及AD轉換模 塊。所述的MOSFET 10包括充電M0SFET、放電M0SFET。太陽能電池板最大功率點跟蹤功能的實現微處理器9通過測量取樣電路5和測 量信號調理電路6連續監視太陽能電池板輸出的電流和電壓值，計算太陽能板輸出功率， 並通過動態充放電管理集成電路7調節其電流，搜索跟蹤其最大功率點。動態充放電管理功能的實現當太陽能電池板輸出電源功率大於負載消耗功率 時，動態充放電管理集成電路7將用多餘電能為鋰離子電池組充電；當太陽能電池板輸出 電源功率小於負載消耗功率時，動態充放電管理集成電路7將用鋰離子電池組作為補充電 源以滿足負載需求。鋰離子電池組保護功能的實現微處理器9對電池電壓及充放電電流進行連續監 測，當電池電壓高於設定值時立即關閉充電M0SFET，當電池電壓低於設定值時立即關閉放 電M0SFET，當充放電電流超過設定值時也立即關閉充電和放電M0SFET，從而實現過充電、 過放電、充放電過電流或短路保護，同時將所有的保護動作記錄於片上非易失存儲器，以備 查詢。電池組均衡控制功能的實現微處理器9對電池電壓進行連續監測，根據電壓值 及均衡算法，在充電過程中旁路小部分充電電流達到各電池單元之間的電量平衡。電量計功能的實現微處理器9通過片上庫侖計AD轉換模塊對電池充放電電流進 行連續監測，通過軟體累計電池剩餘電量。所述的RS485通信接口 4用於與外部其它智能單元通信，接受外部系統對太陽能光伏電源系統的查詢和管理，通訊協議為自定義的問答式協議。通過RS485通信接口 4可 以查詢的數據包括鋰離子電池組當前電量、電池電壓、電池保護動作情況、太陽能板輸出電 壓電流等。
權利要求一種智能太陽能光伏電源裝置，其特徵在於，包括太陽能電池板、鋰離子電池組、智能管理單元，該智能管理單元包括太陽能電池板接口、鋰離子電池組接口、負載接口、RS485通信接口、測量取樣電路、測量信號調理電路、動態充放電管理集成電路、輸出電壓調節及穩壓電路、微處理器、MOSFET，所述的測量取樣電路通過太陽能電池板接口與太陽能電池板連接，所述的動態充放電管理集成電路分別與測量取樣電路、輸出電壓調節及穩壓電路連接，所述的輸出電壓調節及穩壓電路通過負載接口與負載連接，所述的測量信號調理電路與測量取樣電路連接，所述的微處理器分別與RS485通信接口、測量信號調理電路、動態充放電管理集成電路、MOSFET連接，所述的MOSFET與動態充放電管理集成電路連接，並通過鋰離子電池組接口與鋰離子電池組連接。
2.根據權利要求1所述的一種智能太陽能光伏電源裝置，其特徵在於，所述的動態充 放電管理集成電路為BQ24610。
3.根據權利要求1所述的一種智能太陽能光伏電源裝置，其特徵在於，所述的微處理 器設有電池保護模塊、電池組均衡控制模塊、庫侖計及AD轉換模塊。
4.根據權利要求1所述的一種智能太陽能光伏電源裝置，其特徵在於，所述的MOSFET 包括充電M0SFET、放電MOSFET。
專利摘要本實用新型涉及一種智能太陽能光伏電源裝置，包括太陽能電池板、鋰離子電池組、智能管理單元，該智能管理單元包括太陽能電池板接口、鋰離子電池組接口、負載接口、RS485通信接口、測量取樣電路、測量信號調理電路、動態充放電管理集成電路、輸出電壓調節及穩壓電路、微處理器、MOSFET，所述的測量取樣電路通過太陽能電池板接口與太陽能電池板連接，所述的動態充放電管理集成電路分別與測量取樣電路、輸出電壓調節及穩壓電路連接，所述的測量信號調理電路與測量取樣電路連接，所述的微處理器分別與RS485通信接口、測量信號調理電路、動態充放電管理集成電路、MOSFET連接。與現有技術相比，本實用新型具有動態充放電管理功能等優點。
文檔編號H02J7/00GK201656512SQ20102013506
公開日2010年11月24日 申請日期2010年3月18日 優先權日2010年3月18日
發明者江秀臣, 賈林壯, 高翔 申請人:上海科能電氣科技有限公司