[發明專利]太陽能匯流控制器

無效

• 申請號: 201310473426.4
• 申請日: 2013-10-11
• 公開（公告）號: CN103532489A
• 公開（公告）日: 2014-01-22
• 發明（設計）人: 鄭可京;王征偉;尹椿榮
• 申請（專利權）人: 上海錦德電器電子有限公司
• 主分類號: H02S40/30
• 分類號: H02S40/30;H02J7/00
• 代理公司: 上海晨皓知識產權代理事務所(普通合伙) 31260
• 代理人: 成麗杰

技術領域

本發明涉及控制器，特別涉及太陽能匯流控制器。

背景技術

目前太陽能傳輸過程中單獨光伏陣列需先全部進入匯流箱進行排列，合并成集中的一路，再經過太陽能充電控制器，然后才送入蓄電池。但不能根據蓄電池的荷電狀態進行充電調節。

而且，目前太陽能板經匯流箱集中后進入下級充電控制器的總功率很大，此時采用一般低速開關型（無續流電感）的充電控制器，會引起電池組巨大浪涌電流及電壓波動，影響負載的正常工作（如LED照明閃爍）及蓄電池壽命縮短；或采用其他高速的脈寬調制（Pulse?Width?Modulation，簡稱PWM）（有續流電感）的充電控制器，成本高（需全功率進行PWM控制）效率低（高速開關損耗）。

另外，目前匯流排采用串接二極管防逆流措施，如圖1所示，損耗大，需較大體積散熱器，其中，PV為太陽能板；并且，目前太陽能光伏匯流箱內置的直流斷路器價格高，使用壽命有限制。

發明內容

本發明的目的在于提供一種太陽能匯流控制器，使得可以量化管理太陽能蓄電池充電，提高系統可靠性，節約成本。

為解決上述技術問題，本發明提供了一種太陽能匯流控制器，包含：N個輸入端口、第一輸出端口、N個開關元件與數字處理器；

所述開關元件包含第一端口、第二端口與控制端；所述每一個開關元件的第一端口與所述太陽能匯流控制器的一個輸入端口相連；所述每一個開關元件的第二端口均與所述太陽能匯流控制器的第一輸出端口相連，所述每一個開關元件的控制端和所述數字處理器相連，所述數字處理器控制所述開關元件的導通與斷開；

所述N個輸入端口輸入N路太陽能充電電流；所述第一輸出端口輸出匯流后的太陽能充電電流。

本發明實施方式相對于現有技術而言，太陽能匯流控制器包含N個輸入端口，把光伏陣列采集的整列太陽能的全部能量分為N份，每份能量通過導通的開關元件進入太陽能匯流控制器；太陽能匯流控制器中的數字處理器檢測第一輸出端口處的電壓，得知太陽能蓄電池的荷電狀態，并根據該太陽能蓄電池的荷電狀態接通特定數量的開關元件，即量化控制，使第一輸出端口輸出合適的電流到太陽能蓄電池，避免太陽能蓄電池過充損壞，也可以避免因其電量不足而導致負載無法正常工作，達到充電管理的效果。這樣，太陽能匯流控制器可一級完成太陽能充電電流匯流和充電管理，明顯減少了系統轉接的節點，提高了系統的可靠性，節約了成本，同時可以量化管理太陽能蓄電池充電。

另外，開關元件為電子開關。電子開關是由由金屬-氧化層-半導體-場效晶體管或雙極型晶體管構成的，其導通電阻在數毫歐級，因此每路電子開關的損耗僅在1瓦左右，大大降低了系統產生的熱量，節約了能量；同時，完全可以完成防逆流、防反接無損保護的功能。由于電子開關是現有的成熟器件，保證了本發明實施方式的可行性。

另外，本發明還包含電流源型脈寬調制控制器。電流源型PWM可以把其中一路的太陽能能量進一步量化為該路太陽能能量的1/256(8位分辨率)，或1/1024（10位分辨率），因此系統控制精度可以達到1/(N*256)或1/(N*1024)。這樣在能量流入負載時就可以按需求（蓄電池特性）進行精確、微波動的控制。每一個能量控制步長只有總能量的1/(N*256)或1/(N*1024)，其優點在于，能夠有機結合高速控制的精細性同低速控制的高效率及低成本性。由于電流源型脈寬調制控制器是現有的成熟器件，保證了本發明實施方式的可行性。

附圖說明

圖1是根據現有技術中的匯流排串接二極管防逆流措施的結構示意圖；

圖2是根據本發明第一實施方式中的太陽能匯流控制器的結構示意圖；

圖3是根據本發明第一實施方式中的電子開關的結構示意圖；

圖4是根據本發明第二實施方式中的太陽能匯流控制器的結構示意圖；

圖5是根據本發明第三實施方式中的太陽能匯流控制器的結構示意圖。

具體實施方式

為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖對本發明的各實施方式進行詳細的闡述。然而，本領域的普通技術人員可以理解，在本發明各實施方式中，為了使讀者更好地理解本申請而提出了許多技術細節。但是，即使沒有這些技術細節和基于以下各實施方式的種種變化和修改，也可以實現本申請各權利要求所要求保護的技術方案。

本發明的第一實施方式涉及一種太陽能匯流控制器，包含N個輸入端口、第一輸出端口、第二輸出端口、N個開關元件，具體結構如圖2所示。