[發明專利]一種太陽能與市電互補控制器

有效

• 申請號: 201110396633.5
• 申請日: 2011-12-03
• 公開（公告）號: CN102368633A
• 公開（公告）日: 2012-03-07
• 發明（設計）人: 易寧;嚴有權
• 申請（專利權）人: 南京普天大唐信息電子有限公司
• 主分類號: H02J9/06
• 分類號: H02J9/06;H02J7/00;H02H3/08
• 代理公司: 南京天翼專利代理有限責任公司 32112
• 代理人: 王玉梅

技術領域

本發明涉及太陽能光伏離網發電技術領域，特別是一種使得負載用電可在配電網與太陽能蓄電池之間切換的太陽能與市電互補控制器。

背景技術

太陽能離網發電系統就是利用太陽能光伏原理，白天利用太陽能電池板對蓄電池充電。需要用電時用蓄電池中的電能來驅動負載。但是目前這一系統存在一些問題，比如連續長時間陰雨天，會導致蓄電池能量不足，負載無法正常運行。如負載只有一條供電途徑，即蓄電池供電，則無法保證負載工作的可靠性，進而對負載應用環境中，人們的生產生活造成很大的影響。

發明內容

針對現有技術的缺陷，本發明提供一種太陽能與市電互補控制器，以實現蓄電池能量不足時，負載供電途徑在蓄電池與市電之間的切換，保證負載工作的可靠性。

為實現上述目的，本發明采取的技術方案為：一種太陽能與市電互補控制器，包括用于連接蓄電池的電源輸入端，和用于連接負載的電源輸出端；

電源輸入端與電源輸出端之間的線路上依次設有DC-DC升壓模塊和DC/AC切換模塊；DC/AC切換模塊包括直流輸入端和用于連接市電的交流輸入端，DC-DC升壓模塊的輸入端連接電源輸入端，輸出端連接DC/AC切換模塊的直流輸入端；DC/AC切換模塊的輸出端即電源輸出端；

還包括中央處理器和電壓檢測模塊；中央處理器控制DC-DC升壓模塊的啟動或關閉；電壓檢測模塊檢測電源輸入端線路上的電壓，并將檢測值輸出至中央處理器；

DC/AC切換模塊中設有可控開關，中央處理器根據接收到的電源輸入端線路上的電壓檢測值控制可控開關的導通或關斷，從而可實現DC/AC切換模塊中輸出端與兩個輸入端之間的導通切換。

作為一種改進，本發明還包括連接在蓄電池與太陽能電池之間的充電控制模塊；電壓檢測模塊在檢測電源輸入端電壓，即蓄電池電壓的同時，也檢測太陽能電池的電壓，并將兩個電壓檢測值輸出至中央處理器；中央處理器比較兩個電壓檢測值的大小：如果太陽能電池電壓高于蓄電池電壓，則中央處理器控制充電控制模塊，使太陽能電池對蓄電池進行充電。

上述電壓檢測模塊以及充電控制模塊可分別現有的功能模塊單元或相關功能電路，也可采用現有的一體化的太陽能充電控制模塊電路；中央處理器可采用現有的微型處理器芯片，如單片機，微型處理器對充電控制模塊的控制可利用現有技術。

作為一種改進，本發明還包括通信模塊；中央處理器通過通信模塊連接上位機，并將當前負載供電狀態信息輸出至上位機。中央處理器對本發明控制器中其它各模塊的控制參數皆可通過上位機進行更改，控制參數包括觸發負載供電途徑切換的電壓限值等。優選的，本發明中通信模塊為紅外通信模塊，可利用現有的紅外發射接收技術實現。上位機對中央處理器進行參數修改的相關終端軟件可利用現有成熟軟件編程技術實現。

作為一種改進，本發明中，電源輸入端與電源輸出端之間還設有短路保護模塊；短路保護模塊檢測線路上的電流，并判斷是否出現過流情況；如果出現過流情況，短路保護模塊則切斷線路，進入保護狀態，同時將保護狀態信號輸出至中央處理器中；中央處理器可解除短路保護模塊的保護狀態，使負載與蓄電池之間的線路恢復導通。具體的，短路保護模塊可采用現有的短路保護電路；其功能也可利用現有電子電路技術通過由比較器、可控開關等組成的電路模塊實現。

作為一種改進，DC/AC切換模塊中還包括繼電器，繼電器為現有的轉換型繼電器；繼電器中包含兩個觸點組，兩個觸點組的靜觸點分別連接負載，每個觸點組的兩個動觸點分別連接DC/AC切換模塊的交流輸入端和直流輸入端；可控開關的導通或關斷可使得繼電器每個觸點組的靜觸點在兩個動觸點之間導通切換，從而實現負載供電在市電與蓄電池之間的切換。

進一步的，上述DC/AC切換模塊中，繼電器線圈得電時，其兩個觸點組中，靜觸點皆與連接交流輸入端的動觸點相導通。可控開關為三極管，三極管的基極連接中央處理器，發射極接地；繼電器線圈連接在直流電源與三極管的發射極之間。

優選的，本發明中DC-DC升壓模塊為推挽式直流升壓模塊，這種升壓模塊的升壓效率較高，可提高蓄電池對負載供電的效率。