專利名稱：光伏節(jié)能綜合保護(hù)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光伏發(fā)電系統(tǒng)的隔離保護(hù)，特別是一種保護(hù)發(fā)電安全，增加發(fā)電效率的光伏節(jié)光伏能綜合保護(hù)器。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有光伏發(fā)電系統(tǒng)由光伏模塊，隔離保護(hù)二極管，控制器，蓄電池，逆變器交流負(fù)載構(gòu)成。光伏模塊輸出端的正極與隔離保護(hù)二極管的正極連接，隔離保護(hù)二極管的負(fù)極連接在控制器的輸入端，控制器輸出端與蓄電池正極和逆變器輸入端連接構(gòu)成，逆變器輸出端連接負(fù)載。光伏模塊受太陽光的照射將光的能量轉(zhuǎn)換為直流電能開始正常發(fā)電。光伏模塊發(fā)出的電能都經(jīng)過隔離保護(hù)二極管輸送給控制器，控制器將直流電能分配給逆變器，逆變器 把直流電能逆變成交流電能為負(fù)載供電，使負(fù)載獲取電能?？刂破鬟€把部分剩余直流電能經(jīng)由節(jié)點(diǎn)充入蓄電池作儲(chǔ)備電能。隔離保護(hù)二極管起到輸送電能的作用。輸送電能的過程中隔離保護(hù)二極管始終處于正向?qū)顟B(tài)，正向?qū)ê蠖O管本體產(chǎn)生固有壓降，這種固有壓降是其本證特性決定的無法改變，固有壓降導(dǎo)致隔離保護(hù)二極管在輸送電能過程中損耗部分電能，所耗電能轉(zhuǎn)換成熱量向周圍釋放。本體固有壓降單體損耗電能3-7瓦型號(hào)各異不等。每組光伏模塊必然匹配隔離保護(hù)二極管，若干組光伏模塊構(gòu)成發(fā)電方陣，發(fā)電方陣總體損耗電能則是光伏模塊數(shù)量的倍數(shù)。當(dāng)前光伏發(fā)電系統(tǒng)中存在發(fā)電不節(jié)能的缺陷。當(dāng)云層遮蔽太陽光或夜晚光伏模塊發(fā)電能微弱或停止發(fā)電沒有輸送電能，這時(shí)光伏模塊的正極和隔離保護(hù)二極管正極的都處于低電位，隔離保護(hù)二極管負(fù)極和控制器的輸入端都處于高電位，負(fù)極高電位導(dǎo)致隔離保護(hù)二極管反向截止呈反向高阻抗?fàn)顟B(tài)。高阻抗限制來自蓄電池產(chǎn)生反方向電流的升高，當(dāng)前是采用限制電流升高的方法試圖保護(hù)伏模塊免受大電流沖擊，實(shí)際作用是降低擊毀光伏模塊的危險(xiǎn)程度，原因在于不同型號(hào)二極管反向阻抗大小不等，能限制的反方向電流數(shù)值各異，依然有一定量級(jí)的反方向電流進(jìn)入光伏模，擊毀光伏模塊的危險(xiǎn)依然存在。這是現(xiàn)有光伏模塊發(fā)電系統(tǒng)中有待改進(jìn)之處。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對(duì)上述存在的待改進(jìn)之處和不足，建立解決上述不足的技術(shù)方案。本發(fā)明的目的在于設(shè)計(jì)一種絕緣型隔離保護(hù)和節(jié)能型技術(shù)方案為一體的光伏節(jié)能綜合保護(hù)器。包括中央處理器CPU(內(nèi)置A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換器)，Jl繼電器，GD1、GD2光電耦合器，構(gòu)成。A來自光伏模塊的輸出端與光電耦合器⑶I輸入端INT1、⑶I輸出端0UT1+、繼電器Jl的動(dòng)觸點(diǎn)Kl-I連接成A節(jié)點(diǎn)。光電耦合器⑶2輸入端INT2、⑶2輸出端0UT2-、繼電器Jl的靜觸點(diǎn)K2-2、CPU的正電源引腳Vcc、控制器的輸入端連接成B節(jié)點(diǎn)。光電耦合器⑶I輸出端0UT1+、CPU的模擬量輸入端口 1/01。繼電器Jl的J1-2線圈、CPU數(shù)字量輸出端0UT3相連接。光電耦合器⑶2輸出端0UT2+、CPU的模擬量輸入端口 1/02、連接。GND1、GND2.GND3都連接電源負(fù)極。繼電器Jl線圈Jl_l連接到電源負(fù)極。


附圖I是本發(fā)明光伏節(jié)能綜合保護(hù)器的原理圖。
具體實(shí)施例方式為進(jìn)一步說明本發(fā)明光伏節(jié)能綜合保護(hù)器的具體實(shí)施方式
，但不用來限制本發(fā)明保護(hù)范圍。參見附圖I。結(jié)合附圖I作具體描述當(dāng)光伏模塊正常發(fā)電輸出端位A高電位INTI、OUTl+導(dǎo)通，1/01端口高電位數(shù)值保持。INT2通過控制器采集蓄電池的電位0UT2+導(dǎo)通1/02端口電位數(shù)值保持，(CPU)啟動(dòng) 內(nèi)置A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換器，訪問1/01、1/02端口，分別轉(zhuǎn)換兩個(gè)端口電位數(shù)值，將轉(zhuǎn)換后生成兩組數(shù)據(jù)存入兩個(gè)不同固定單元，(CPU)啟動(dòng)內(nèi)置運(yùn)算器比較兩組數(shù)據(jù)大小。若對(duì)應(yīng)1/01端口數(shù)據(jù)值大(CPU)判斷為光伏模塊處于發(fā)電狀態(tài)，(CPU)置位0UT3輸出高電平，通過J1-2使Jl線圈得電繼電器K觸點(diǎn)閉合，將光伏模塊和控制器接通。光伏模塊發(fā)出的直流電能通過電繼電器K觸點(diǎn)將直流電能輸送給控制器，控制器完成相應(yīng)操作以略。(CPU)啟動(dòng)內(nèi)置運(yùn)算器比較兩組數(shù)據(jù)大小。若對(duì)應(yīng)對(duì)應(yīng)1/01端口數(shù)據(jù)值小、而1/02端口數(shù)據(jù)值大(CPU)判斷為云層遮蔽太陽光或夜晚光伏模塊發(fā)電能微弱所以電位低，(CPU)復(fù)位0UT3輸出低電平，低電平通過J1-2使Jl線圈失電。繼電器K觸點(diǎn)轉(zhuǎn)為開起狀態(tài)，將光伏模塊和控制器斷開。蓄電池雖然處于高電位也不能產(chǎn)生反方向電流，原因在于K觸點(diǎn)斷開光伏模塊于外界不連接實(shí)現(xiàn)絕緣型隔離保護(hù)，切斷反方向電流進(jìn)入光伏模塊的通道，從源頭保護(hù)光伏模塊，為其發(fā)電安全起到有效的隔離保護(hù)作用，改進(jìn)了傳統(tǒng)式隔離保護(hù)二極帶來的不足。另外，光伏模塊發(fā)出的直流電能是通過觸點(diǎn)K向控制器傳送電能，控制器以下的電路(以略)。觸點(diǎn)K本體接觸電阻幾乎為零，零電阻在電能傳輸過程中不產(chǎn)生固有壓降，因此不損耗電能，克服當(dāng)前光伏發(fā)電系統(tǒng)中存在發(fā)電不節(jié)能的缺陷。以本發(fā)明公開內(nèi)容為基礎(chǔ)，雷同和替代方案，均應(yīng)屬于本發(fā)明保護(hù)范圍之內(nèi)。本發(fā)明完成的光伏節(jié)能綜合保護(hù)器具有實(shí)際節(jié)能效果。采用模數(shù)化安裝方式，離網(wǎng)式并網(wǎng)式光伏發(fā)電系統(tǒng)均適用。
權(quán)利要求
1.一種具有節(jié)能和發(fā)電安全的光伏節(jié)能綜合保護(hù)器，包括Jl繼電器，GDI、GD2光電耦合器，中央處理器，CPU構(gòu)成,其特征在于CPU通過光電稱合器⑶I米集光伏模塊的發(fā)電狀態(tài)，CPU通過光電耦合器⑶2采集蓄電池的電壓變化。
2.如權(quán)利要求I所述的光伏節(jié)能綜合保護(hù)器Jl繼電器，其特征在于其內(nèi)部的觸點(diǎn)，閉合傳送電能，斷開隔離來自蓄電池的反方向電流。
3.如權(quán)利要求I所述的光伏節(jié)能綜合保護(hù)器中的CPU，其特征在于其內(nèi)部的比較器和A/D轉(zhuǎn)換器都使用。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種光伏節(jié)能綜合保護(hù)器包括具有判斷光伏模塊的發(fā)電狀態(tài)是否正常功能，依照發(fā)電狀態(tài)實(shí)時(shí)置位或復(fù)位輸出端OUT3。正常發(fā)電OUT3處于置位狀態(tài)驅(qū)動(dòng)J1的線圈使K觸點(diǎn)閉合接通光伏模塊和控制器由控制器對(duì)外輸送電能。采用K觸點(diǎn)連接克服輸送過程能耗。當(dāng)云層遮蔽太陽光或夜晚光伏模塊不能正常發(fā)電，此刻蓄電池產(chǎn)生反方向電流沖擊光伏模塊，OUT3處于復(fù)位狀態(tài)停止驅(qū)動(dòng)J1的線圈使K觸點(diǎn)斷開，斷開后切斷沖擊光伏模塊反方向電流的通道。從源頭保護(hù)光伏模塊發(fā)電安全。本發(fā)明提供的光伏節(jié)能綜合保護(hù)器為光伏發(fā)電安全提供有效保護(hù)，具有實(shí)際節(jié)能效果，發(fā)電的綜合效率得到提高，采用模數(shù)化安裝方式，離網(wǎng)式和并網(wǎng)式光伏發(fā)電系統(tǒng)均適用。
文檔編號(hào)H02H7/00GK102842892SQ20121028927
公開日2012年12月26日 申請(qǐng)日期2012年8月15日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月15日
發(fā)明者張鳳亞 申請(qǐng)人:張鳳亞