[實用新型]基于MPPT控制的新型仿生學裝置

有效

• 申請號: 201320279433.6
• 申請日: 2013-05-21
• 公開（公告）號: CN203395790U
• 公開（公告）日: 2014-01-15
• 發明（設計）人: 夏紹燕;陳慶東;王俊平;屈文亭;劉華;秦利娟
• 申請（專利權）人: 濱州學院
• 主分類號: F21S9/03
• 分類號: F21S9/03;F21V23/00;F21V21/108;F21W131/103
• 代理公司: 濟南泉城專利商標事務所 37218
• 代理人: 李桂存

技術領域

本實用新型涉及一種基于MPPT控制的新型仿生學裝置，更具體的說，尤其涉及一種可有效提高太陽能利用率的基于MPPT控制的新型仿生學裝置。?

背景技術

目前太陽能系統存在普遍的問題就是發電效率不高。現階段，太陽能系統應用的研究主要集中在提高太陽能系統效率方面，如：高精度陽光跟蹤系統，但是由于此系統維護成本較高，設計較為復雜，不利于在生活方面的推廣，所以如何更好的提高太陽能發電系統的發電效率是值得研究的。?

現實生活中太陽能電池板大多是單一的固定式支架結構，而太陽是隨著時間和天氣變化的，因而照射在太陽能電池板的單位面積的照度是不高的，不能實現對太陽能的充分利用。?

發明內容

本實用新型為了克服上述技術問題的缺點，提供了一種有效提高太陽能利用率的基于MPPT控制的新型仿生學裝置。?

本實用新型的基于MPPT控制的新型仿生學裝置，包括樹狀支架、太陽能電池板、MPPT控制器以及蓄電池；其特別之處在于：所述樹狀支架包括樹干和固定于樹干上的樹枝，樹枝在樹干上分層設置，每一層上的樹枝數目為多個，由上至下每層樹枝的長度依次增加；所述太陽能電池板固定于樹枝上，形成輸出電能的太陽能電池板組；太陽能電池板組在MPPT的控制下可對鉛酸電池充電，太陽能電池板組、鉛酸電池在MPPT的控制下可輸出至直流負載接口以及經逆變器進行逆變，逆變器的輸出端連接有照明燈和燈箱，所述照明燈設置于樹干的頂端。?

樹狀支架由樹干和樹枝組成，以便實現對太陽能電池板組的固定和支撐作用。由上到下每層樹枝的長度依次增加，有利于實現太陽能電池板的均勻分布，利于最大限度地接收太陽能。在MPPT的控制作用下，有利于實現太陽能電池組的最大功率輸出，有效地提高了太陽能的轉化效率。鉛酸電池實現對電能的暫存作用，在MPPT的控制下，太陽能轉化的電能可供直流負載接口、照明燈和燈箱輸出。?

本實用新型的基于MPPT控制的新型仿生學裝置，所述樹干的底端固定有底座；樹干和樹枝的內部為相互連通的用于布線的空腔。底座實現對樹狀支架的支撐作用，以保證其穩定性。將樹干和樹枝的內部設置為空腔，有利于導線的布設。?

本實用新型的基于MPPT控制的新型仿生學裝置，所述樹枝的層數為5層，每層上樹枝的數目為4個，每層樹枝的長度相等且兩兩垂直；樹枝與樹干的夾角為45°，每個樹枝上設置的太陽能電池板的數目為3個，太陽能電池板固定于樹枝的上部。?

本實用新型的基于MPPT控制的新型仿生學裝置，每層上四個樹枝的朝向分別為東、南、西、北，位于不同方位的太陽能電池板串聯形成一組輸出。?

本實用新型的基于MPPT控制的新型仿生學裝置，所述樹狀支架的材料為PPR。PPR材料具有健康環保、耐高溫、耐壓性能好、輸送阻力小、價格便、使用壽命長的優點，適于采用。?

本實用新型的有益效果是：本實用新型的基于MPPT控制的新型仿生學裝置，通過仿生學原理來制作樹狀支架，將太陽能電池板排布在樹枝的四周，這樣將使得總體太陽能的利用效率大大提高了；同時系統還采用MPPT控制的方式，實現了光伏電池的最大功率跟蹤和輸出。太陽能轉化的電能，不經可經直流負載接口對外部設備進行供電，而且還經逆變器轉化之后對照明燈進行供電，使其不僅具有一般路燈的功能，同時還具有節能環保、經濟實惠等優點，具有廣闊的應用價值。?

附圖說明

圖1為本實用新型的仿生學裝置的結構示意圖；?

圖2為本實用新型中樹狀支架的俯視圖；

圖3為本實用新型中電路部分的原理圖；

圖4為同一層樹枝上太陽能電池板的分布示意圖；

圖5為太陽能電池板組的電壓、電流和功率隨時間變化曲線圖。

圖中：1樹干，2樹枝，3太陽能電池板，4照明燈，5直流負載接口，6燈箱，7燈箱光源，8底座，9空腔，10?MPPT控制器，11太陽能電池板組，12蓄電池，13逆變器。?

具體實施方式

下面結合附圖與實施例對本實用新型作進一步說明。?