[實用新型]太陽能現(xiàn)場電源系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201220220307.9
• 申請日: 2012-05-16
• 公開（公告）號: CN202696185U
• 公開（公告）日: 2013-01-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 吳勇彪
• 申請（專利權(quán)）人: 上海橋茵自動化設(shè)備有限公司
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域：

本實用新型涉及一種供電系統(tǒng)，特別涉及一種太陽能現(xiàn)場電源系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

隨著太陽能發(fā)電在離網(wǎng)系統(tǒng)應(yīng)用的不斷普及，太陽能充電控制器便得到了大規(guī)模的使用，人們希望太陽能發(fā)電可以非常穩(wěn)定地運用在相關(guān)的遠(yuǎn)程不便于電力施工的場合。

然而，目前市場上所售的太陽能充電控制器幾乎都采用了蓄電池穩(wěn)壓的技術(shù)，就是用蓄電池的儲電能力對充電和負(fù)載工作進行穩(wěn)壓，于是當(dāng)蓄電池兩極電壓比較低的時候，蓄電池可以起到一部份穩(wěn)壓作用。通常情況下，蓄電池在充電時兩極之間的電壓將高于蓄電池的正常工作電壓，于是負(fù)載工作的電壓也將高于其正常工作的電壓，其后果將導(dǎo)致部份負(fù)載不能工作或者損壞。另外一旦蓄電池因故障損壞將可能導(dǎo)致充電控制器不能正常工作，將使得負(fù)載無法工作。

因為，目前市場上所售充電控制器采用蓄電池穩(wěn)壓的技術(shù)，在蓄電池處在欠電狀態(tài)、電壓低于負(fù)載最低工作電壓時，充電控制器對蓄電池進行充電，必須等到蓄電池電壓上升到負(fù)載供電打開的電壓值時，負(fù)載才能獲得供電，由于太陽能發(fā)電的不穩(wěn)定性，和蓄電池在欠電狀態(tài)時電量恢復(fù)的速度的不確定性，這一段時間將是無法估算的，最終有可能使得太陽能發(fā)電系統(tǒng)形同虛設(shè)，無法為負(fù)載提供電力。

另外市場上所售的充電控制器的充電能力都是指該充電控制器的正常充電電流值，不論被充蓄電池的實際容量大小，充電控制器的輸出的電流是最大電流是不變的(能夠輸出的最大電流是不變的)，因此這類充電控制器很大部份是不能滿足不同容量蓄電池對充電電流控制的需要。

實用新型內(nèi)容：

鑒于上述技術(shù)問題，本實用新型提供了一種太陽能現(xiàn)場電源系統(tǒng)。該系統(tǒng)中的太陽能發(fā)電通過PWM脈寬調(diào)節(jié)直接(為)負(fù)載供電技術(shù)。并且蓄電池充電和太陽能發(fā)電直接(為)負(fù)載供電的調(diào)節(jié)技術(shù)，通過調(diào)節(jié)兩個PWM開關(guān)使得負(fù)載供電得到滿足，同時使得太陽能光伏器件的剩余部份有效地用于蓄電池充電。另外，該系統(tǒng)對充電功率電路和負(fù)載供電功率電路的實時溫度測量方法，可以有效控制脈寬調(diào)節(jié)元器件的溫度，保證電路穩(wěn)定工作。系統(tǒng)中的MCU控制電路的電源電路通時向太陽能發(fā)電和蓄電池取電，使得MCU可以工作于太陽能發(fā)電和蓄電池供電的兩種條件。

本實用新型系統(tǒng)通過程序設(shè)置，可實現(xiàn)太陽能發(fā)電的為負(fù)載供電和為蓄電池充電的策略；通過計算蓄電池充電功率的方法來確認(rèn)太陽能發(fā)電可以為負(fù)載供電，完成由蓄電池供電向太陽能發(fā)電直接供電的切換；對蓄電池容量和充電電流的設(shè)定來調(diào)節(jié)蓄電池充電電流，對不同容量蓄電池的都能采用合適的電流進行充電。通過對蓄電池充放電的實時測量，由MCU完成對蓄電池電量的實時計算。

本實用新型的具體技術(shù)方案如下：

太陽能現(xiàn)場電源系統(tǒng)，包括太陽能光伏器件、濾波電路、負(fù)載供電電路、蓄電池、MCU電源電路以及MCU控制電路；其特征在于，所述太陽能光伏器件與蓄電池通過電路連接實現(xiàn)對蓄電池的充電，所述太陽能光伏器件與蓄電池之間設(shè)有一用來調(diào)節(jié)充電能量供給的PWM開關(guān)；所述太陽能光伏器件與濾波電路通過電路連接實現(xiàn)直接供電，所述太陽能光伏器件與濾波電路之間設(shè)有一用來調(diào)節(jié)能量供給的PWM開關(guān)；所述蓄電池與濾波電路通過電路連接實現(xiàn)蓄電池供電，所述蓄電池與濾波電路之間設(shè)有一控制通斷的通斷控制器；所述濾波電路通過電路連接向負(fù)載供電電路提供穩(wěn)定的電力；所述MCU電源電路通過分別連接太陽能光伏器件或蓄電池來取電，同時給所連接的MCU控制電路供電。

上述方案中，所述太陽能光伏器件與濾波電路之間設(shè)有一控制通斷的通斷控制器。

上述方案中，所述蓄電池與濾波電路之間所設(shè)的通斷控制器還可以替換為PWM開關(guān)。

上述方案中，所述MCU控制電路通過其數(shù)據(jù)輸出接口向其它協(xié)同工作系統(tǒng)、上位機以及信息管理系統(tǒng)報告實時工作數(shù)據(jù)以及電量數(shù)據(jù)。

上述方案中，所述太陽能光伏器件能更換為風(fēng)能發(fā)電裝置或者機械能發(fā)電裝置。

本實用新型具有以下有益效果：

(1)本實用新型使得負(fù)載系統(tǒng)更容易進入工作狀態(tài)，當(dāng)太陽能發(fā)電或者風(fēng)力發(fā)電能夠滿足負(fù)載工作的要求，負(fù)載就能立即進入工作狀態(tài)，不需要等蓄電池電壓上升到充電控制器設(shè)置的開啟電壓；

(2)沒有蓄電池或者蓄電池?fù)p壞，本實用新型一樣可以使負(fù)載進行良好的工作，而對于市場上銷售的充電控制器來說這時不可能的；

(3)由于平時蓄電池處于備份狀態(tài)，因此蓄電池充放電的時間和次數(shù)都將大幅度延長，同時針對蓄電池的容量配置最合適的恒流充電的電流值，本實用新型有效地延長了蓄電池使用壽命；