本實(shí)用新型屬于光伏控制器，涉及到一種集中式高功率MPPT離網(wǎng)光伏控制器。

背景技術(shù)：

隨著當(dāng)今世界能源危機(jī)和環(huán)境污染的日益嚴(yán)重，太陽(yáng)能作為一種新型的綠色可再生資源受到越來(lái)越廣泛的重視。

目前市場(chǎng)上集中式大功率離網(wǎng)控制器一般采用PWM的控制方式，但是太陽(yáng)能電池陣列容易受到光照強(qiáng)度、環(huán)境溫度、負(fù)載的影響，使得輸出的電壓和電流不斷變化。為了充分利用太陽(yáng)能，最大程度地提高光伏電池的轉(zhuǎn)換效率，必須采取措施對(duì)光伏電池的輸出功率加以控制，保證工作在最大功率點(diǎn)，同時(shí)調(diào)高蓄電池的充電速度，保證蓄電池能夠長(zhǎng)時(shí)間的處于工作狀態(tài)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型提供的一種集中式高功率MPPT離網(wǎng)光伏控制器，通過(guò)對(duì)變換器采用基于IGBT半橋模塊的四相交錯(cuò)式同步Buck設(shè)計(jì)，提高了光伏控制器的功率等級(jí)，解決了光伏控制器的轉(zhuǎn)換效率低、損耗大且蓄電池的充電速度慢的問(wèn)題。

本實(shí)用新型的目的可以通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種集中式高功率MPPT離網(wǎng)光伏控制器，包括四組太陽(yáng)能板接線端子S+和接線端子S-，太陽(yáng)能板接線端子S+通過(guò)防反二極管模塊與變換器連接，所述變換器分別與直流斷路器的一端和驅(qū)動(dòng)器連接，所述直流斷路器的另一端通過(guò) 急停開(kāi)關(guān)、電源指示燈與輔助電源連接，所述輔助電源分別為控制器和直流高速風(fēng)機(jī)提供工作電源，所述控制器分別與直流高速風(fēng)機(jī)、驅(qū)動(dòng)器、顯示屏和矩陣按鍵連接；

其中所述變換器采用四相交錯(cuò)式同步Buck拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，每相包括一個(gè)IGBT半橋模塊、兩個(gè)濾波電容和一個(gè)功率電感，所述防反二極管模塊的陰極分別與IGBT半橋模塊的集電極和一濾波電容的正極連接，所述IGBT半橋模塊的中心點(diǎn)和功率電感的一端連接，所述功率電感的另一端分別與另一濾波電容的正極、直流斷路器的一端連接；太陽(yáng)能電池板的接線端子S-分別與兩濾波電容的負(fù)極以及IGBT半橋模塊的發(fā)射極連接。

進(jìn)一步地，所述光伏控制器的結(jié)構(gòu)包括柜體、前門(mén)板和后門(mén)板；

所述柜體包括第一散熱器、第二散熱器、屏蔽鋼板和直流高速風(fēng)機(jī)，在柜體的頂部設(shè)置有直流高速風(fēng)機(jī)，所述直流高速風(fēng)機(jī)的下部設(shè)置有第一散熱器，所述第一散熱器上設(shè)置有防反二極管模塊；

所述第二散熱器設(shè)置在第一散熱器的下方，所述第二散熱器的頂部設(shè)置有直流高速風(fēng)機(jī)，所述第二散熱器上設(shè)置有IGBT半橋模塊，所述IGBT半橋模塊和濾波電容的上平面設(shè)置有主功率板，所述主功率板上分別設(shè)置有吸收電容、吸收電阻，所述所述主功率板的一側(cè)設(shè)置有直流斷路器；

所述屏蔽鋼板的內(nèi)部設(shè)置有驅(qū)動(dòng)器，所述驅(qū)動(dòng)器的下方設(shè)置有控制器和功率電感，所述屏蔽鋼板的外部一側(cè)設(shè)置有輔助電源，所述輔助電源的下方分別設(shè)置有直流高速風(fēng)機(jī)；

所述前門(mén)板和后門(mén)板分別設(shè)置在柜體的兩側(cè)，所述前門(mén)板上分別設(shè)置有急停開(kāi)關(guān)、電源指示燈、顯示屏和矩陣按鍵；所述后門(mén)板上設(shè)置有多個(gè)散熱窗。

進(jìn)一步地，所述散熱窗與直流高速風(fēng)機(jī)相對(duì)，所述散熱窗用于將直流高速 風(fēng)機(jī)產(chǎn)生的氣流流出。

進(jìn)一步地，所述散熱窗的窗口大小與直流高速風(fēng)機(jī)的大小相等。

本實(shí)用新型的有益效果：本實(shí)用新型通過(guò)對(duì)變換器采用基于IGBT半橋模塊的四相交錯(cuò)式同步Buck設(shè)計(jì)，降低導(dǎo)通電路中電流的大小，進(jìn)而降低電容和電感的參數(shù)大小，使得電路的體積減小、重量減輕、轉(zhuǎn)換功率變大，同時(shí)降低系統(tǒng)的損耗，提高蓄電池的充電速度，同時(shí)延長(zhǎng)蓄電池組的使用壽命。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本實(shí)用新型實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本實(shí)用新型一種集中式高功率MPPT離網(wǎng)光伏控制器內(nèi)部示意圖；

圖2為本實(shí)用新型的正視圖；

圖3為本實(shí)用新型的后視圖；

圖4為本實(shí)用新型的側(cè)視圖；

圖5為本實(shí)用新型的電氣原理圖；

附圖中，各標(biāo)號(hào)所代表的部件列表如下：

1-柜體，2-前門(mén)板，3-后門(mén)板，4-第一散熱器，5-第二散熱器，6-屏蔽鋼板，7-直流高速風(fēng)機(jī)，8-防反二極管模塊，9-IGBT半橋模塊，10-吸收電容，11-濾波電容，12-吸收電阻，13-直流斷路器，14-主功率板，15-輔助電源，16-功率電感，17-急停開(kāi)關(guān)，18-電源指示燈，19-顯示屏，20-矩陣按鍵，21-散熱窗。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方 案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其它實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。

如圖1至4所示，一種集中式高功率MPPT離網(wǎng)光伏控制器，包括柜體1、前門(mén)板2和后門(mén)板3；

柜體1包括第一散熱器4、第二散熱器5、屏蔽鋼板6和直流高速風(fēng)機(jī)7，在柜體1的頂部并排設(shè)置有四個(gè)直流高速風(fēng)機(jī)7，在直流高速風(fēng)機(jī)7的下部設(shè)置有第一散熱器4，在第一散熱器4上設(shè)置有防反二極管模塊8；

在第一散熱器4的下部設(shè)置有第二散熱器5，在第二散熱器5的頂部設(shè)置有兩個(gè)直流高速風(fēng)機(jī)7，在第二散熱器5上設(shè)置有四個(gè)IGBT半橋模塊9，四個(gè)IGBT半橋模塊9水平排列，在第二散熱器5的下部設(shè)置有濾波電容11，其中IGBT半橋模塊9的上平面和濾波電容11的上平面平齊，并在兩上表面上設(shè)置有主功率板14；主功率板14上分別設(shè)置有吸收電容10、吸收電阻12，其中主功率板14通過(guò)緊固螺絲與IGBT半橋模塊9和濾波電容11之間建立電氣連接；主功率板14的一側(cè)設(shè)置有直流斷路器13；

在屏蔽鋼板6的內(nèi)部設(shè)置有驅(qū)動(dòng)器16、控制器17和功率電感18，驅(qū)動(dòng)器16的下方設(shè)置有控制器17，在控制器17的下方安裝有功率電感18,屏蔽鋼板6的外部一側(cè)設(shè)置有輔助電源15，在輔助電源15的下方分別設(shè)置有兩個(gè)直流高速風(fēng)機(jī)7。

前門(mén)板2設(shè)置在柜體1的一側(cè)，在前門(mén)板2上設(shè)置有顯示屏21和矩陣按鍵22，在顯示屏21和矩陣按鍵22的上方分別設(shè)置有急停開(kāi)關(guān)19和電源指示燈20。

后門(mén)板3設(shè)置在柜體1的另一側(cè)，后門(mén)板3上設(shè)置有多個(gè)散熱窗23，散熱 窗23與直流高速風(fēng)機(jī)7相對(duì)，散熱窗23用于將直流高速風(fēng)機(jī)7產(chǎn)生的氣流流出，其中散熱窗23的窗口大小與直流高速風(fēng)機(jī)7的大小相等。

如圖5所示，太陽(yáng)能電池板的接線端子包括四組接線端子S+和接線端子S-，四組接線端子S+與一個(gè)防反二極管模塊8的陽(yáng)極連接，四組防反二極管模塊8的陰極分別與變換器連接；

變換器包括IGBT半橋模塊9、濾波電容11和功率電感16，該變換器采用四相交錯(cuò)式同步Buck拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，其中四相交錯(cuò)是指四相Buck電路并聯(lián)且相互交錯(cuò)工作，工作時(shí)每路頻率相同、相位不同，各相位兩兩相差90°。

變換器中每相包括一個(gè)IGBT半橋模塊9、兩個(gè)濾波電容11和一個(gè)功率電感18，防反二極管模塊8的陰極分別與IGBT半橋模塊9的集電極和一濾波電容11的正端連接，IGBT半橋模塊9的中心點(diǎn)與功率電感18的一端連接，功率電感18的另一端分別與另一濾波電容11、直流斷路器13的一端連接，接線端子S-分別與濾波電容11的負(fù)極以及IGBT半橋模塊9的發(fā)射極連接；

直流斷路器13的另一端依次通過(guò)急停開(kāi)關(guān)19、電源指示燈20與輔助電源15連接；

輔助電源15分別與控制器17、直流高速風(fēng)機(jī)7連接，用于為控制器17和直流高速風(fēng)機(jī)7提供電源；控制器17分別與直流高速風(fēng)機(jī)7、驅(qū)動(dòng)器16、顯示屏21和矩陣按鍵22連接，控制器17發(fā)送控制信號(hào)至驅(qū)動(dòng)器16，從而對(duì)主功率板14上的元器件進(jìn)行控制，同時(shí)控制器17發(fā)送控制信號(hào)至直流高速風(fēng)機(jī)7，實(shí)現(xiàn)對(duì)直流高速風(fēng)機(jī)7的控制。

當(dāng)太陽(yáng)能電池板輸出的功率較大時(shí)，采用交錯(cuò)并聯(lián)設(shè)計(jì)，流過(guò)變換器上每個(gè)導(dǎo)通電路中的電流減小，輸出紋波減小，進(jìn)而電容和電感的參數(shù)值減小，使得電路體積變小、重量減輕、功率密度變大；同時(shí)變換器中IGBT半橋模塊9交 替工作，降低了IGBT半橋模塊9的功率損耗，增加光伏控制器的使用壽命。

本實(shí)用新型通過(guò)對(duì)變換器采用基于IGBT半橋模塊的四相交錯(cuò)式同步Buck設(shè)計(jì)，降低導(dǎo)通電路中電流的大小，進(jìn)而降低電容和電感的參數(shù)大小，使得電路的體積減小、重量減輕、轉(zhuǎn)換功率變大，同時(shí)降低系統(tǒng)的損耗，提高蓄電池的充電速度，同時(shí)延長(zhǎng)蓄電池組的使用壽命。

以上內(nèi)容僅僅是對(duì)本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)所作的舉例和說(shuō)明，所屬本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員對(duì)所描述的具體實(shí)施例做各種各樣的修改或補(bǔ)充或采用類(lèi)似的方式替代，只要不偏離實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)或者超越本權(quán)利要求書(shū)所定義的范圍，均應(yīng)屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。