[實用新型]最大輸入功率自動跟蹤超級電容儲能轉供裝置

有效

• 申請號: 201721536903.7
• 申請日: 2017-11-17
• 公開（公告）號: CN207382032U
• 公開（公告）日: 2018-05-18
• 發明（設計）人: 石劉玉
• 申請（專利權）人: 石劉玉
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00;H02J7/35;H02J3/38
• 代理公司: 大連理工大學專利中心 21200
• 代理人: 李曉亮

本實用新型提供一種最大輸入功率自動跟蹤超級電容儲能轉供裝置，首級超級電容單向充電電路模塊IC1、中間可控串聯并聯相互轉換超級電容組合體IC2、末級超級電容單向充電電路模塊IC3依次串聯連接，IC1保證Kh處于最高參考電位，IC3保證Kl處于最低參考電位，IC1與IC3不參與對外供電，IC2完成儲能和供電工作。當需要進行最大輸入功率檢測時，單片機模塊IC5將功率檢測電容單獨連接在充電端子和控制負極端子之間；IC5根據測得的最大輸入功率所對應的充電電壓，控制IC2中多個超級電容的串并組合狀態，使輸入功率維持在最大值附近，多個同類裝置可以通過放電端子和放電地端子進行并聯或串聯組合應用。本實用新型充電電壓范圍寬，能夠滿足穩壓、恒流、預定電壓曲線等多種供電需求；充放電效率高、控制靈活、使用簡便、應用范圍廣、工作安全可靠。

技術領域

本實用新型涉及一種電子設備，特別是一種最大輸入功率自動跟蹤超級電容儲能轉供裝置。

背景技術

隨著社會倡導綠色能源，光伏電站建設的數量越來越多，光伏電池發電效率是影響光伏電站經濟效益的重要因素。太陽能電池板的輸出功率隨輸出電壓的不斷升高呈拋物線形狀變化，兩頭為零功率輸出，且太陽能電池板的最大輸出功率在不同的日照條件下變化很大，如果能將太陽能電池板的輸出功率一直維持在最大值附近，那么光伏電站的發電效率將會大幅提高。目前光伏電站常用的最大功率跟蹤方法有定電壓跟蹤法、擾動觀察法、電導增量法、直線擬合法、實際測量法，這些方法均是通過改變MOSFET占空比控制直流斬波電路(DC/DC電路)的電壓輸出來實現最大功率跟蹤的目的，但這些方法均存在功能單一、設備成本較高、功耗較大、結構復雜的缺點，如果能設計一款能夠自動跟蹤太陽能電池最大輸出功率的超級電容儲能轉供裝置，同時采用超級電容取代光伏電站目前所必備的昂貴且壽命短的蓄電池設備，這無疑將大幅降低光伏電站的運營成本，且能同時明顯提高光伏電站的發電效率。

實用新型內容

針對現有技術存在的問題，本實用新型提供一種最大輸入功率自動跟蹤超級電容儲能轉供裝置。

本實用新型的技術方案如下：

一種最大輸入功率自動跟蹤超級電容儲能轉供裝置，包括首級超級電容單向充電電路模塊IC1、中間可控串聯并聯相互轉換超級電容組合體IC2、末級超級電容單向充電電路模塊IC3、功率檢測電容模塊IC4、電控開關K、單片機模塊IC5、輸出控制模塊IC6、充電保護穩壓二極管D6、充電端子Vin、充電地端子Gin、放電端子Vout、放電地端子Gout、控制正極端子Kh、控制負極端子Kl、AD采樣分壓電阻R，如附圖1所示。

所述的首級超級電容單向充電電路模塊IC1與中間可控串聯并聯相互轉換超級電容組合體IC2、末級超級電容單向充電電路模塊IC3依次串聯連接；IC1用于提供控制回路中的最高參考電位，保證Kh處于最高參考電位，IC3用于提供控制回路中的最低參考電位，保證Kl處于最低參考電位，IC1與IC3不參與對外供電，儲能和供電工作僅由IC2完成。當需要進行最大輸入功率檢測時，所述單片機模塊IC5通過控制功率檢測電容模塊IC4，將IC4中的功率檢測電容C2單獨連接在充電端子Vin和控制負極端子Kl之間；當不需要進行最大輸入功率檢測時，則IC5將C2與IC3中的末級超級電容Cn+2同極性并聯，IC5根據測得的最大輸入功率所對應的充電電壓，通過控制IC2中的電控開關(K2～Kn+1)使IC2中的多個超級電容(C3～Cn+1)進行串聯到并聯，或并聯到串聯的連接轉換，以使輸入功率維持在最大值附近。多個同類裝置可以通過放電端子和放電地端子進行并聯或串聯組合應用。