[實用新型]一種太陽能充放電電路裝置

無效

• 申請號: 200820119746.4
• 申請日: 2008-06-18
• 公開（公告）號: CN201210624Y
• 公開（公告）日: 2009-03-18
• 發明（設計）人: 李永順
• 申請（專利權）人: 上海欣豐電子有限公司
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00;H02J7/35
• 代理公司: 上海伯瑞杰知識產權代理有限公司
• 代理人: 季申清

(一)技術領域

本實用新型系太陽能充電裝置，特別是涉及一種能高效充放電的電路裝置。

(二)背景技術

太陽能是人類取之不盡用之不竭的可再生能源，也是清潔能源，不產生任何的環境污染。在太陽能的有效利用當中；大陽能光電利用是近些年來發展最快，最具活力的研究領域，是其中最受矚目的項目之一。太陽能電池的應用已遍及國民經濟的各個領域。太陽能有豐富、清潔等優點，每年到達地面的太陽輻射能約為130萬億噸標準煤，以我國為例，目前人均能源占有量不足一噸標準煤，但如果把我國國土上的太陽能全部收集起來，相當于每人每年2000噸標準煤，而且太陽象目前這樣的輻射量，還可維持數十億年，它不用運輸，到處都有，既清潔又安全，雖然目前對它的利用還有許多技術上的難題，但到下個世紀它將是又一種理想便宜的新能源。

太陽能的光電轉換是指太陽的輻射能光子通過半導體物質轉變為電能的過程，通常叫做“光生伏打效應”，太陽電池就是利用這種效應制成的。目前太陽能光伏發電在我國迅猛發展，從小的10瓦20瓦到大的太陽能電站10兆瓦，種類很多。主要有離網型和并網型兩類。由于技術上的原因，我國絕大多數都是離網型中小規模太陽能光伏發電。離網型光伏發電必須依靠蓄電池儲存電能，那么如何安全有效地對蓄電池充好電，充足電，便是光伏發電系統的一項關鍵技術。許多系統都采用常規的蓄電池生產廠家給出的充放電參數進行設計制作。然而太陽能光伏電池并不是普通的市電電源，也不是化學電源。它是非線性的，隨著日光照度變化而變化。輸出電壓忽高忽低，輸出電流忽大忽小。雖有種種電路但都達不到理想的充電效果，并且極易造成蓄電池損壞或使用壽命的減短。

太陽能光伏電池200W-2000W的離網型太陽能發電設備的I-V特性見附圖1，即當溫度，光照一定的條件下，光伏電池的輸出電流與輸出電壓呈非線性變化。從圖中可以看出：在輸出電壓從0到最大功率輸出的電池電壓之間很大范圍內(A-B段)，輸出電壓有較大變化，輸出電流仍是以接近短路電流大小的恒定數值輸出。當光伏電池向儲能元件—蓄電池充電時，其輸出電壓受蓄電池電壓鉗制近似蓄電池電壓，而充電電流不變。但是，蓄電池的電壓也是變化的，隨著電池逐漸充滿，電壓也緩慢上升。當充至70—80％時，電池電壓會迅速上升，此時應改為小電流涓流充電，到電池充滿為止。然而正如上述光伏電池的特性，光伏電池的輸出電流并不因蓄電池電壓升高而減少(此時蓄電池電壓仍在A-B區間內)，不能形成涓流充電，其結果使得蓄電池電壓過高受到損壞或保護電路過早自動切斷充電回路導致充電不足。

(三)實用新型內容

本實用新型的目的是，提供一種高效充電，又能維護提高蓄電池壽命的太陽能充放電電路裝置。

本實用新型的目的是通過以下技術方案來實現的：

一種太陽能充放電電路裝置，其特征在于包括光伏電池組件、控制電路、監測電路和蓄電池構成，

所述光伏電池組件為，由多數光伏電池單元組成；

所述控制電路的輸入端與所述光伏電池各單元分別對應連接，其輸出合并連接蓄電池，控制電路分別控制多數光伏電池各單元的開關；

所述蓄電池經監測電路接入控制電路；

所述監測電路為電壓傳感件。

所述控制電路采用PWN控制器。

所述蓄電池經逆變器連接電器負載。

本技術方案為200W-2000W的離網型太陽能發電設備的一種太陽能充放電電路裝置。根據太陽能光伏電池的I-V特性，將太陽能電池板組件分成多個光伏電池單元，各單元光伏電池單獨連線接入智能充放電控制電路，所述控制電路為計算機，對每一路光伏電池單元實行單獨PWN控制，PWM的一個優點是從處理器到被控系統信號都是數字形式的，無需進行數模轉換，讓信號保持為數字形式可將噪聲影響降到最小，PWN控制使每一單元都處在最佳工作狀態。同時監控蓄電池電壓，隨著蓄電池電壓的逐步上升，控制電路將在不同的電壓點，一般為在蓄電池接近充滿的電壓基礎上每一點位遞增0.2伏左右，一個一個的將太陽能電池板單元切除直至最后一個單元。當只有最后一個單元充電時，充電電流僅僅是滿充時的幾分之一如1/6或1/8，符合蓄電池涓流充電的技術要求，有效提高了電池的使用壽命和充電容量。當蓄電池電壓低于一設定值時，控制電路又將所有太陽能電池單元全部接通，以最大限度利用太陽能。

蓄電池經逆變器先將直流斬成交流，再用工頻變壓器升壓，或先將直流用高頻變壓器升壓到315V，再用50Hz的橋式電路斬波，得到220V修正正弦波供電器負載使用。

本實用新型具有以下優越性和有益效果：