太阳能高压直流转换充电装置制造方法

xiaoxiao2020-7-31  11

太阳能高压直流转换充电装置制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及太阳能高压直流转换充电装置,包括光伏阵列、蓄电池组、全桥转换电路、场效应管驱动电路、PIC单片机,其特征在于:光伏阵列通过全桥转换电路与蓄电池组连接成回路,PIC单片机的AD采样电路分别连接在全桥转换电路的输入端、输出端,PIC单片机控制场效应管驱动电路,场效应管驱动电路分别控制全桥转换电路中的各场效应管。实用新型的有益效果是:本实用新型既可实现太阳最大功率跟踪,又可较宽范围内实现对光伏阵列进行串并联,增加太阳能使用率,减少充电回路数和线径,降低太阳能离网电站设计难度和建设成本。
【专利说明】太阳能高压直流转换充电装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种太阳能高压直流转换充电装置,特别是将太阳能电池串联较高电压为蓄电池充电的装置。
【背景技术】
[0002]用于光伏离网系统太阳能充电装置是光伏离网系统中的关键部分,其作为光伏阵列和用电设备之间的关键,将来自光伏阵列的直流电直接供给或转换成特定电压给设备供电。
[0003]现有的太阳能充电装置一般有两种形式给设备供电或蓄电池充电,第一种充电装置是直接将光伏阵列串联成最大功率点电压大于或接近蓄电池浮充电压的阵列直接给蓄电池充电,中间无需转换;第二种充电装置是将光伏阵列串联成最大功率点电压大于或接近蓄电池浮充电压的阵列,再由最大功率跟踪装置(MPPT)给蓄电池充电。以上两种充电形式的光伏阵列电压与蓄电池电压相差不大,在实际应用中光伏组件进行串并联分组,会出现部分光伏组件无法利用(多余光伏组件数小于串联数),造成太阳能系统利用率下降,而且在大型离网电站中必须并联很多组光伏串联阵列,这样电站设计困难程度增大,增加电站投资成本,降低电站太阳能使用率。

【发明内容】

[0004]本实用新型为了克服传统的太阳能电源,串并联限制而提供一种太阳能高压直流转换充电装置,本装置既可实现太阳最大功率跟踪,又可较宽范围内实现对光伏阵列进行串并联,增加太阳能使用率,减少充电回路数和线径,降低太阳能离网电站设计难度和建设成本。
[0005]太阳能高压直流转换充电装置,包括光伏阵列、蓄电池组、全桥转换电路、场效应管驱动电路、PIC单片机,其特征在于:光伏阵列通过全桥转换电路与蓄电池组连接成回路,PIC单片机的AD采样电路分别连接在全桥转换电路的输入端、输出端,PIC单片机控制场效应管驱动电路,场效应管驱动电路分别控制全桥转换电路中的各场效应管。
[0006]所述的全桥转换电路由四个场效应管(Ql,Q2,Q3,Q4)、两个电容(Cl,C2)、一个高频变压器T、两个快恢复二极管(Dl,D2)、电感L组成,场效应管两两串联后与第一个电容并联在光伏阵列的正负极,高频变压器T高压侧的二极分别与两两串联场效应管的中点相连,高频变压器T低压侧的二极分别连接一个快恢复二极管,两个快恢复二极管后端并联后与电感L串联,在电感L另一端和高频变压器T的中心抽头之间并联第二个电容C2。其中全桥转换电路主要是将光伏阵列高压直流电转换成适合蓄电池充电的电压电流。
[0007]所述的PIC单片机包含PWM发生电路和AD采样电路,PWM发生电路主要作用是给场效应管驱动电路提供信号,AD采样电路主要是采样全桥转换电路的输入、输出回路中的电压电流数据。PWM发生电路和AD采样电路均为现有电路。
[0008]所述的场效应管驱动电路选用的是IR的IR2110全桥驱动芯片,将PIC单片机产生的PWM信号驱动放电供给全桥转换电路工作。
[0009]本实用新型既可实现太阳能最大功率跟踪,又可较宽范围内实现对光伏阵列进行串并联,增加太阳能使用率,减少充电回路数和线径,降低太阳能离网电站设计难度和建设成本。
【专利附图】

【附图说明】
[0010]图1为本实用新型的结构示意图。
【具体实施方式】
[0011]结合附图对本实用新型作进一步的描述。
[0012]如图1所示,本实用新型包括光伏阵列、蓄电池组、全桥转换电路、场效应管驱动电路、PIC单片机,其特征在于:光伏阵列通过全桥转换电路与蓄电池组连接成回路,PIC单片机的AD采样电路分别连接在全桥转换电路的输入端、输出端,PIC单片机控制场效应管驱动电路,场效应管驱动电路分别控制全桥转换电路中的各场效应管。
[0013]其中全桥转换电路由四个场效应管(Ql,Q2,Q3,Q4)、两个电容(Cl,C2)、一个高频变压器T、两个快恢复二极管(Dl,D2)、电感L组成,场效应管两两串联后与第一个电容并联在光伏阵列的正负极,高频变压器T高压侧的二极分别与两两串联场效应管的中点相连,高频变压器T低压侧的二极分别连接一个快恢复二极管,两个快恢复二极管后端并联后与电感L串联,在电感L另一端和高频变压器T的中心抽头之间并联第二个电容C2。其中四个场效应管(Ql,Q2,Q3,Q4)将光伏阵列产生的高压直流电转成高频脉冲,高频脉冲通过高频变压器T初级将能量传递次级,再通过两个快恢复二极管(D1,D2)、电感L、第二个电容C2组成的整流滤波电路转换成直流电给蓄电池充电。
[0014]所述的PIC单片机包含PWM发生电路和AD采样电路,PWM发生电路主要作用是给场效应管驱动电路提供信号,AD采样电路主要是采样全桥转换电路的输入、输出回路中的电压电流数据。PWM发生电路和AD采样电路均为现有电路。PIC单片机的AD采样电路是采集全桥转换电路的输入、输出电压电流数据,然后调节输出PWM信号占空比,通过场效应管驱动电路来控制全桥转换电路的工作状态达到最大功率充电、浮充的控制功能。
[0015]场效应管驱动电路选用的是IR的IR2110全桥驱动芯片,将PIC单片机产生的PWM信号驱动放电供给全桥转换电路工作。
[0016]本实用新型既可实现太阳最大功率跟踪,又可较宽范围内实现对光伏阵列进行串并联,增加太阳能使用率,减少充电回路数和线径,降低太阳能离网电站设计难度和建设成本。
【权利要求】
1.太阳能高压直流转换充电装置,包括光伏阵列、蓄电池组、全桥转换电路、场效应管驱动电路、Pic单片机,其特征在于:光伏阵列通过全桥转换电路与蓄电池组连接成回路,PIC单片机的AD采样电路分别连接在全桥转换电路的输入端、输出端,PIC单片机控制场效应管驱动电路,场效应管驱动电路分别控制全桥转换电路中的各场效应管; 所述的全桥转换电路由四个场效应管、两个电容、一个高频变压器T、两个快恢复二极管、电感组成,场效应管两两串联后与第一个电容并联在光伏阵列的正负极,高频变压器T高压侧的二极分别与两两串联场效应管的中点相连,高频变压器低压侧的二极分别连接一个快恢复二极管,两个快恢复二极管后端并联后与电感串联,在电感另一端和高频变压器的中心抽头之间并联第二个电容。
【文档编号】H02J7/00GK203787989SQ201420015859
【公开日】2014年8月20日 申请日期:2014年1月10日 优先权日:2014年1月10日
【发明者】汪二刚 申请人:武汉日新科技照明有限公司

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