[發(fā)明專利]一種太陽能電池板單板智能控制卡

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910033183.6
• 申請日: 2009-06-15
• 公開（公告）號: CN101630927A
• 公開（公告）日: 2010-01-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王興華
• 申請（專利權(quán)）人: 泰通（泰州）工業(yè)有限公司
• 主分類號: H02N6/00
• 分類號: H02N6/00
• 代理公司: 南京眾聯(lián)專利代理有限公司
• 代理人: 趙 楓

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種太陽能電池板單板智能控制卡，屬于太陽能應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

隨著太陽能光伏發(fā)電的發(fā)展，提高太陽能光伏組件的工作功率是世界范圍 內(nèi)的研究重點(diǎn)。不論是光伏系統(tǒng)的最大功率點(diǎn)跟蹤與控制，還是單個(gè)太陽能光 伏組件的最大功率點(diǎn)的跟蹤與控制，如何在太陽能光伏組件工作特性已定的情 況下，利用外部的最大功率點(diǎn)跟蹤與控制器來提高光伏組件的發(fā)電功率，獲得 更大的輸出功率就顯得更為重要。若在太陽能光伏組件工作時(shí)，對其工作情況 進(jìn)行監(jiān)測和控制，迫使太陽能光伏組件工作在最大功率點(diǎn)上，則太陽能光伏組 件的輸出功率將大大增加。可見，應(yīng)用太陽能電池板單板智能控制卡可以有效 的提高太陽能光伏組件的發(fā)電功率。

目前國內(nèi)科學(xué)工作者和企業(yè)界也研究出一些太陽能智能控制卡，但這些太 陽能智能控制卡都是針對控制整個(gè)光伏系統(tǒng)的最大功率輸出，或是針對專門的 蓄電池的最大功率的充電控制器。而目前為止，國內(nèi)尚無針對單個(gè)組件進(jìn)行的 最大功率跟蹤與控制器，尤其是針對單個(gè)組件最大功率輸出并同時(shí)對單個(gè)組件 的工作狀態(tài)的監(jiān)控的控制器還是空白。

最近的現(xiàn)有技術(shù)只能對某整套光伏系統(tǒng)進(jìn)行最大功率跟蹤與控制，或是針 對專門的蓄電池的最大功率的充電控制器。這些太陽能智能控制卡可以宏觀的 使光伏系統(tǒng)產(chǎn)生最大功率輸出，或是針對蓄電池的充電要求使太陽能光伏組件 向蓄電池輸出匹配的最大功率。而以上這些都忽略了單個(gè)光伏組件的工作情況 和單個(gè)光伏組件的最大功率輸出的控制。

發(fā)明內(nèi)容

為了改善原來的太陽能智能控制卡對整體系統(tǒng)控制的單一和蓄電池充電控 制器最大功率點(diǎn)跟蹤控制的局限性，本發(fā)明提供一種稱為太陽能電池板單板智 能控制卡，特別是針對單個(gè)組件的最大功率點(diǎn)跟蹤控制與監(jiān)控。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：一種太陽能電池板單板智能 控制卡，太陽能光伏組件輸入端于太陽能光伏組輸出電壓電流采集電路連接， 然后通過太陽能光伏組功率輸出控制電路輸出到串行RS485通信電路，再傳輸 至其他終端，所述串行RS485通信電路由一個(gè)串行RS485通信接口、一個(gè)通用 輸入輸出(GPIO)接口連接而成，所述太陽能光伏組輸出電壓電流采集電路與 太陽能光伏組功率輸出控制電路安裝在太陽能光伏組件接線盒內(nèi)，所述太陽能 光伏組件接線盒由三個(gè)機(jī)械孔固定，所述太陽能光伏組件接線盒內(nèi)的電路連接 為：電路板主線并聯(lián)分壓式電壓采集電路，同時(shí)串聯(lián)主線上串聯(lián)康銅絲電流采 集電阻，電流采集康銅絲電阻上并聯(lián)電流采集芯片MAX4080TASA，在電流采 集芯片MAX4080TASA之后主線上串聯(lián)整流電感，在整流電感之后主線上并聯(lián) 太陽能光伏組功率輸出控制電路，主線最后串聯(lián)一路變換為最大功率后的輸出 端。

下面對上述技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說明：

太陽能光伏組件輸入端于太陽能光伏組輸出電壓電流采集電路連接，然后 通過太陽能光伏組功率輸出控制電路輸出到串行RS485通信電路，再傳輸至其 他終端。這樣不僅實(shí)現(xiàn)了單個(gè)太陽能光伏組件的最大功率點(diǎn)跟蹤與控制，同時(shí) 還可以實(shí)現(xiàn)對單個(gè)太陽能光伏組件工作狀態(tài)的監(jiān)控。

為了實(shí)現(xiàn)對太陽能光伏組件輸出電流的采集，從輸入端引入太陽能光伏組 件的主線，并將主線接至電阻值為0.01歐姆的康銅絲電阻，通過電流傳感芯片 MAX4080TASA檢測其流過康銅絲電阻的電流，并將采集到的電流結(jié)果送至單 片機(jī)AT89C51AC2，這樣獲得太陽能光伏組件的輸出電流。

為了實(shí)現(xiàn)對太陽能光伏組件輸出電壓的采集，從輸入端引入太陽能光伏組 件的主線，并增加電壓采集旁路支線，支線與主線并聯(lián)，電壓采集旁路支線串 聯(lián)兩只電阻值分別為68千歐和10千歐的電阻進(jìn)行分壓，通過采集分壓后的模 擬量數(shù)據(jù)得到分壓后的電壓，并將電壓數(shù)據(jù)送至單片機(jī)AT89C51AC2，單片機(jī) 根據(jù)分壓比例計(jì)算得到太陽能光伏組件的主線的電壓，這樣獲得太陽能光伏組 件的輸出電壓。

為了實(shí)現(xiàn)對太陽能光伏組件最大功率點(diǎn)的跟蹤，采用單片機(jī)AT89C51AC2 對采集到的太陽能光伏組件的輸出電壓和電流進(jìn)行計(jì)算，通過計(jì)算得到太陽能 光伏組件的最大功率點(diǎn)。