一種太陽(yáng)能電池組與蓄電池組互補(bǔ)供電的控制系統(tǒng)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】一種太陽(yáng)能電池組與蓄電池組互補(bǔ)供電的控制系統(tǒng)，包括太陽(yáng)能電池組，太陽(yáng)能電池組輸出與MPPT控制器輸入連接，MPPT控制器輸出和BUCK2模塊的第一輸入連接，太陽(yáng)能電池組與MPPT控制器共同組成太陽(yáng)能供電電源，蓄電池組的輸出和BUCK1模塊的第一輸入連接，BUCK1模塊的輸出和BUCK2模塊的第二輸入連接，蓄電池組與BUCK1模塊共同組成蓄電池組供電電源，MPPT控制器的輸出電壓反饋和BUCK1模塊的第二輸入連接，改變其輸出電壓大小，太陽(yáng)能供電電源與蓄電池組供電電源串聯(lián)后通過(guò)BUCK2模塊進(jìn)行降壓，最終產(chǎn)生電壓與功率都穩(wěn)定的電能，在太陽(yáng)能電池與蓄電池聯(lián)合為負(fù)載供電時(shí)，優(yōu)先使用太陽(yáng)能，當(dāng)太陽(yáng)能不足時(shí)，讓太陽(yáng)能電池全功率輸出，蓄電池對(duì)不足部分進(jìn)行補(bǔ)償，充分利用太陽(yáng)能。
【專(zhuān)利說(shuō)明】 —種太陽(yáng)能電池組與蓄電池組互補(bǔ)供電的控制系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及太陽(yáng)能電池與蓄電池互補(bǔ)供電【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種太陽(yáng)能電池組與蓄電池組互補(bǔ)供電的控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，太陽(yáng)能電池與蓄電池互補(bǔ)供電的控制方法主要有兩種。一種是在負(fù)載工作時(shí)由蓄電池為其供電，當(dāng)蓄電池能量不足時(shí)由太陽(yáng)能電池為蓄電池充電。另一種是太陽(yáng)能電池與蓄電池可切換供電，當(dāng)太陽(yáng)能電池功率充足時(shí)由太陽(yáng)能電池供電，太陽(yáng)能電池功率不足時(shí)切換到蓄電池供電。
[0003]上述兩種供電方法都在一定程度上利用了太陽(yáng)能，但是也都有各自的局限性。第一種方法本質(zhì)上還是由蓄電池帶動(dòng)負(fù)載，太陽(yáng)能電池作為了充電器。第二種方法比第一種方法有很大進(jìn)步，但是當(dāng)太陽(yáng)能稍有不足時(shí)便不能利用太陽(yáng)能電池帶動(dòng)負(fù)載，對(duì)太陽(yáng)能的利用不充分。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的是提供一種太陽(yáng)能電池組與蓄電池組互補(bǔ)供電的控制系統(tǒng)，在太陽(yáng)能電池與蓄電池聯(lián)合為負(fù)載供電時(shí)，能夠優(yōu)先使用太陽(yáng)能，同時(shí)當(dāng)太陽(yáng)能不足時(shí)，能夠讓太陽(yáng)能電池全功率輸出，蓄電池對(duì)其不足部分進(jìn)行補(bǔ)償，充分利用太陽(yáng)能。
[0005]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是:
[0006]一種太陽(yáng)能電池組與蓄電池組互補(bǔ)供電的控制系統(tǒng)，包括太陽(yáng)能電池組，太陽(yáng)能電池組輸出與MPPT控制器輸入連接，MPPT控制器輸出和BUCK2模塊的第一輸入連接，太陽(yáng)能電池組與MPPT控制器共同組成太陽(yáng)能供電電源，蓄電池組的輸出和BUCKl模塊的第一輸入連接，BUCKl模塊的輸出和BUCK2模塊的第二輸入連接，蓄電池組與BUCKl模塊共同組成蓄電池組供電電源，MPPT控制器的輸出電壓反饋和BUCKl模塊的第二輸入連接，太陽(yáng)能供電電源與蓄電池組供電電源串聯(lián)后通過(guò)BUCK2模塊進(jìn)行降壓，最終產(chǎn)生電壓與功率都穩(wěn)定的電能。
[0007]所述的蓄電池組供電電源輸出電壓隨著太陽(yáng)能供電電源電壓變化而調(diào)節(jié)，當(dāng)太陽(yáng)能電池組功率充足時(shí)，其輸出電壓為恒定值，反饋信號(hào)作用于BUCKl模塊，使占空比為零，從而蓄電池組供電電源輸出電壓為零，蓄電池組不輸出電能，由太陽(yáng)能電池組單獨(dú)為負(fù)載供電；當(dāng)太陽(yáng)能電池組功率不足時(shí)，其輸出電壓下降，反饋信號(hào)作用于BUCKl模塊，產(chǎn)生占空比為M，輸出電壓為uB，從而使蓄電池組供電電源為負(fù)載提供電能，補(bǔ)充太陽(yáng)能供電電源能量的不足部分。
[0008]所述的BUCK2模塊的輸入電壓為變化值，BUCK2模塊輸出電壓恒定、輸出功率恒定。
[0009]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:[0010]1、采用模塊化設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)方便，通用性強(qiáng)。
[0011]2、太陽(yáng)能供電電源與蓄電池組供電電源串聯(lián)供電，實(shí)現(xiàn)了太陽(yáng)能的實(shí)時(shí)最大功率輸出，僅當(dāng)太陽(yáng)能不足時(shí)由蓄電池組補(bǔ)充其不足部分電能。
[0012]3、輸出級(jí)采用BUCK電路，使輸出電壓穩(wěn)定。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0013]圖1為本發(fā)明的系統(tǒng)框圖。
[0014]圖2為本發(fā)明的系統(tǒng)電路圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。
[0016]本發(fā)明針對(duì)太陽(yáng)能電車(chē)的供電要求，設(shè)計(jì)了一種太陽(yáng)能電池組與蓄電池組互補(bǔ)供電的控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)太陽(yáng)能電池組優(yōu)先使用，其功率不足部分由蓄電池組提供的供電控制方法。
[0017]參照?qǐng)D1，一種太陽(yáng)能電池組與蓄電池組互補(bǔ)供電的控制系統(tǒng)，包括太陽(yáng)能電池組，太陽(yáng)能電池組輸出與MPPT控制器輸入連接，MPPT控制器輸出和BUCK2模塊的第一輸入連接，太陽(yáng)能電池組與MPPT控制器共同組成太陽(yáng)能供電電源，蓄電池組的輸出和BUCKl模塊的第一輸入連接，BUCKl模塊的輸出和BUCK2模塊的第二輸入連接，蓄電池組與BUCKl模塊共同組成蓄電池組供電電源，MPPT控制器的輸出電壓反饋和BUCKl模塊的第二輸入連接，改變其輸出電壓大小，太陽(yáng)能供電電源與蓄電池組供電電源串聯(lián)后通過(guò)BUCK2模塊進(jìn)行降壓，最終產(chǎn)生電壓與功率都穩(wěn)定的電能。
[0018]所述的蓄電池組供電電源輸出電壓隨著太陽(yáng)能供電電源電壓變化而調(diào)節(jié)，當(dāng)太陽(yáng)能電池組功率充足時(shí)，其輸出電壓為恒定值，反饋信號(hào)作用于BUCKl模塊，使占空比為零，從而蓄電池組供電電源輸出電壓為零，蓄電池組不輸出電能，由太陽(yáng)能電池組單獨(dú)為負(fù)載供電；當(dāng)太陽(yáng)能電池組功率不足時(shí)，其輸出電壓下降，反饋信號(hào)作用于BUCKl模塊，產(chǎn)生占空比為M，輸出電壓為uB，從而使蓄電池組供電電源為負(fù)載提供電能，補(bǔ)充太陽(yáng)能供電電源能量的不足部分。
[0019]所述的BUCK2模塊的輸入電壓為變化值，BUCK2模塊輸出電壓恒定、輸出功率恒定，從而帶動(dòng)負(fù)載工作。
[0020]參照?qǐng)D2，如圖所示電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器為太陽(yáng)能電車(chē)的電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置，只需接入驅(qū)動(dòng)器的電壓U與功率P達(dá)到電機(jī)運(yùn)行需要即可使電車(chē)運(yùn)轉(zhuǎn)，當(dāng)太陽(yáng)能電池組電量充足時(shí)，MPPT控制器的輸出電壓Us通過(guò)電阻R1、R2采樣輸入PWMl模塊，使占空比為零，BUCKl電路輸出電壓為零，全部由太陽(yáng)能電池組提供能量，其輸出電壓又經(jīng)過(guò)BUCK2電路使輸出電壓Uo符合太陽(yáng)能電動(dòng)機(jī)所需電壓要求；當(dāng)太陽(yáng)能電池組能量不足時(shí)，MPPT控制器輸出電壓Us通過(guò)電阻Rl、R2采樣輸入PWMl模塊，產(chǎn)生占空比為m的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，導(dǎo)致BUCKl電路輸出電壓ul，Us與Ul串聯(lián)疊加后作為BUCK2的輸入，由于Ul的疊加使BUCK2的輸入回路電壓升高，在功率不變的前提下，其輸入回路電流減小，即流過(guò)MPPT控制器的電流減小，待達(dá)到穩(wěn)態(tài)時(shí)MPPT輸出電壓不變，其電流減小量正變與其功率減小量。而B(niǎo)UCKl的占空比穩(wěn)定為M，輸出電壓穩(wěn)定為Ul，且二者都反變與電流減小量或功率減小量，因此，MPPT控制器在太陽(yáng)能電池組功率減小時(shí)保持輸出電壓Us穩(wěn)定，輸出太陽(yáng)能電池組的全額功率，而蓄電池組通過(guò)BUCKl電路補(bǔ)充輸出太陽(yáng)能電池組功率的不足部分；最后，太陽(yáng)能電池組與蓄電池組串聯(lián)輸入BUCK2，經(jīng)過(guò)電阻R3、R4形成的反饋調(diào)節(jié)產(chǎn)生穩(wěn)定的輸出電壓Uo，輸送給電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，從而驅(qū)動(dòng)太陽(yáng)能電車(chē)穩(wěn)定運(yùn)行。
【權(quán)利要求】
1.一種太陽(yáng)能電池組與蓄電池組互補(bǔ)供電的控制系統(tǒng)，包括太陽(yáng)能電池組，其特征在于:太陽(yáng)能電池組輸出與MPPT控制器輸入連接，MPPT控制器輸出和BUCK2模塊的第一輸入連接，太陽(yáng)能電池組與MPPT控制器共同組成太陽(yáng)能供電電源，蓄電池組的輸出和BUCKl模塊的第一輸入連接，BUCKl模塊的輸出和BUCK2模塊的第二輸入連接，蓄電池組與BUCKl模塊共同組成蓄電池組供電電源，MPPT控制器的輸出電壓反饋和BUCKl模塊的第二輸入連接，太陽(yáng)能供電電源與蓄電池組供電電源串聯(lián)后通過(guò)BUCK2模塊進(jìn)行降壓，最終產(chǎn)生電壓與功率都穩(wěn)定的電能。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種太陽(yáng)能電池組與蓄電池組互補(bǔ)供電的控制系統(tǒng)，其特征在于:所述的蓄電池組供電電源輸出電壓隨著太陽(yáng)能供電電源電壓變化而調(diào)節(jié)，當(dāng)太陽(yáng)能電池組功率充足時(shí)，其輸出電壓為恒定值，反饋信號(hào)作用于BUCKl模塊，使占空比為零，從而蓄電池組供電電源輸出電壓為零，蓄電池組不輸出電能，由太陽(yáng)能電池組單獨(dú)為負(fù)載供電；當(dāng)太陽(yáng)能電池組功率不足時(shí)，其輸出電壓下降，反饋信號(hào)作用于BUCKl模塊，產(chǎn)生占空比為M，輸出電壓為uB，從而使蓄電池組供電電源為負(fù)載提供電能，補(bǔ)充太陽(yáng)能供電電源能量的不足部分。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種太陽(yáng)能電池組與蓄電池組互補(bǔ)供電的控制系統(tǒng)，其特征在于:所述的BUCK2模塊的輸入電壓為變化值，BUCK2模塊輸出電壓恒定、輸出功率恒定。
【文檔編號(hào)】H02J7/35GK104009533SQ201410199002
【公開(kāi)日】2014年8月27日 申請(qǐng)日期:2014年5月12日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月12日
【發(fā)明者】蔡紅專(zhuān), 柏莉, 劉勇, 洪秋玲 申請(qǐng)人:西京學(xué)院