[發明專利]一種光伏發電系統

在審

• 申請號: 202110040547.4
• 申請日: 2021-01-13
• 公開（公告）號: CN112737081A
• 公開（公告）日: 2021-04-30
• 發明（設計）人: 胡紹湘;陳鵬;趙鼎;侯蓉;方靖植;廖志武
• 申請（專利權）人: 電子科技大學;成都大熊貓繁育研究基地
• 主分類號: H02J7/35
• 分類號: H02J7/35;H02J7/00
• 代理公司: 北京正華智誠專利代理事務所(普通合伙) 11870
• 代理人: 李林合

本發明公開了一種光伏發電系統，其包括光伏充電模塊、充電開關陣列、控制模塊、電量檢測模塊、電池組、USB充電模塊、供電開關陣列和變壓模塊；電池組包括至少2個蓄電池；USB充電模塊包括至少兩個USB充電單元；充電開關陣列包括至少2個充電開關；供電開關陣列包括至少2個供電開關；電量檢測模塊包括至少2個電量檢測單元；蓄電池、USB充電單元、充電開關、供電開關和電量檢測單元的數量相等。本系統可以對蓄電池組中的每個蓄電池進行電量檢測，并根據檢測結果自動對其進行充電或放電處理，使得每個蓄電池不會同時處于充電狀態和放電狀態，進而提高蓄電池的工作壽命。

技術領域

本發明涉及光伏發電領域，具體涉及一種光伏發電系統。

背景技術

當前物聯網(IoT)是由大量的傳感網絡組成，在這之中有很多位于市電未覆蓋的地方，例如野外。為保證系統長時間穩定工作不中斷，降低檢修成本，這些傳感單元必須具備智能管理能源系統，完全自主運行。這些要求表明，用于野外小型設備的能量回收及充電設計必須保證轉換能效極高，充電管理適當，盡可能從環境提取更多的電能送到電池，以最快的速度貯存電能，而且不會損壞電池或縮短電池續航時間。目前在野外采用的光伏充電系統通常僅具有一個蓄電池，由于蓄電池的充電與放電通常取決于光伏發電的電壓，當環境變化明顯時，該蓄電池的充電與放電周期變化較快，使得蓄電池的壽命受到嚴重影響。

發明內容

針對現有技術中的上述不足，本發明提供的一種光伏發電系統解決了現有光伏充電系統供電方式影響蓄電池壽命的問題。

為了達到上述發明目的，本發明采用的技術方案為：

提供一種光伏發電系統，其包括光伏充電模塊、充電開關陣列、控制模塊、電量檢測模塊、電池組、USB充電模塊、供電開關陣列和變壓模塊；電池組包括至少2個蓄電池；USB充電模塊包括至少兩個USB充電單元；充電開關陣列包括至少2個充電開關；供電開關陣列包括至少2個供電開關；電量檢測模塊包括至少2個電量檢測單元；蓄電池、USB充電單元、充電開關、供電開關和電量檢測單元的數量相等；

光伏充電模塊的輸出端與每個充電開關的輸入端相連接，每個充電開關的輸出端與一個蓄電池相連接，每個充電開關的驅動端與變壓模塊的輸出端相連接，每個充電開關的控制端與控制模塊的輸出端相連接；每個USB充電單元與一個蓄電池相連接；每個電量檢測單元的輸入端與一個蓄電池相連接，每個電量檢測單元的輸出端與控制模塊的輸入端相連接；每個供電開關的輸入端與一個蓄電池的相連接，每個供電開關的輸出端與變壓模塊的輸入端相連接，每個供電開關的控制端與控制模塊的輸出端相連接，每個供電開關的驅動端與變壓模塊的輸出端相連接。

進一步地，蓄電池的數量為2個，控制模塊包括型號為STM8LF3的芯片U15；芯片U15的引腳4分別連接電阻R11的一端和開關SW1的一端；電阻R11的另一端連接3.3V電源；開關SW1的另一端分別連接芯片U15的引腳7、電容C28的負極、電容C29的負極并接地；芯片U15的引腳8分別連接電容C28的正極、電容C29的正極和3.3V電源；芯片U15的引腳9連接二極管D5的正極，二極管D5的負極連接接地電阻R16；芯片U15的引腳11和引腳12分別連接一個電量檢測單元；

芯片U15的引腳16分別連接接地電容C25、接地電容C26和一個充電開關；芯片U15的引腳17分別連接接地電容C23、接地電容C24和另一個充電開關；芯片U15的引腳19分別連接接地電容C13、接地電容C14和一個供電開關；芯片U15的引腳20分別連接接地電容C11、接地電容C12和另一個供電開關。

進一步地，光伏充電模塊包括型號為SPV1050的芯片U7，芯片U7的引腳1分別連接電阻R8的一端個電阻R9的一端；電阻R8的另一端分別連接光伏板U6、接地電容C3、接地電容C5、電感L1的一端和芯片U7的引腳13；電感L1的另一端連接芯片U7的引腳16；電阻R9的另一端分別連接芯片U7的引腳2和接地電阻R10；芯片U7的引腳3連接接地電容C10；芯片U7的引腳6、引腳6、引腳18、引腳19和引腳20接地；