太陽能供電與市電互補使用調控裝置製造方法
2023-04-28 05:00:41
太陽能供電與市電互補使用調控裝置製造方法
【專利摘要】本實用新型提供一種太陽能供電與市電互補使用調控裝置，裝置採用單片機通過光電耦合放大電路去控制兩個單刀雙擲型繼電器對太陽能光伏發電蓄電池供電和市電供電進行智能切換，採用單片機連接太陽能電池板和蓄電池電壓電流採集電路實現測量蓄電池的電壓電流，採用單片機控制MOSFET開關管實現過充過放保護功能。通過上述設置，保證了用電設備用電的連續性，同時有效利用了太陽能光伏發電的節能特點。
【專利說明】太陽能供電與市電互補使用調控裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種太陽能與市電互補逆變控制裝置，具體的說是一種太陽能供電與市電互補使用調控裝置。
【背景技術】
[0002]太陽能光伏電池板在為蓄電池充電和蓄電池對用電設備放電時，是通過其核心部件太陽能光伏控制器進行調控的，現用的光伏控制器具有蓄電池防過充和過放功能，太陽能光伏發電系統是一個非常依賴天氣氣候的系統，每天的發電量取決於當天的光照強度和時間，當遇到長時間陰雨天和霧霾天氣時，太陽能電池板的發電量減少，蓄電池內的電量因為用電設備持續用電而變的不足，光伏控制器會自動斷開用電設備供電線路防止蓄電池處於過放狀態，此時用電設備因為蓄電池電量不足不能正常工作，給用戶造成不便和損失。由於天氣原因造成用電設備不能正常工作是太陽能光伏發電系統應用的瓶頸問題。
【發明內容】
[0003]本實用新型提供一種太陽能供電與市電互補使用調控裝置，具備光伏控制器對蓄電池進行過充過放保護的功能，具有逆變的功能，同時具有當蓄電池電量不足時自動切換至市電供電和蓄電池電量恢復時自動切換至太陽能光伏發電的功能，保證了用電設備用電的連續性，同時很節能。
[0004]本實用新型包括單片機，所採用的技術方案在於:使用單片機I/O 口通過PWM功率驅動電路驅動太陽能電池板負極和兩個蓄電池負極之間的兩個MOSFET開關管，實現太陽能電池板對兩個蓄電池的充電控制；使用單片機I/O 口通過功率驅動電路驅動蓄電池和負載負極之間的MOSFET開關管，達到開啟和關閉負載的目的。使用單片機帶有A/D功能的I/O口連接到蓄電池和太陽能電池板電壓電流採集電路用來測量蓄電池和太陽能電池板的電壓和電流。使用單片機I/o 口通過光電耦合驅動電路去控制兩個單刀雙擲型繼電器，從而實現蓄電池和市電為電器供電的相互切換。
[0005]上述技術方案具體包括:太陽能電池板的兩個主線路的正負極分別連接逆變器的輸入端正負極；在主線路的負極線路上串連有雙MOSFET開關管和MOSFET開關管，逆變器的輸出端兩條線路通過兩個單刀雙擲繼電器與電器負載連接，兩個單刀雙擲繼電器另設有與市電電源相連的市電線路，雙MOSFET開關管設有線路串連接PWM功率驅動電路與單片機相連，MOSFET開關管通過線路串連接功率驅動電路後連接單片機，單片機另設有線路通過光電耦合放大電路分兩條線路與兩個單刀雙擲繼電器分別相連接，單片機另一線路連接有一個蓄電池和太陽能電池板電壓電流採集電路；在太陽能電池板和逆變器相連的兩條主線路中間通過線路與蓄電池相連接。
[0006]本實用新型的有益效果在於:解決了太陽能光伏發電系統在持續陰雨天和天氣惡劣的情況下因為發電量不足而導致電器負載不能工作的問題，同時充分利用了太陽能發電節能的特點。[0007]【專利附圖】
【附圖說明】
[0008]下面結合附圖和實施例對本實用新型作進一步詳述。
[0009]圖1為本實用新型的結構示意圖。
[0010]圖中:1、太陽能電池板，2、逆變器，3、蓄電池，4、兩個單刀雙擲型繼電器，5、電器負載，6、雙MOSFET開關管，7、MOSFET開關管，8、單片機，9、PWM功率驅動電路，IO、功率驅動電路，11、蓄電池和太陽能電池板電壓電流採集電路，12、光電耦合放大電路，13、主線路，14、市電線路，15、線路。
[0011]【具體實施方式】
[0012]圖1所示:太陽能電池板I的兩個主線路13的正負極分別連接逆變器2的輸入端正負極，在主線路13的負極線路上串連有雙MOSFET開關管6和M0SEFET開關管7，逆變器2的輸出端兩條線路15通過兩個單刀雙擲繼電器4與電器負載5連接，主線路13的正極設有線路15與蓄電池3的正極相連，在雙MOSFET開關管6和M0SEFET開關管7之間的線路上設有線路15與蓄電池3的負極相連。單片機8另設有線路15連接蓄電池和太陽能電池板電壓電流採集電路11，並通過功率驅動電路10與MOSFET開關管7連接，通過PWM功率驅動電路9與雙MOSFET開關管6相連接。單片機8設有線路15連接光電耦合放大電路12。光電耦合放大電路12通過設置線路15與兩個單刀雙擲型繼電器4的控制端C相連。220V市電線路14分別與兩個單刀雙擲型繼電器4的B端相連，逆變器2的輸出端正負極設置線路15分別與兩個單刀雙擲型繼電器4的A端相連，兩個單刀雙擲型繼電器4的D端通過設置線路15與電器負載16相連。
[0013]通過以上電路設計，本實用新型的工作原理為:太陽能電池板I通過主線路13對蓄電池3進行充電，單片機8通過PWM功率驅動電路9控制雙MOSFET開關管6通斷，從而實現充電控制。蓄電池3通過主線路13和逆變器2轉換成市電為電器負載5供電，單片機8通過蓄電池和太陽能電池板電壓電流採集電路11可以實時監測蓄電池的電壓和放電電流、太陽能電池板的開路電壓和充電電流。當單片機8監測到蓄電池的電壓低於過放門限電壓時，通過功率驅動電路10控制MOSFET開關管7斷開，關閉蓄電池3對電器負載5供電，從而實現蓄電池3的過放保護；同時單片機8通過光電耦合放大電路12控制兩個單刀雙擲型繼電器4內部開關從A端轉到B端，電器負載5就接通了市電線路14，保證了電器負載5用電的連續性。當單片機8監測到蓄電池3的電壓恢復到過放返回門限電壓時，通過光電耦合放大電路12控制兩個單刀雙擲型繼電器4內部開關從B端轉到A端，此時電器負載5就與逆變器2輸出端接通，單片機8再通過功率驅動電路10控制MOSFET開關管7導通，開啟蓄電池3對電器負載5供電。
【權利要求】
1.一種太陽能供電與市電互補使用調控裝置，包括太陽能電池板(I)、逆變器(2)和蓄電池(3)，其特徵在於:太陽能電池板(I)的兩個主線路(13)的正負極分別連接逆變器(2)的輸入端正負極；在主線路(13)的負極線路上串連有雙MOSFET開關管(6)和MOSFET開關管(7)，逆變器(2)的輸出端兩條線路(15)通過兩個單刀雙擲繼電器(4)與電器負載(5)連接，兩個單刀雙擲繼電器(4)另設有與市電電源相連的市電線路(14)，雙MOSFET開關管(6)設有線路(15)串連接PWM功率驅動電路(9)與單片機(8)相連，MOSFET開關管(7)通過線路(15)串連接功率驅動電路(10)後連接單片機(8)，單片機(8)另設有線路(15)通過光電耦合放大電路(12)分兩條線路(15)與兩個單刀雙擲繼電器(4)分別相連接，單片機(8)另一線路(15)連接有一個蓄電池和太陽能電池板電壓電流採集電路(11);在太陽能電池板(I)和逆變器(2)相連的兩條主線路(13)中間通過線路(15)與蓄電池(3)相連接。
【文檔編號】H02J9/06GK203645398SQ201320840938
【公開日】2014年6月11日 申請日期:2013年12月19日 優先權日:2013年12月19日
【發明者】盛榮 申請人:湖北歌潤新能源有限責任公司