一種太陽能光伏發(fā)電智能充電器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種太陽能光伏發(fā)電智能充電器，包括光伏組件，還包括升壓模塊、儲能裝置、降壓模塊，蓄電池、芯片；所述光伏組件依次與所述升壓模塊，儲能裝置，降壓模塊，蓄電池電連接，所述芯片分別與所述升壓模塊、降壓模塊信號連接。本實(shí)用新型的芯片利用采樣電路通過采集光伏組件、升壓模塊、降壓模塊輸出的電流、電壓、周圍溫度，反饋到芯片進(jìn)行分析處理，改變占空比來達(dá)到最大功率點(diǎn)跟蹤；同時(shí)采集蓄電池的兩端電壓、電流、周圍溫度，得到對應(yīng)的控制信號，實(shí)現(xiàn)對蓄電池的智能充電，太陽能利用率，充電效率高，使用效果好。
【專利說明】一種太陽能光伏發(fā)電智能充電器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及充電器【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種太陽能光伏發(fā)電智能充電器。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著人類文明的發(fā)展，燃料能源正在一天天減少，對環(huán)境造成的危害也日益突出，同時(shí)全球還有20億人得不到正常的能源供應(yīng)。人們對能源需求日益增加以及傳統(tǒng)能源日益枯竭成了不可逆轉(zhuǎn)趨勢。這個(gè)時(shí)候，全世界都把目光投向了可再生能源，希望可再生能源能夠改變現(xiàn)在的能源結(jié)構(gòu)，維持長遠(yuǎn)的可持續(xù)發(fā)展，解決人類的能源問題。與風(fēng)能等其它可再生能源相比，太陽能以其獨(dú)有的優(yōu)勢而成為人們重視的焦點(diǎn)。豐富的太陽輻射能是重要的能源，是取之不盡、用之不竭的、無污染、廉價(jià)、人類能夠自由利用的能源。
[0003]太陽能作為一種新興的綠色能源，受到人們越來越多的重視。光伏發(fā)電是充分利用太陽能的一種有效方式之一。由于目前光伏電池板的價(jià)格比較高，轉(zhuǎn)換效率比較低，為了降低系統(tǒng)造價(jià)和有地利用太陽能，光伏發(fā)電進(jìn)行最大功率跟蹤顯得尤為必要。作為光伏發(fā)電系統(tǒng)的核心部件，光伏電池的輸出功率的大小代表了光伏發(fā)電系統(tǒng)性能的優(yōu)劣。但因受到外界條件影響，光伏電池輸出功率并不是一直保持在最大狀態(tài)下，所以當(dāng)其產(chǎn)生變化時(shí)應(yīng)進(jìn)行實(shí)時(shí)準(zhǔn)確的跟蹤。影響最大功率輸出的因素主要是光強(qiáng)和溫度。當(dāng)外界因素發(fā)生變化時(shí)，就必須利用最大功率點(diǎn)跟蹤技術(shù)實(shí)時(shí)跟蹤光伏電池陣列的輸出，使得光伏電池陣列輸出最大的功率。
[0004]鉛酸蓄電池是21世紀(jì)綠色能源之一，自從蓄電池被發(fā)明到其被應(yīng)用到各行各業(yè)以來，研究者們就從沒有放棄對其性能改進(jìn)及提高方面的研究，同時(shí)，為了滿足新型鉛酸蓄電池對充電的要求，充電技術(shù)的革新從來沒有被停止過。充電技術(shù)的更新不僅滿足了新型蓄電池的充電要求，更重要的是提高了充電的質(zhì)量，延長了蓄電池的使用壽命。目前，各種針對特定的類型或是電壓等級的蓄電池充電設(shè)備已經(jīng)得到廣泛的研究，在實(shí)際中也得到很好的應(yīng)用。另外，據(jù)統(tǒng)計(jì)資料顯示，由于充放電控制不合理會導(dǎo)致蓄電池提前損壞，損壞比例約占蓄電池總損壞數(shù)的85%，因而蓄電池的充放電管理就顯得尤為重要。為此，在設(shè)計(jì)太陽能充電器時(shí)，既要考慮太陽能電池的MPPT，又要考慮蓄電池的充放電特性。
[0005]怎樣智能、高效、靈活的利用太陽能對蓄電池進(jìn)行充電，是個(gè)亟待去探索、解決的問題。
[0006]在中國專利申請?zhí)?201320162131.0中公開了一種太陽能充電器，其主要技術(shù)特征在于:包括太陽能發(fā)電設(shè)備和充電器，所述太陽能發(fā)電設(shè)備包括太陽能電池組件、控制器、逆變器和蓄電池，所述太陽能電池組件通過導(dǎo)線依次串聯(lián)有控制器和逆變器，所述控制器連接蓄電池。該技術(shù)方案太陽能的利用率低，智能性差，有待進(jìn)一步改進(jìn)。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0007]針對上述問題，本實(shí)用新型提供了一種太陽能光伏發(fā)電智能充電器，智能化充電，太陽能利用率，充電效率高，使用效果好。
[0008]為了解決上述問題，本實(shí)用新型提供的技術(shù)方案為:
[0009]一種太陽能光伏發(fā)電智能充電器，包括光伏組件，還包括升壓模塊、儲能裝置、降壓模塊，蓄電池、芯片；所述光伏組件依次與所述升壓模塊，儲能裝置，降壓模塊，蓄電池電連接，所述芯片分別與所述升壓模塊、降壓模塊信號連接。
[0010]優(yōu)選的，還包括與所述光伏組件、升壓模塊、降壓模塊，蓄電池、芯片電連接并采集所述光伏組件、升壓模塊、降壓模塊，蓄電池的電流、電壓及周圍環(huán)境溫度的采樣電路。
[0011]優(yōu)選的，所述升壓模塊包括升壓斬波電路與降壓斬波電路，所述芯片與所述升壓斬波電路信號連接。
[0012]優(yōu)選的，還包括用于信號連接所述芯片與所述升壓斬波電路并放大所述芯片發(fā)出的信號以驅(qū)動(dòng)所述升壓斬波電路作業(yè)的第一驅(qū)動(dòng)電路。
[0013]優(yōu)選的，所述芯片通過PWM信號與所述第一驅(qū)動(dòng)電路信號連接。
[0014]優(yōu)選的，還包括用于信號連接所述芯片與所述降壓模塊并放大所述芯片發(fā)出的信號以驅(qū)動(dòng)所述降壓模塊作業(yè)的第二驅(qū)動(dòng)電路。
[0015]優(yōu)選的，還包括用于信號連接所述芯片與所述第二驅(qū)動(dòng)電路的SG3525電路。
[0016]優(yōu)選的，所述第一、第二驅(qū)動(dòng)電路均為HCPL4504驅(qū)動(dòng)電路。
[0017]優(yōu)選的，所述芯片為TMS320F28035芯片。TMS320F28035芯片運(yùn)算速度快，精度高，擁有豐富的外設(shè)，能滿足本技術(shù)方案的要求。
[0018]在利用太陽能給蓄電池充電的過程中，由于受太陽能輸出特性的制約，太陽能電池并非時(shí)刻工作在最大功率點(diǎn)附近，因而造成了太陽能能量的浪費(fèi)，而最大功率點(diǎn)跟蹤(MPPT)恰恰能解決這一問題；另外，據(jù)統(tǒng)計(jì)資料顯示，由于充放電控制不合理會導(dǎo)致蓄電池提前損壞，損壞比例約占蓄電池總損壞數(shù)的85%，因而蓄電池的充放電管理就顯得尤為重要。為此，在設(shè)計(jì)太陽能充電器時(shí)，既要考慮太陽能的MPPT，又要考慮蓄電池的充放電特性。
[0019]芯片利用采樣電路通過采集光伏組件、升壓模塊、降壓模塊輸出的電流、電壓，反饋到芯片進(jìn)行分析處理，改變占空比來達(dá)到最大功率點(diǎn)跟蹤；同時(shí)采集蓄電池的兩端電壓、電流，得到對應(yīng)的控制信號，實(shí)現(xiàn)對蓄電池的智能充電。
[0020]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果為:
[0021]本實(shí)用新型的芯片利用采樣電路通過采集光伏組件、升壓模塊、降壓模塊輸出的電流、電壓、周圍溫度，反饋到芯片進(jìn)行分析處理，改變占空比來達(dá)到最大功率點(diǎn)跟蹤；同時(shí)采集蓄電池的兩端電壓、電流、周圍溫度，得到對應(yīng)的控制信號，實(shí)現(xiàn)對蓄電池的智能充電，太陽能利用率，充電效率高，使用效果好。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)框圖；
[0023]圖2為本實(shí)用新型的部分模塊中的電路圖。
[0024]圖中:1、光伏組件，2、升壓模塊，201、升壓斬波電路，202、降壓斬波電路，3、儲能裝置，4、降壓模塊，5、蓄電池，6、TMS320F28035芯片，7、采樣電路，8、第一驅(qū)動(dòng)電路，9、第二驅(qū)動(dòng)電路，10、SG3525電路。

【具體實(shí)施方式】
[0025]下面對本實(shí)用新型做進(jìn)一步說明:
[0026]結(jié)合圖1、圖2:—種太陽能光伏發(fā)電智能充電器，包括光伏組件1、升壓模塊2、儲能裝置3、降壓模塊4，蓄電池5、TMS320F28035芯片6，光伏組件I依次與升壓模塊2，儲能裝置3，降壓模塊4，蓄電池5電連接，升壓模塊2包括升壓斬波電路201與降壓斬波電路202 ；
[0027]還包括與光伏組件1、升壓模塊2、降壓模塊4，蓄電池5、TMS320F28035芯片6電連接并采集光伏組件1、升壓模塊2、降壓模塊4，蓄電池5的電流、電壓及周圍環(huán)境溫度的采樣電路7 ；
[0028]用于信號連接TMS320F28035芯片6與升壓斬波電路201并放大TMS320F28035芯片6發(fā)出的信號以驅(qū)動(dòng)升壓斬波電路201作業(yè)的第一驅(qū)動(dòng)電路8，TMS320F28035芯片6通過PWM信號與第一驅(qū)動(dòng)電路8信號連接；
[0029]用于信號連接TMS320F28035芯片6與降壓模塊4并放大TMS320F28035芯片6發(fā)出的信號以驅(qū)動(dòng)降壓模塊4作業(yè)的第二驅(qū)動(dòng)電路9 ；
[0030]用于信號連接TMS320F28035芯片6與第二驅(qū)動(dòng)電路的SG3525電路10 ；
[0031]第一、第二驅(qū)動(dòng)電路均為HCPL4504驅(qū)動(dòng)電路。
[0032]TMS320F28035芯片運(yùn)算速度快，精度高，擁有豐富的外設(shè)，能滿足本技術(shù)方案的要求。
[0033]在利用太陽能給蓄電池充電的過程中，由于受太陽能輸出特性的制約，太陽能電池并非時(shí)刻工作在最大功率點(diǎn)附近，因而造成了太陽能能量的浪費(fèi)，而最大功率點(diǎn)跟蹤(MPPT)恰恰能解決這一問題；另外，據(jù)統(tǒng)計(jì)資料顯示，由于充放電控制不合理會導(dǎo)致蓄電池提前損壞，損壞比例約占蓄電池總損壞數(shù)的85%，因而蓄電池的充放電管理就顯得尤為重要。為此，在設(shè)計(jì)太陽能充電器時(shí)，既要考慮太陽能的MPPT，又要考慮蓄電池的充放電特性。
[0034]芯片利用采樣電路通過采集光伏組件、升壓模塊、降壓模塊輸出的電流、電壓，反饋到芯片進(jìn)行分析處理，改變占空比來達(dá)到最大功率點(diǎn)跟蹤；同時(shí)采集蓄電池的兩端電壓、電流，得到對應(yīng)的控制信號，實(shí)現(xiàn)對蓄電池的智能充電。
[0035]以上顯示和描述了本實(shí)用新型的基本原理、主要特征和本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本實(shí)用新型不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說明書中描述的只是說明本實(shí)用新型的原理，在不脫離本實(shí)用新型精神和范圍的前提下，本實(shí)用新型還會有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本實(shí)用新型范圍內(nèi)。本實(shí)用新型要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。
【權(quán)利要求】
1.一種太陽能光伏發(fā)電智能充電器，包括光伏組件，其特征在于:還包括升壓模塊、儲能裝置、降壓模塊，蓄電池、芯片；所述光伏組件依次與所述升壓模塊，儲能裝置，降壓模塊，蓄電池電連接，所述芯片分別與所述升壓模塊、降壓模塊信號連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能光伏發(fā)電智能充電器，其特征在于:還包括與所述光伏組件、升壓模塊、降壓模塊，蓄電池、芯片電連接并采集所述光伏組件、升壓模塊、降壓模塊，蓄電池的電流、電壓及周圍環(huán)境溫度的采樣電路。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的太陽能光伏發(fā)電智能充電器，其特征在于:所述升壓模塊包括升壓斬波電路與降壓斬波電路，所述芯片與所述升壓斬波電路信號連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的太陽能光伏發(fā)電智能充電器，其特征在于:還包括用于信號連接所述芯片與所述升壓斬波電路并放大所述芯片發(fā)出的信號以驅(qū)動(dòng)所述升壓斬波電路作業(yè)的第一驅(qū)動(dòng)電路。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的太陽能光伏發(fā)電智能充電器，其特征在于:所述芯片通過PWM信號與所述第一驅(qū)動(dòng)電路信號連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的太陽能光伏發(fā)電智能充電器，其特征在于:還包括用于信號連接所述芯片與所述降壓模塊并放大所述芯片發(fā)出的信號以驅(qū)動(dòng)所述降壓模塊作業(yè)的第二驅(qū)動(dòng)電路。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的太陽能光伏發(fā)電智能充電器，其特征在于:還包括用于信號連接所述芯片與所述第二驅(qū)動(dòng)電路的SG3525電路。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的太陽能光伏發(fā)電智能充電器，其特征在于:所述第一、第二驅(qū)動(dòng)電路均為HCPL4504驅(qū)動(dòng)電路。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能光伏發(fā)電智能充電器，其特征在于:所述芯片為TMS320F28035 芯片。
【文檔編號】H02J7/00GK204089271SQ201420524876
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2014年9月9日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月9日
【發(fā)明者】馬紅梅, 張全柱, 鄧永紅 申請人:華北科技學(xué)院