本實用新型涉及太陽能技術領域,尤其涉及一種多個太陽能電池板接入的積分輸入電路及設備。
背景技術:
太陽能發(fā)電系統(tǒng)(PV系統(tǒng))包括由太陽能電池組件(PV組件)組合而成的PV陣列,和進行PV陣列的動作控制,并將產(chǎn)生的直流電力轉(zhuǎn)換為實際使用的電力形態(tài)的功率調(diào)節(jié)器(PCS)。PV陣列的能獲取的最大功率隨溫度和日照量等運行環(huán)境而發(fā)生變化。PV陣列工作中的電壓和電流的組合稱為工作點,能獲取最大發(fā)電功率的工作點(最大功率點)也隨運行環(huán)境而變化。因此,大多的PV系統(tǒng)在PCS中安裝了對工作點進行控制以追蹤最大功率點的最大功率點追蹤機構(MPPT)。
常規(guī)太陽能控制器是基于特定選址和特定角度安裝的太陽能陣列,其對應的每一組件光照角度和強度基本相同,如何應對不同時間段光伏組件的最大功率點的追蹤,也就是所謂的MPPT技術,MPPT控制器的全稱“最大功率點跟蹤”(Maximum Power Point Tracking)太陽能控制器,是傳統(tǒng)太陽能充放電控制器的升級換代產(chǎn)品。這并不適用于太陽能遮陽棚這一產(chǎn)品。應用該技術的產(chǎn)品,前端一般都配備有DC-DC變換器,其缺點是有大電感,存在體積大,電感發(fā)熱和開關損耗,造成整體效率不高。
遮陽棚作為一種提升生活品質(zhì)的產(chǎn)品,其可以遮擋陽光,而太陽能發(fā)電恰好是一種采集陽光,并將其能量轉(zhuǎn)化為電能儲存于蓄電池中一共給負載需求的新興清潔能源技術,將遮陽棚與太陽能發(fā)電有機結(jié)合產(chǎn)生一種創(chuàng)新產(chǎn)品:太陽能遮陽棚,該太陽能遮陽棚可以具有多塊太陽能電池板拼接而成,每塊太陽能電池板所采集陽光的采集面及采集角度不同,其需要設置一種太陽能控制器來解決太陽能遮陽棚這一特定應用與造型中,但直接并聯(lián)接入蓄電池進行充電過程中,同時段不同立面上的太陽能電池板向蓄電池充電會造成彼此間的功率點相互干涉,而在此充電過程中,需要考慮到最大限度提高光伏組件的利用率,降低應用成本,取得新能源應用的經(jīng)濟性。
現(xiàn)有的太陽能遮陽棚一般將布置在太陽能遮陽棚上的不同太陽能板串聯(lián)在一起,通過串聯(lián)在一起向蓄電池充電,這種充電模式電流輸入單一,無法實現(xiàn)并聯(lián)輸入。
技術實現(xiàn)要素:
本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術的不足,本實用新型提供了一種多個太陽能電池板接入的積分輸入電路及設備,采用并聯(lián)積分輸入陣列,解決同時段不同立面造成的功率點相互干涉的問題。
為了解決上述問題,本實用新型提出了一種多個太陽能電池板接入的積分輸入電路,包括:
加法耦合器,以及多個輸入端口、輸出端口和與多個輸入端口中每一輸入端口連接著的二極管,其中:
所述多個輸入端口形成一個并列陣列接入到加法耦合器上;
所述加法耦合器上的輸出端口與蓄電池組進行連接;
所述二極管正極連接著所對應的輸入端口,負極連接有太陽能電池板上的太陽能電池組。
所述多個輸入端口至少為2個。
所述二極管正極連接著太陽能遮陽棚上的太陽能電池板。
所述太陽能電池板為多晶硅太陽能電池;或者所述太陽能電池板為非晶硅太陽能電池;或者所述太陽能電池板為單晶硅太陽能電池;或者所述太陽能電池板為多元化合物太陽電池。
所述非晶硅太陽能電池采用薄膜式太陽能電池。
相應的,本發(fā)明還提供了一種多太陽能電池板接入的設備,所述設備包括多個太陽能電池板接入的積分輸入電路,多個太陽能電池板和蓄電池組,所述積分輸入電路輸入端連接有多個太陽能電池板,以及所述積分輸入電輸出端連接著蓄電池組。
所述多個太陽能電池板為太陽能電池板陣列或者位于太陽能遮陽棚上的不同位置分布的太陽能電池板。
在本實用新型實施例中,針對多個并聯(lián)到蓄電池上的太陽能板,采用積分輸入原理處理,去除了DC-DC變換器,去除了整個充電電路中大電感,減小了體積,電感發(fā)熱和開關損耗。在具體實施過程中采用并聯(lián)積分輸入陣列,有效解決了同時段不同立面造成的功率點相互干涉的問題,采用加法器耦合實現(xiàn)了最大效率充電至蓄電池組。
附圖說明
為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案,下面將對實施例或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例,對于本領域普通技術人員來講,在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其它的附圖。
圖1是本實用新型實施例中的多個太陽能電池板接入的積分輸入電路結(jié)構示意圖;
圖2是本實用新型實施例中的控制多個太陽能電池板發(fā)電的電路原理圖;
圖3是本實用新型實施例中的積分輸入模塊的電路結(jié)構示意圖;
圖4是本實用新型實施例中的MCU處理模塊的電路結(jié)構示意圖;
圖5是本實用新型實施例中的充電控制模塊的電路結(jié)構示意圖;
圖6是本實用新型實施例中的檢測模塊的電路結(jié)構示意圖。
具體實施方式
下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖,對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例,而不是全部的實施例?;诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├?,本領域普通技術人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本實用新型保護的范圍。
圖1示出了本實用新型實施例中的多個太陽能電池板接入的積分輸入電路結(jié)構示意圖,該電路結(jié)構包括:加法耦合器,以及多個輸入端口、輸出端口和與多個輸入端口中每一輸入端口連接著的二極管,其中:多個輸入端口形成一個并列陣列接入到加法耦合器上;加法耦合器上的輸出端口與蓄電池組進行連接;二極管極連接著所對應的輸入端口,負極連接有太陽能電池板上的太陽能電池組。
具體實施過程中,該多個輸入端口至少為2個。
具體實施過程中,該二極管正極連接著太陽能遮陽棚上的太陽能電池板。該太陽能電池板為多晶硅太陽能電池;或者所述太陽能電池板為非晶硅太陽能電池;或者所述太陽能電池板為單晶硅太陽能電池;或者所述太陽能電池板為多元化合物太陽電池。
具體實施過程中,該非晶硅太陽能電池采用薄膜式太陽能電池。
具體實施過程中,該多太陽能電池板接入的設備,其包括多個太陽能電池板接入的積分輸入電路,多個太陽能電池板和蓄電池組,所述積分輸入電路輸入端連接有多個太陽能電池板,以及所述積分輸入電輸出端連接著蓄電池組。所述多個太陽能電池板為太陽能電池板陣列或者位于太陽能遮陽棚上的不同位置分布的太陽能電池板。
具體實施過程中,可以針對太陽能遮陽棚中上的每一太陽能電池板進行并聯(lián)充電,并檢測每一太陽能遮陽棚上的每一太陽能電池板上的最大功率點。
具體實施中,圖2示出了本實用新型實施例中的控制多個太陽能電池板發(fā)電的電路原理圖,適用于遮陽篷用太陽能控制器上,包括積分輸入模塊、充電控制模塊、檢測模塊、MCU處理模塊、按鍵電路、工作狀態(tài)顯示模塊、恒壓輸出/低電壓變功率輸出模塊。
圖3示出了積分輸入模塊的電路結(jié)構示意圖,該積分輸入模塊由二極管D1,D2,太陽能板電池組成積分輸入陣列,以應對不同立面的太陽能電池板,與充電控制模塊,檢測模塊,MCU處理模塊組成一個帶最大功率追蹤,過充保護的太陽能充電電路。該電路結(jié)構上的J1加法耦合器并聯(lián)有二極管D1,D2,其將太陽能板電池組形成積分輸入陣列輸入到J1加法耦合器的引腳上,通過相關引腳進行輸出,比如引腳8和9進行蓄電池充電輸出。
圖4示出了MCU處理模塊的電路結(jié)構示意圖,該MCU處理模塊與按鍵電路,工作狀態(tài)顯示模塊,組成太陽能控制器的工作方式設定和工作狀態(tài),參數(shù)的顯示;MCU處理模塊與檢測模塊恒壓輸出/低電壓變功率輸出模塊組成太陽能控制器的放電電路。
圖5示出了充電控制模塊的電路結(jié)構示意圖,該充電控制模塊由柵極驅(qū)動三極管Q2,控制信號耦合電阻R25,偏置電阻R26,MOS管Q3組成;Q3的S極與檢測模塊中RS3相連,MCU處理模塊可以通過RS3對太陽能板電池充電的最大功率點追蹤,并依據(jù)檢測模塊對蓄電池BAT的實時電壓檢測,對充電控制模塊發(fā)出充電方式切換或過充保護。
圖6示出了檢測模塊的電路結(jié)構示意圖,該檢測模塊由電壓檢測網(wǎng)絡R23,R24,C5和充電檢測電阻RS3,恒壓輸出電流檢測電阻RS1,低壓變功率輸出檢測電阻R30組成。其中電壓檢測網(wǎng)絡R23,R24,C5的節(jié)點與MCU處理模塊相連,RS3與Q3的S極間的節(jié)點與MCU處理模塊相連,為MCU提供充電電流和最大功率點追蹤;RS1與Q4的S極節(jié)點,與U3A,MCU處理模塊相連,提供恒壓放電功率追蹤和放電短路保護;R30與Q7的S極節(jié)點,與U3B,MCU處理模塊相連,提供低壓變功率放電功率追蹤和放電短路保護;該MCU處理模塊主要由微電腦處理芯片U2和QW1,Q1組成的+12V穩(wěn)壓源和測CE1,U1,CE2組成的+5V穩(wěn)壓源組成信號處理系統(tǒng)。
在本實用新型實施例中,針對多個并聯(lián)到蓄電池上的太陽能板,采用積分輸入原理處理,去除了DC-DC變換器,去除了整個充電電路中大電感,減小了體積,電感發(fā)熱和開關損耗。在具體實施過充采用并聯(lián)積分輸入陣列,有效解決了同時段不同立面造成的功率點相互干涉的問題,采用加法器耦合實現(xiàn)了最大效率充電至蓄電池組。
本領域普通技術人員可以理解上述實施例的各種方法中的全部或部分步驟是可以通過程序來指令相關的硬件來完成,該程序可以存儲于一計算機可讀存儲介質(zhì)中,存儲介質(zhì)可以包括:只讀存儲器(ROM,Read Only Memory)、隨機存取存儲器(RAM,Random Access Memory)、磁盤或光盤等。
另外,以上對本實用新型實施例所提供的多個太陽能電池板接入的積分輸入電路及設備進行了詳細介紹,本文中應用了具體個例對本實用新型的原理及實施方式進行了闡述,以上實施例的說明只是用于幫助理解本實用新型的方法及其核心思想;同時,對于本領域的一般技術人員,依據(jù)本實用新型的思想,在具體實施方式及應用范圍上均會有改變之處,綜上所述,本說明書內(nèi)容不應理解為對本實用新型的限制。