一種家用太陽(yáng)能供電系統(tǒng)及其控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及太陽(yáng)能技術(shù)領(lǐng)域，尤其設(shè)及的是一種家用太陽(yáng)能供電系統(tǒng)及其控制方 法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著人類生活水平的不斷提高，對(duì)能源的需求大幅度增加。石化能源作為不可再 生能源正日益枯竭，而且它所造成的環(huán)境污染日益嚴(yán)重。太陽(yáng)能光伏供電作為綠色新能源 供電方式，其得到了越來越多的應(yīng)用，具有可持久利用，對(duì)環(huán)境沒有污染的優(yōu)點(diǎn)。
[0003] 目前提出的太陽(yáng)能供電系統(tǒng)無法保證負(fù)載的持續(xù)穩(wěn)定的工作，尤其是在連續(xù)的陰 雨天氣下無法正常工作。另外在太陽(yáng)能供電時(shí)不能夠得到很好的控制，蓄電池會(huì)出現(xiàn)過充 電或過放電的現(xiàn)象，或在直流電和交流電逆變過程中不能得到相應(yīng)的控制從而影響用戶的 使用。
[0004] 因此，現(xiàn)有技術(shù)還有待于改進(jìn)和發(fā)展。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種家用太陽(yáng)能供電系統(tǒng)及其 控制方法，提供了一種能保證負(fù)載持續(xù)穩(wěn)定工作的家用太陽(yáng)能供電系統(tǒng)及其控制方法。
[0006] 本發(fā)明的技術(shù)方案如下： 一種家用太陽(yáng)能供電系統(tǒng)，其特征在于，包括光伏電池組件，與所述光伏電池組件通過 一正偏二極管、繼電器電連接的蓄電池； 與所述蓄電池電連接的DC/DC轉(zhuǎn)換器，用于采用BUCK電路穩(wěn)定所述蓄電池輸出電壓， 使所述蓄電池輸出電壓得到穩(wěn)定直流輸出； 與所述DC/DC轉(zhuǎn)換器電連接的逆變電路，用于實(shí)現(xiàn)將DC/DC轉(zhuǎn)換器穩(wěn)定后的直流電轉(zhuǎn) 換為交流電并輸出至與市電連接的家用負(fù)載； 分別與所述蓄電池、繼電器、DC/DC轉(zhuǎn)換器和逆變電路電連接的控制器，用于當(dāng)檢測(cè)逆 變電路的反饋電壓有偏差時(shí)控制DC/DC轉(zhuǎn)換器輸出脈寬進(jìn)行調(diào)整；及當(dāng)檢測(cè)所述蓄電池電 壓低于或高于預(yù)設(shè)臨界值時(shí)，通過控制所述繼電器通斷開關(guān)對(duì)所述蓄電池進(jìn)行過充電和過 放電保護(hù)； 所述控制器還包括A/D采樣模塊，所述A/D采樣模塊與數(shù)據(jù)處理模塊、異常情況處理模 塊連接，所述A/D采樣模塊采集數(shù)據(jù)經(jīng)過數(shù)據(jù)處理模塊分析處理若判斷為異常情況，則異 常處理模塊控制聲光報(bào)警模塊啟動(dòng)進(jìn)行報(bào)警。
[0007] 所述的家用太陽(yáng)能供電系統(tǒng)，其中，所述數(shù)據(jù)處理模塊還包括中斷服務(wù)模塊，所述 中斷服務(wù)模塊用于在不同時(shí)間段交叉處理不同事件，直至交叉處理全部事件一次。
[000引所述的家用太陽(yáng)能供電系統(tǒng)，其中，所述AD采樣模塊通過電阻分壓對(duì)所述蓄電池 的端電壓進(jìn)行數(shù)據(jù)采樣。
[0009] 所述的家用太陽(yáng)能供電系統(tǒng)，其中，所述逆變電路包括一與所述控制器連接的I/O 切換模塊，所述I/O切換模塊用于切換所述逆變電路的工作模式。
[0010] 所述的家用太陽(yáng)能供電系統(tǒng)，其中，所述逆變電路工作模式包括準(zhǔn)雙向口模式、推 挽輸出模式、開漏輸出模式和高阻模式。
[0011] 所述的家用太陽(yáng)能供電系統(tǒng)，其中，所述逆變電路設(shè)還置有一逆變器，所述逆變器 與所述控制器信號(hào)電連接，述逆變器帶有最大功率點(diǎn)跟蹤MPPT模塊。
[0012] 所述的家用太陽(yáng)能供電系統(tǒng)，其中，所述預(yù)設(shè)臨界值具體包括欠壓臨界點(diǎn)為42V， 正常工作基準(zhǔn)為42-55V，過壓臨界點(diǎn)為55V。
[0013] 本發(fā)明還提供了一種家用太陽(yáng)能供電系統(tǒng)的控制方法，包括步驟： 將光伏電池組件通過一正偏二極管和繼電器與所述DC/DC轉(zhuǎn)換器連接，將DC/DC轉(zhuǎn)換 器接入逆變電路并與家用負(fù)載電路接通，并將家用負(fù)載通過接入市電； 控制器通過AD采樣模塊的電阻分壓對(duì)蓄電池的端電壓進(jìn)行數(shù)據(jù)采樣，所采集到的數(shù) 據(jù)經(jīng)處理器模塊分析處理，判斷蓄電池是否超過預(yù)設(shè)臨界值，并判定蓄電池處于過充電或 過放電狀態(tài)； 當(dāng)蓄電池處于過充電狀態(tài)，控制器斷開繼電器充電開關(guān)停止蓄電池充電，當(dāng)蓄電池處 于過放電狀態(tài)，控制器開啟市電開關(guān)，并切換蓄電池開關(guān)在市電狀態(tài)下工作； 當(dāng)蓄電池工作正常，則所述AD采樣模塊繼續(xù)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。
[0014] 所述的家用太陽(yáng)能供電系統(tǒng)的控制方法，其步驟還包括： 當(dāng)所述蓄電池處于過充電狀態(tài)或過放電狀態(tài)時(shí)，所述控制器的異常處理模塊啟動(dòng)聲光 報(bào)警模塊，聲光報(bào)警模塊通過報(bào)警聲音和警示燈進(jìn)行報(bào)警提示。
[0015] 所述的家用太陽(yáng)能供電系統(tǒng)的控制方法，其中，所述預(yù)設(shè)臨界值具體包括欠壓臨 界點(diǎn)為42V，正常工作基準(zhǔn)為42-55V，過壓臨界點(diǎn)為55V。
[0016] 本發(fā)明所提供的一種家用太陽(yáng)能供電系統(tǒng)及其控制方法，其通過控制器對(duì)蓄電池 和逆變電路的逆變器端電壓進(jìn)行檢測(cè)，根據(jù)檢測(cè)結(jié)果控制電路的通斷、變換逆變器的工作 模式，實(shí)現(xiàn)對(duì)蓄電池與電路進(jìn)行保護(hù)功能；同時(shí)對(duì)數(shù)據(jù)處理時(shí)中斷服務(wù)模塊采用交叉處理 方法節(jié)約了控制器CPU資源；并結(jié)合聲光報(bào)警功能為用戶使用帶來了方便。
[0017] 本發(fā)明提出的太陽(yáng)能供電系統(tǒng)能保證負(fù)載持續(xù)穩(wěn)定的工作，尤其是在連續(xù)的陰雨 天氣下也能正常工作。另外在太陽(yáng)能供電時(shí)也能夠得到很好的控制，保護(hù)蓄電池不會(huì)出現(xiàn) 過充電或過放電的現(xiàn)象，并可W在直流電和交流電逆變過程中得到相應(yīng)的控制，從而用戶 使用帶來了方便。
【附圖說明】
[001引圖1是本發(fā)明中家用太陽(yáng)能供電系統(tǒng)較佳實(shí)施例的模塊圖。
[0019] 圖2是本發(fā)明中家用太陽(yáng)能供電系統(tǒng)較佳實(shí)施例的控制器組成模塊圖。
[0020] 圖3是本發(fā)明中家用太陽(yáng)能供電系統(tǒng)較佳實(shí)施例的電路系統(tǒng)框圖。
[0021] 圖4是本發(fā)明中家用太陽(yáng)能供電系統(tǒng)控制方法較佳實(shí)施例的流程圖。
[0022] 圖5是本發(fā)明中家用太陽(yáng)能供電系統(tǒng)控制方法較佳實(shí)施例的工作流程圖。
[0023] 圖6是本發(fā)明中家用太陽(yáng)能供電系統(tǒng)控制方法較佳實(shí)施例的中斷模塊工作流程 圖。
【具體實(shí)施方式】
[0024] 本發(fā)明提供一種家用太陽(yáng)能供電系統(tǒng)及其控制閥昂發(fā)，為使本發(fā)明的目的、技術(shù) 方案及效果更加清楚、明確，W下參照附圖并舉實(shí)例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解， 此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用W解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[002引如圖1所示，一種家用太陽(yáng)能供電系統(tǒng)，包括光伏電池組件110,與光伏電池組件 通過一正偏二極管101 (如圖2所示）、繼電器103電連接的蓄電池120。
[0026] 與蓄電池電連接的DC/DC轉(zhuǎn)換器130,用于采用腳CK電路穩(wěn)定蓄電池120輸出電 壓，使蓄電池120輸出電壓得到穩(wěn)定直流輸出。其中，BUCK電路降壓式變換電路，DC/DC 轉(zhuǎn)換器為轉(zhuǎn)變輸入電壓后有效輸出固定電壓的電壓轉(zhuǎn)換器。
[0027] 與DC/DC轉(zhuǎn)換器130電連接的逆變電路140,用于實(shí)現(xiàn)將DC/DC轉(zhuǎn)換器130穩(wěn)定后 的直流電轉(zhuǎn)換為交流電并輸出至與市電連接的家用負(fù)載。
[002引與蓄電池120、繼電器、DC/DC轉(zhuǎn)換器130和逆變電路140電連接的控制器150,用 于當(dāng)檢測(cè)逆變電路140的反饋電壓有偏差時(shí)控制DC/DC轉(zhuǎn)換器130輸出脈寬進(jìn)行調(diào)整；及 當(dāng)檢測(cè)蓄電池120電壓低于或高于預(yù)設(shè)臨界值時(shí)，通過控制繼電器通斷開關(guān)對(duì)蓄電池120 進(jìn)行過充電和過放電保護(hù)。
[0029] 如圖2所示，控制器還包括A/D采樣模塊151，A/D(模擬/數(shù)巧采樣模塊151與 數(shù)據(jù)處理模塊152、異常情況處理模塊153連接，A/D采樣模塊151采集數(shù)據(jù)經(jīng)過數(shù)據(jù)處理 模塊152分析處理若判斷為異常情況，則異常處理模塊153控制聲光報(bào)警模塊啟動(dòng)進(jìn)行報(bào) 警。
[0030] 進(jìn)一步的，上述家用太陽(yáng)能