[實用新型]一種自供電式太陽能控制裝置

有效

• 申請號: 201520657302.6
• 申請日: 2015-08-26
• 公開（公告）號: CN204883461U
• 公開（公告）日: 2015-12-16
• 發明（設計）人: 汪石農;陳其工;高文根;吳飛;吳浙勛
• 申請（專利權）人: 安徽工程大學
• 主分類號: G05F1/67
• 分類號: G05F1/67;H02J3/38;H02M3/156
• 代理公司: 蕪湖安匯知識產權代理有限公司 34107
• 代理人: 張永生

技術領域

本實用新型涉及太陽能光伏電池發電技術，特別涉及一種自供電式太陽能控制裝置。

背景技術

能源是人類社會生存和發展的重要物質基礎。目前，世界上的能源仍以煤炭、石油和天然氣等化石能源為主。但是，這些化石能源是不可再生資源，并且這些化石能源在使用過程中會產生大量的污染物，對人類生態環境產生極大的破壞。太陽能作為一種清潔能源，逐漸成為人類使用能源的重要組成部分。

太陽能控制裝置是一種用于太陽能光伏電池發電領域，控制太陽能光伏電池對負載進行供電以及對蓄電池進行充電的自動控制設備?，F有的太陽能控制裝置大多由單片機或DSP等微處理器構成的系統，由軟件算法實現擾動觀察法、電導增量法和直線近似法等最大功率點跟蹤算法，這類太陽能控制裝置大多電路復雜、成本較貴，并且在最大功率點附近容易產生功率振蕩帶來無謂的能量損耗。也有一些小功率的太陽能控制裝置，為了節約成本，采用簡單的恒定電壓法跟蹤光伏電池的最大功率點，這種方法是不能準確跟蹤光伏電池最大功率點，從而造成光伏電池的光電轉換效率降低。另一方面，現有的太陽能控制裝置都需要額外電源給控制裝置本身進行供電，有的甚至需要雙電源進行供電，使得太陽能控制裝置在供電不便的場所使用不了。

因此，隨著太陽能光伏發電的不斷推廣和普及，提供一種能夠自供電、成本低、準確跟蹤太陽能光伏電池最大功率點的太陽能控制裝置是現有技術需要解決的問題。

實用新型內容

本實用新型所要解決的技術問題是，提供一種自供電式太陽能控制裝置，實現自供電，達到降低成本，準確跟蹤太陽能光伏電池最大功率點的目的。

為達到上述目的，本實用新型的技術方案是，一種自供電式太陽能控制裝置，其特征在于：所述的控制裝置包括光伏電池輸出的電壓通過DC-DC變換模塊降壓后為負載電路模塊和蓄電池充電電路供電，光伏電池同時連接電流采集模塊；控制裝置同時設有光照度采集模塊將采集到的光照信息與電流采集模塊的電流信息一并傳遞給控制電路模塊，控制電路模塊輸出PWM信號驅動DC-DC變換模塊的功率開關器件進行工作。

所述的電流采集模塊將電流信號轉換成電壓信號，連接差分比例運算電路對采集的電壓進行調理。

所述的光照度采集模塊為光敏二極管連接信號調理電路；光敏二極管把光照度轉換成電流信號，再通過電阻把電流信號轉換成電壓信號，最后連接同相比例運算電路對電壓信號進行調理。

所述的DC-DC變換模塊設有BUCK降壓斬波電路，將光伏電池輸出的30V左右電壓變換成16V左右的電壓，同時設有功率開關器件控制光伏電池的輸出電壓和輸出電流。

所述的控制電路模塊設有減法運算電路、比例運算電路、積分運算電路、加法運算電路、電壓比較器組成模擬電路判斷光伏電池輸出電流和光伏電池最大輸出功率之間的線性關系，產生PWM信號驅動DC-DC變換模塊中的功率開關器件。

所述的控制裝置包括自供電電路模塊接DC-DC變換模塊的輸入端，自供電電路模塊設有恒壓輸出電路產生恒定的12V電壓給太陽能控制裝置本身供電。

一種自供電式太陽能控制裝置，由于采用上述的結構，本實用新型的優點在于：1、虛地技術和自供電技術的應用，避免了額外電源的接入，使得本實用新型的太陽能控制裝置可以使用在太空、海上、野外等供電不便的場所。2、純模擬電路組成的控制電路，使得本實用新型的太陽能控制裝置體積小、成本低，能準確跟蹤光伏電池的最大功率點，避免了常規最大功率點跟蹤算法的功率振蕩，提高了光伏電池的光電轉換效率。3、通過可調電位器，負載電路能夠接入電壓為3～12V負載；通過三檔撥動開關，蓄電池充電電路能對5V、9V、12V三種電壓的蓄電池進行限壓恒流充電。這使得本實用新型的太陽能控制裝置使用方便、靈活。

附圖說明

下面結合附圖和具體實施方式對本實用新型作進一步詳細的說明；

圖1為本實用新型一種自供電式太陽能控制裝置結構框圖；

圖2為本實用新型一種自供電式太陽能控制裝置中光伏電池的特性曲線圖；

圖3為本實用新型一種自供電式太陽能控制裝置中光伏電池的主電路圖；

圖4為本實用新型一種自供電式太陽能控制裝置中電流采集模塊的電路圖；

圖5為本實用新型一種自供電式太陽能控制裝置中光照度采集模塊的電路圖；

圖6為本實用新型一種自供電式太陽能控制裝置中虛地產生電路；

圖7為本實用新型一種自供電式太陽能控制裝置中控制電路模塊的電路圖；