[實用新型]一種光伏電源管理裝置

有效

• 申請號: 201120351815.6
• 申請日: 2011-09-20
• 公開（公告）號: CN202231478U
• 公開（公告）日: 2012-05-23
• 發明（設計）人: 李紅深;沈磊;江蓉
• 申請（專利權）人: 廣州硅芯電子科技有限公司
• 主分類號: H02J7/35
• 分類號: H02J7/35
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 黃磊

技術領域

本實用新型涉及太陽能光伏發電領域，具體地說是光伏電源管理裝置。

背景技術

太陽能光伏發電在不遠的將來會占據世界能源消費的重要席位，不但要替代部分常規能源，而且將成為世界能源供應的主體。預計到2030年，可再生能源在總能源結構中將占到30％以上，而太陽能光伏發電在世界總電力供應中的占比也將達到10％以上；到2040年，可再生能源將占總能耗的50％以上，太陽能光伏發電將占總電力的20％。由此可以看出，太陽能光伏電池市場前景廣闊。

太陽能光伏發電應用尚未普及，制約太陽能光伏產業發展的主要原因有：1)光伏發電轉換效率低；2)太陽能發電的成本高；3)太陽能光伏電池在大部分時間里未能發出最大功率，發電潛力未能充分利用。

實用新型內容

本實用新型的目的在于克服現有的太陽能電池充電電路的缺點與不足，提供一種光伏電源管理裝置，能對負載輸出功率或對蓄電池充電，延長太陽能電池板的最大功率輸出時間，充分利用發電潛力。

為了實現上述目的，本實用新型采用的技術方案如下：本光伏電源管理裝置，包括若干個升壓電路、一個外反饋單元和一個電源管理單元；所述若干升壓電路并聯連接，每個升壓電路均分別與外反饋單元、電源管理單元連接；所述升壓電路所產生的輸出電壓為外反饋單元及電源管理單元的輸入信號；所述外反饋單元輸出第一反饋信號至升壓電路，所述電源管理單元的第一輸出端輸出第二反饋信號至升壓電路；所述電源管理單元的第二輸出端輸出充電電壓對負載或者蓄電池進行充電。

優選地，每個升壓電路包括一個DC-DC穩壓單元，以及相串聯的電感和二極管，DC-DC穩壓單元的輸出端與電感和二極管的串聯節點連接；所述DC-DC穩壓單元通過電感和二極管穩壓后產生一個電壓作為升壓電路的輸出電壓；所述外反饋單元輸出第一反饋信號至DC-DC穩壓單元，所述電源管理單元的第一輸出端輸出第二反饋信號至DC-DC穩壓單元。

所述外反饋單元包括電阻R1、電阻R2以及濾波電容C1，電阻R1、電阻R2串聯后與濾波電容C1并聯，電阻R2的分壓信號為第一反饋信號。

所述DC-DC穩壓單元包括功率管、控制邏輯電路、第一比較器以及第一誤差放大器；第一誤差放大器的輸入端分別與外反饋單元、電源管理單元連接，輸出端與第一比較器的輸入端連接；第一比較器的輸入端分別與鋸齒波發生器、第一誤差放大器輸出端連接，輸出端與控制邏輯電路輸入端連接；控制邏輯電路的輸出端與功率管連接；第一誤差放大器對第一反饋信號、第二反饋信號進行放大后與鋸齒波發生器產生的鋸齒波信號輸入第一比較器中進行比較，比較器的輸出結果經控制邏輯電路后控制功率管的導通和關斷。

所述電源管理單元包括充電電流檢測電路、充電電壓檢測電路以及控制模塊；控制模塊的輸入端分別與充電電流檢測電路、充電電壓檢測電路連接，輸出端輸出第二反饋信號至DC-DC穩壓單元。

所述充電電流檢測電路包括電阻R3與第二誤差放大器，充電電壓檢測電路包括電阻R4、電阻R5及第二比較器；電阻R3連接在電源管理單元輸入端與第二輸出端之間；電阻R4與電阻R5相串聯對電源管理單元第二輸出端的充電電壓進行分壓，串聯后連接在電源管理單元第二輸出端與地之間，將電阻R5的分壓信號輸入第二比較器的輸入端；第二比較器將電阻R5的分壓信號與基準電壓信號進行比較后，輸出比較信號至控制模塊；第二誤差放大器的輸入端與電源管理單元的輸入端、第二輸出端連接，輸出放大信號至控制模塊；控制模塊對基準電壓信號、第二誤差放大器的放大信號及第二比較器的比較信號進行處理后，輸出第二反饋信號至DC-DC穩壓單元。

本實用新型相對于現有技術具有如下的優點及效果：

采用DC-DC穩壓單元對太陽能電池板的輸出電壓進行調節，采用相串聯的電感L1和二極管D1對多路太陽能電池板的輸出電壓都升到預定值；再將多路太陽能電池板的輸出電壓并聯后經過電源管理單元對負載輸出功率或對蓄電池充電；這使得本裝置在陰雨天氣等太陽光不強烈的時候，仍能將太陽能電池板所輸出的微弱電壓進行升壓后得以利用，從而延長太陽能電池板的最大功率輸出時間，充分利用了發電潛力。又由于本裝置能夠對負載輸出功率或對蓄電池充電，將多余的太陽能存儲了起來，所以該裝置在陰雨天仍可獲得對負載送電所需的電壓數值，從而使太陽能電池的全天候使用成為可能。

附圖說明

圖1為本實用新型光伏電源管理裝置的結構示意圖；

圖2為升壓電路的結構示意圖；

圖3為電源管理單元的結構示意圖。

圖中部件名稱對應的標號如下：