[實(shí)用新型]一種仿生樹太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)電路

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201720585689.8
• 申請(qǐng)日: 2017-05-24
• 公開（公告）號(hào): CN206442174U
• 公開（公告）日: 2017-08-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 余才志;邢志超;馬運(yùn);秦建兵;謝進(jìn)偉;余浚華;施建兵
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 無錫十一新能源投資有限公司
• 主分類號(hào): H02J7/35
• 分類號(hào): H02J7/35
• 代理公司: 成都弘毅天承知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司51230
• 代理人: 李春芳

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及太陽(yáng)能光伏發(fā)電領(lǐng)域，特別涉及一種仿生樹太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)電路。

背景技術(shù)

仿生樹，顧名思義，它不是自然樹種，而是一種假樹。它是人們運(yùn)用現(xiàn)代科技手段和新型材料對(duì)自然界樹木的再加工和外觀形態(tài)的模仿，以在特定場(chǎng)合展現(xiàn)自然界樹木真實(shí)效果的裝飾品。光伏發(fā)電是利用半導(dǎo)體界面的光生伏特效應(yīng)而將光能直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿囊环N技術(shù)，其主要由太陽(yáng)能電池板(組件)、控制器和逆變器三大部分組成，主要部件由電子元器件構(gòu)成。太陽(yáng)能電池經(jīng)過串聯(lián)后進(jìn)行封裝保護(hù)可形成大面積的太陽(yáng)電池組件，再配合上功率控制器等部件就形成了光伏發(fā)電裝置。隨著太陽(yáng)能光伏發(fā)電技術(shù)的發(fā)展，越來越多的太陽(yáng)能電池板被安裝在樹木、仿生樹上，對(duì)太陽(yáng)能進(jìn)行綜合利用。

仿生樹上裝有多個(gè)相同的太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)。太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)的逆變器工作時(shí)，控制其的開關(guān)元件，由于前端光能轉(zhuǎn)化等原因，導(dǎo)致逆變器工作狀態(tài)處于臨界狀態(tài)，既開關(guān)元件不斷開啟和關(guān)閉之間切換，降低了其使用壽命，從而導(dǎo)致發(fā)電系統(tǒng)整體電路發(fā)生故障，降低了仿生樹的太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化效率。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型的發(fā)明目的在于：解決仿生樹太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)電路中控制逆變單元的開關(guān)易損壞的問題。針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，提供一種仿生樹太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)電路。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案為：

一種仿生樹太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)電路，包括控制單元，控制單元連接有光伏單元、儲(chǔ)能單元和逆變單元，光伏單元的輸出端連接儲(chǔ)能單元，儲(chǔ)能單元的輸出端連接有逆變單元；所述儲(chǔ)能單元的輸出端和逆變單元之間還連接有逆變開關(guān)保護(hù)電路。

進(jìn)一步的方案為：所述控制單元為基于ARM+DSP的結(jié)構(gòu)ARM芯片，型號(hào)為TMS320DSC2X，光伏單元為層壓太陽(yáng)能電池板，系統(tǒng)電壓為5V，外形尺寸中，長(zhǎng)為700MM，高為670MM，高為30MM；儲(chǔ)能單元為電池；逆變單元采用現(xiàn)有成熟的逆變器。

進(jìn)一步的方案為：逆變開關(guān)保護(hù)電路，包括：

鉗位電路，用于產(chǎn)生鉗位電路控制電路的導(dǎo)通或者斷開的控制電壓信號(hào)；

鉗位電路控制電路，產(chǎn)生逆變電路控制電路的控制電壓信號(hào)；

逆變電路控制電路，控制逆變電路的通斷；

所述逆變電路控制電路還產(chǎn)生鉗位電路控制電路的第二路控制信號(hào)，用于鎖定鉗位電路斷開。

進(jìn)一步的方案為：鉗位電路包括MOS管Q2，MOS管Q2的D級(jí)連接有電阻R7。

進(jìn)一步的方案為：鉗位電路控制電路包括，晶體管Q1和穩(wěn)壓二極管D1，穩(wěn)壓二極管D1兩端依次并聯(lián)有濾波電容C1，分壓電阻R2，穩(wěn)壓二極管D1的正向端還連接有電阻R1和分壓電阻R6，電阻R1的另一端連接晶體管Q1的集電極，晶體管Q1的基級(jí)連接有分壓電阻R5和分壓電阻R3。

進(jìn)一步的方案為：逆變電路控制電路包括光電隔離開關(guān)U1，光電隔離開關(guān)U1的正向輸入端1連接有電阻R8，光電隔離開關(guān)U1的負(fù)極輸出端3連接光電隔離開關(guān)U1負(fù)向輸入端2，光電隔離開關(guān)U1的正極輸出端4連接有電阻R9，電阻R9的另一端連接有電阻R10和穩(wěn)壓管D2，穩(wěn)壓管D2的負(fù)極連接有電阻R4,電阻R4的另一端連接電容C2，電容C2的另一端連接光電隔離開關(guān)U1負(fù)向輸入端2。

進(jìn)一步的，電池的負(fù)極連接穩(wěn)壓二極管D1負(fù)極、MOS管Q2的S極、晶體管Q1發(fā)射極、電阻R3和光電隔離開關(guān)U1負(fù)向輸入端2；電池的正極連接電阻R7、電阻R6、電阻R5和電阻R10；電阻R9與光電隔離開關(guān)U1的正極輸出端4之間引出逆變單元輸入端。

工作原理為：IN+為電池正向端，IN-為電池負(fù)向端；當(dāng)電池電量不足時(shí)，分壓電阻R6和電阻R2產(chǎn)生MOS管Q2的偏執(zhí)電壓，MOS管Q2導(dǎo)通，電阻R8的采樣電壓低于光電隔離開關(guān)U1的導(dǎo)通電壓，光電隔離開關(guān)U1輸出端截止，當(dāng)電池電量繼續(xù)增加帶動(dòng)電壓上升，分壓電阻R5和電阻R3產(chǎn)生的偏執(zhí)電壓滿足晶體管Q1導(dǎo)通條件，晶體管Q1導(dǎo)通，迫使MOS管Q2偏執(zhí)電壓降低，MOS管Q2截止，電阻R8采樣的電壓升高，光電隔離開關(guān)U1導(dǎo)通，將電池的電能輸出給逆變單元；同時(shí)，電阻R10和電阻R9之間引出的偏執(zhí)電壓可保持晶體管Q1繼續(xù)導(dǎo)通，MOS管Q2繼續(xù)保持截止，光電隔離開關(guān)U1繼續(xù)導(dǎo)通。當(dāng)電池電量降低時(shí)，小于電阻R10和電阻R9之間引出的偏執(zhí)電壓小于穩(wěn)壓管D2導(dǎo)通電壓，晶體管Q1的導(dǎo)通取決于電阻R5和電阻R3參數(shù)的偏執(zhí)電壓。

綜上所述，由于采用了上述技術(shù)方案，本實(shí)用新型的有益效果是：