專利名稱：一種太陽(yáng)能光伏發(fā)電控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于新能源技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種太陽(yáng)能光伏發(fā)電控制器。
背景技術(shù)：
太陽(yáng)能是最好的可再生能源之一，作為最具可持續(xù)發(fā)展理想特征的太陽(yáng)能光伏發(fā) 電，將進(jìn)入人類能源結(jié)構(gòu)，并成為基礎(chǔ)能源的重要組成部分。太陽(yáng)能光伏發(fā)電具有安全可 靠、無(wú)噪音、無(wú)污染、能量隨處可得、不受地域限制、無(wú)需消耗燃料、無(wú)需架設(shè)輸電線路、可以 方便地與建筑物相結(jié)合等優(yōu)點(diǎn)。利用太陽(yáng)光發(fā)電有兩大類途徑，一類是利用建筑物屋頂和墻面。另一類就是建設(shè) 集中的太陽(yáng)能光伏發(fā)電電站。但建設(shè)集中的太陽(yáng)能光伏發(fā)電電站是龐大的系統(tǒng)工程，建設(shè) 投資成本巨大，受地域限制，其全面應(yīng)用與普及，特別是在國(guó)內(nèi)尚需很長(zhǎng)一段時(shí)間；但對(duì)于 小規(guī)模的，利用布置在建筑物屋頂和墻面的太陽(yáng)能光板吸收太陽(yáng)能并轉(zhuǎn)換成電能儲(chǔ)備并發(fā) 電供給住宅使用的形式，是解決當(dāng)前太陽(yáng)能光伏發(fā)電快速普及，最行之有效的方式，其有投 資成本相對(duì)較低，見效快等特點(diǎn)，成為國(guó)際國(guó)內(nèi)新能源發(fā)電技術(shù)研究的熱點(diǎn)之一。目前，小規(guī)模利用太陽(yáng)能進(jìn)行光伏發(fā)電及控制的儀器通常由太陽(yáng)能光伏板、蓄電 池組、光伏充電模塊、逆變及逆變控制單元、市電輸入、市電檢測(cè)及充電電路、投切控制電路 和負(fù)載等幾部分組成，其中，充電模塊和逆變及逆變控制單元結(jié)構(gòu)基本相對(duì)獨(dú)立，關(guān)聯(lián)性較 小。充電模塊(包括光伏充電模塊和市電充電電路)的主要功能為選擇太陽(yáng)能光伏板或市 電為蓄電池組充電，達(dá)到電能儲(chǔ)備的目的；逆變及逆變控制單元通常采用單一控制器(如單 片機(jī))為核心，主要實(shí)現(xiàn)將蓄電池組輸出的直流(通常為12V、24V或48V等)逆變?yōu)闃?biāo)準(zhǔn)正 弦波或準(zhǔn)正弦波交流供電(220V/50HZ或110V/60HZ等)輸出；投切控制電路即由裝置自動(dòng) 切換逆變電或市電(當(dāng)蓄電池電能不足時(shí))輸出。由于一次性投入成本較高，國(guó)內(nèi)外小規(guī)模利用太陽(yáng)能進(jìn)行光伏發(fā)電及控制的儀器 普及程度不高。不僅如此，實(shí)際使用中存在的諸多不足也極大地限制了這類儀器的有效推 廣，其中包括①儀器結(jié)構(gòu)嚴(yán)格限制而造成的可配置性和兼容性較差。例如蓄電池組輸出電壓 只能為12V或MV，不可自適應(yīng)；裝置逆變輸出只能為220V/50HZ或IlOV /60Hz，不可調(diào)配等。②多釆用充電與逆變控制獨(dú)立無(wú)關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)，自動(dòng)化功能欠缺。例如不能自動(dòng) 幵關(guān)機(jī)；太陽(yáng)能逆變輸出與市電輸出識(shí)別和切換的實(shí)時(shí)性不好；缺少狀態(tài)顯示和輸入功能等。③儀器處于不同的工作狀態(tài)(關(guān)機(jī)狀態(tài)、充電狀態(tài)、逆變狀態(tài)、切換狀態(tài)和配置狀 態(tài))時(shí)所需監(jiān)測(cè)的電流和電壓參數(shù)較多，單處理器控制難以做到系統(tǒng)多狀態(tài)自我實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè) 與保護(hù)。④缺乏網(wǎng)絡(luò)功能，不能對(duì)單臺(tái)或多臺(tái)裝置進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控和管理。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的就是針對(duì)上述背景技術(shù)的狀況，通過(guò)融合先進(jìn)的電子技術(shù)和可 靠、高速和安全的現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，提供一種新型太陽(yáng)能光伏發(fā)電控制器。本實(shí)用新型的技術(shù)方案是儀器由太陽(yáng)能光伏板、單片機(jī)充電控制電路、DSP核 心控制電路、投切控制電路、過(guò)載檢測(cè)電路、光伏充電電路、蓄電池組、逆變電路、市電檢測(cè) 及充電電路、市電輸入、鍵控與顯示組件、以太網(wǎng)控制電路、遠(yuǎn)程控制網(wǎng)絡(luò)、負(fù)載所組成。并 且太陽(yáng)能光伏板的一個(gè)輸出端Id1-I連接到單片機(jī)充電控制電路的一個(gè)輸入端 _1， 太陽(yáng)能光伏板的另一個(gè)輸出端1^-2連接到光伏充電電路的一個(gè)輸入端％-1，單片機(jī)充電控 制電路的輸出端1 連接到光伏充電電路的另一個(gè)輸入端％_2，光伏充電電路的輸出端、連 接到蓄電池組的一個(gè)輸入端a7-l，蓄電池組的一個(gè)輸出端137-1連接到單片機(jī)充電控制電路 的一個(gè)輸入端 _2，其另一個(gè)輸出端b7-2連接到逆變電路的一個(gè)輸入端徹-1 ；單片機(jī)充電 控制電路的一個(gè)雙向輸入/輸出端c2_2連接到DSP核心控制電路的一個(gè)雙向輸入/輸出 端c3-l，DSP核心控制電路的一個(gè)輸出端b3-2連接到逆變電路的另一個(gè)輸入端％-2，逆變電 路的輸出端b8連接到投切控制電路的一個(gè)輸入端&_2，DSP核心控制電路的另一個(gè)輸出端 b3_l連接到投切控制電路的一個(gè)輸入端&-1，投切控制電路的輸出端比連接到過(guò)載檢測(cè)電 路的輸入端％，過(guò)載檢測(cè)電路的一個(gè)輸出端b5-l連接到DSP核心控制電路的輸入端％，其 另一個(gè)輸出端b5-2連接到負(fù)載的輸入端 4。市電輸入的一個(gè)輸出端blcrl連接到市電檢測(cè)及充電電路的輸入端％，市電輸入 的另一個(gè)輸出端b1(l-2連接到投切控制電路的一個(gè)輸入端&_3，市電檢測(cè)及充電電路的雙 向輸入/輸出接口 C9連接到單片機(jī)充電控制電路的一個(gè)雙向輸入輸出接口 c2_l，市電檢測(cè) 及充電電路的輸出端1 連接到蓄電池組的一個(gè)輸入端a7_2。DSP核心控制電路一個(gè)雙向輸入/輸出端c3_2連接到鍵控與顯示組件的雙向輸入 /輸出端cn，其另一個(gè)雙向輸入/輸出端C3_3連接到以太網(wǎng)控制電路的一個(gè)雙向輸入/輸 出端c12-l，以太網(wǎng)控制電路的另一個(gè)雙向輸入/輸出端c12_2連接到遠(yuǎn)程控制網(wǎng)絡(luò)的雙向 輸入/輸出端c13。根據(jù)本實(shí)用新型制成的太陽(yáng)能光伏發(fā)電控制器，在實(shí)際運(yùn)行中1、太陽(yáng)能光伏板的一個(gè)輸出端Id1-I連接到單片機(jī)充電控制電路的一個(gè)輸入端 4-1，從而，單片機(jī)充電控制電路通過(guò)內(nèi)部信號(hào)調(diào)理與數(shù)模轉(zhuǎn)換(A/D)采樣結(jié)構(gòu)單元可實(shí)時(shí) 監(jiān)測(cè)太陽(yáng)能光伏板的電壓、太陽(yáng)能光伏板的充電電流，并獲知太陽(yáng)能的存在。2、太陽(yáng)能光伏板的另一個(gè)輸出端！^力連接到光伏充電電路的一個(gè)輸入端％_1，單 片機(jī)充電控制電路的輸出端1 連接到光伏充電電路的另一個(gè)輸入端％_2，光伏充電電路的 輸出端b6連接到蓄電池組的一個(gè)輸入端^-1，依此連接方式，單片機(jī)充電控制電路可控制 光伏充電電路，將太陽(yáng)能光伏板的輸出(電壓和電流)供給蓄電池組充電。3、蓄電池組的一個(gè)輸出端137_1連接到單片機(jī)充電控制電路的一個(gè)輸入端 _2，此 時(shí)，由單片機(jī)充電控制電路實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)蓄電池組的電壓和放電電流，若監(jiān)測(cè)到蓄電池組電量 充足則控制逆變電路逆變輸出；當(dāng)蓄電池組電量不足時(shí)，同時(shí)還檢測(cè)到太陽(yáng)能或市電存在， 則單片機(jī)充電控制電路控制太陽(yáng)能或市電為蓄電池組充電，且太陽(yáng)能的優(yōu)先級(jí)大于市電。 在單片機(jī)充電控制電路內(nèi)部，通過(guò)由光電開關(guān)管為主要結(jié)構(gòu)組成和由太陽(yáng)能光伏板輸出電壓控制關(guān)開的電路可實(shí)現(xiàn)單片機(jī)充電控制電路中供電電路導(dǎo)通，從而實(shí)現(xiàn)儀器的自開機(jī)和 投切控制。4、蓄電池組的另一個(gè)輸出端b7_2連接到逆變電路的一個(gè)輸入端徹-1 ；單片機(jī)充電 控制電路的一個(gè)雙向輸入/輸出端c2_2連接到DSP核心控制電路的一個(gè)雙向輸入/輸出端 c3-l，DSP核心控制電路的一個(gè)輸出端b3-2連接到逆變電路的另一個(gè)輸入端徹-2。蓄電池 組提供逆變電路正常工作所需的直流電壓(12V、24V或48V等)，單片機(jī)充電控制電路將監(jiān) 測(cè)到的蓄電池組電壓電流等信息經(jīng)內(nèi)部串行端口和光耦隔離電路實(shí)時(shí)傳遞給DSP核心控 制電路，而后，DSP核心控制電路控制逆變電路的輸出，且采樣母線電壓實(shí)現(xiàn)電壓反饋控制。 逆變電路由推挽、高頻升壓、整流、逆變和濾波五級(jí)組成。根據(jù)輸出功率的要求，由DSP核 心控制電路產(chǎn)生的SPWM (正弦脈寬調(diào)制)控制逆變?nèi)珮虻臇艠O；以IGBT作為逆變單元的控 制元件，控制信號(hào)采用載波20K、調(diào)制信號(hào)50HZ正弦波的SPWM，經(jīng)IGBT變換后產(chǎn)生峰值為 350V的正弦調(diào)制電壓，此電壓經(jīng)過(guò)LC低通濾波器濾除20KHz的載波，得到220V 50Hz的標(biāo) 準(zhǔn)正弦波電壓輸出。通過(guò)單片機(jī)充電控制電路檢測(cè)蓄電池組的輸入電壓和電流大小，將信 息傳遞給DSP核心控制電路，并控制逆變的參數(shù)和輸出實(shí)現(xiàn)蓄電池組輸入(12V、24V或48V) 的自適應(yīng)。5、逆變電路的輸出端b8連接到投切控制電路的一個(gè)輸入端 _2，DSP核心控制電 路的另一個(gè)輸出端b3-l連接到投切控制電路的一個(gè)輸入端&-1，市電輸入的一個(gè)輸出端 b1(l-2連接到投切控制電路的另一個(gè)輸入端&-3，投切控制電路的輸出端1^4連接到過(guò)載檢測(cè) 電路的輸入端 ，過(guò)載檢測(cè)電路的一個(gè)輸出端b5-2連接到負(fù)載的輸入端 4。由DSP核心控 制電路根據(jù)蓄電池組電量是否充足、市電是否存在和負(fù)載是否過(guò)載等綜合信息控制供給負(fù) 載的供電來(lái)源(逆變輸出還是市電輸出)。過(guò)載檢測(cè)電路的另一個(gè)輸出端1^5-1連接到DSP核 心控制電路的輸入端a3，除負(fù)載是否過(guò)載信息由DSP核心控制電路內(nèi)部采樣電路檢測(cè)判斷 外，其余均由單片機(jī)充電控制電路監(jiān)測(cè)后傳遞給DSP核心控制電路后處理。6、市電輸入的一個(gè)輸出端blcrl連接到市電檢測(cè)及充電電路的輸入端％，市電檢 測(cè)及充電電路的雙向輸入/輸出接口 C9連接到單片機(jī)充電控制電路的一個(gè)雙向輸入輸出 接口 c2_l，市電檢測(cè)及充電電路的輸出端1 連接到蓄電池組的一個(gè)輸入端街-2。由單片機(jī) 充電控制電路通過(guò)市電檢測(cè)及充電電路監(jiān)測(cè)到蓄電池組電量不足，同時(shí)還檢測(cè)到無(wú)太陽(yáng)能 時(shí)，控制市電為蓄電池組充電；并通知DSP核心控制電路關(guān)閉逆變電路和控制投切控制電 路選擇市電輸出供給負(fù)載。7、DSP核心控制電路一個(gè)雙向輸入/輸出端c3_2連接到鍵控與顯示組件的雙向輸 入/輸出端cn。由DSP核心控制電路控制鍵控與顯示組件中的液晶顯示屏實(shí)時(shí)顯示太陽(yáng) 能光伏板的電壓和充電電流、市電的有無(wú)和充電電流、蓄電池組的電壓和放電電流、以及儀 器的輸出電壓和電流，實(shí)時(shí)指示儀器的電源指示、欠壓、過(guò)流、通信、市電輸出、逆變輸出、市 電充電或太陽(yáng)能充電等狀態(tài)；鍵控電路用于設(shè)置蓄電池組的欠壓門限、輸出交流電壓、頻率 等數(shù)值，還可以設(shè)置市電輸出或逆變輸出。8、DSP核心控制電路的另一個(gè)雙向輸入/輸出端c3_3連接到以太網(wǎng)控制電路的一 個(gè)雙向輸入/輸出端c12-l，以太網(wǎng)控制電路的另一個(gè)雙向輸入/輸出端c12_2連接到遠(yuǎn)程 控制網(wǎng)絡(luò)的雙向輸入/輸出端c13。按照TCP/IP協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，通過(guò)總線DSP核心控制電路與 以太網(wǎng)控制電路進(jìn)行數(shù)據(jù)和控制信息交換，使得遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)或網(wǎng)絡(luò)設(shè)備可以監(jiān)控裝置的運(yùn)行狀態(tài)和設(shè)置儀器的運(yùn)行參數(shù)。本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn)和積極效果1、采用最新的電力電子控制技術(shù)，以雙主控核心電路(即單片機(jī)充電控制電路和 DSP核心控制電路)協(xié)同控制，實(shí)現(xiàn)對(duì)蓄電池的充放電PWM信號(hào)的產(chǎn)生與控制、逆變SPWM信 號(hào)的產(chǎn)生、以及負(fù)載電流、電壓量的監(jiān)測(cè)等，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，運(yùn)行穩(wěn)定可靠。2、可自適應(yīng)24V或48V蓄電池組的接入；并可根據(jù)需要調(diào)整逆變輸出電壓(如 IlOV或220V)，且輸出正弦波頻率可調(diào)。3、當(dāng)蓄電池組電能不足時(shí)，儀器自動(dòng)關(guān)機(jī)。處于關(guān)機(jī)狀態(tài)下，儀器無(wú)電能損耗，可 由市電或太陽(yáng)能光伏板輸出電壓(即存在太陽(yáng)光光照)激發(fā)，在無(wú)需人工干預(yù)迅速自動(dòng)啟動(dòng) 并進(jìn)入充電或逆變輸出工作狀態(tài)。4、具備網(wǎng)絡(luò)接口，單臺(tái)可進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)管理、參數(shù)設(shè)置與控制；多臺(tái)可組成分布式拓?fù)?結(jié)構(gòu)，可進(jìn)行區(qū)域化的網(wǎng)絡(luò)信息管理。

附圖1為本實(shí)用新型的工作原理框圖。附圖1中1一太陽(yáng)能光伏板，2—單片機(jī)充電控制電路，3—DSP核心控制電路，4一 投切控制電路，5—過(guò)載檢測(cè)電路，6—光伏充電電路，7—蓄電池組，8—逆變電路，9一市電 檢測(cè)及充電電路，10—市電輸入，11 一鍵控與顯示組件，12—以太網(wǎng)控制電路，13—遠(yuǎn)程控 制網(wǎng)絡(luò)，14一負(fù)載。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
做進(jìn)一步的介紹。本實(shí)用新型由太陽(yáng) 能光伏板(1)、單片機(jī)充電控制電路0)、DSP核心控制電路(3)、投切控制電路0)、過(guò)載檢 測(cè)電路(5)、光伏充電電路(6)、蓄電池組(7)、逆變電路⑶、市電檢測(cè)及充電電路(9)、市電 輸入(10)、鍵控與顯示組件(11)、以太網(wǎng)控制電路(12)、遠(yuǎn)程控制網(wǎng)絡(luò)(13)、負(fù)載(14)組 成。其中，單片機(jī)充電控制電路(2)中采用ATMEL公司ATmegal6單片機(jī)，經(jīng)串行端口 通過(guò)光耦隔離電路與以德州儀器的TMS320F2812型DSP (數(shù)字信號(hào)處理)芯片為核心的DSP 核心控制電路(3)通信。同時(shí)，單片機(jī)充電控制電路(2)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)太陽(yáng)能光伏板(1)的電 壓、太陽(yáng)能光伏板(1)的充電電流、市電的有無(wú)、市電的充電電流、蓄電池組(7)的電壓和放 電電流。當(dāng)蓄電池組(7)電量不足時(shí)，如果儀器檢測(cè)到太陽(yáng)能或市電存在，則單片機(jī)充電控 制電路(2)控制太陽(yáng)能或市電為蓄電池組(7)充電，且太陽(yáng)能的優(yōu)先級(jí)大于市電。通過(guò)由光 電開關(guān)管為主要結(jié)構(gòu)組成和由太陽(yáng)能光伏板(1)輸出電壓控制關(guān)開的電路實(shí)現(xiàn)儀器的自開 機(jī)和投切控制。逆變電路(8)由推挽、高頻升壓、整流、逆變和濾波五級(jí)組成。推挽升壓電路由PWM 專用芯片SG3525控制，推挽電路開關(guān)管為IRFP4468，整流后的直流高壓經(jīng)過(guò)分壓后反饋給 SG3525，實(shí)現(xiàn)電壓閉環(huán)反饋控制。高頻升壓變壓器滿足在蓄電池電壓最低(21V左右)時(shí)，副邊電壓經(jīng)整流后仍然可 以達(dá)到350V ；高頻升壓變壓器副邊輸出采用全橋整流方式，整流橋由兩對(duì)FMGG36組成。[0035]逆變電路由DSP核心控制電路(3)控制，采樣母線電壓實(shí)現(xiàn)電壓反饋控制。根據(jù) 輸出功率的要求，輸出電流有效值為10A，逆變橋由四個(gè)IMBH50D—060組成，IMBH50D — 060 的柵極由DSP核心控制電路(3)產(chǎn)生的SPWM (正弦脈寬調(diào)制)控制。以IGBT作為逆變單元 的控制元件，控制信號(hào)采用載波20K、調(diào)制信號(hào)50HZ正弦波的SPWMJS IGBT變換后產(chǎn)生峰 值為350V的正弦調(diào)制電壓，此電壓經(jīng)過(guò)LC低通濾波器濾除20KHz的載波，得到220V 50Hz 的標(biāo)準(zhǔn)正弦波電壓輸出。濾波電路中濾波器時(shí)間常數(shù)為載波頻率的1/15，濾波電容選用4. 7UF/630V滌綸 電容，濾波電感L為lmH，磁芯為環(huán)形鐵硅鋁。鍵控與顯示組件(11)由顯示電路和鍵控電路組成。顯示電路包括一塊1 X64液 晶屏和8個(gè)LED發(fā)光二極管，U8X64液晶屏實(shí)時(shí)顯示太陽(yáng)能光伏板(1)的電壓、太陽(yáng)能光 伏板(1)的充電電流、市電的有無(wú)、市電的充電電流、蓄電池組(7)的電壓、蓄電池組(7)放 電電流的大小、儀器輸出電壓和電流；LED發(fā)光二極管實(shí)時(shí)指示裝置的電源指示、欠壓、過(guò) 流、通信、市電輸出、逆變輸出、市電充電或太陽(yáng)能充電等狀態(tài)；鍵控電路用于設(shè)置蓄電池組 (7)的欠壓門限、輸出交流電壓、頻率等數(shù)值，還可以設(shè)置市電輸出或逆變輸出。以太網(wǎng)控制電路(12)中控制器采用Davicom DM9000AE，按照TCP/IP協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，通 過(guò)總線與DSP核心控制電路(3)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，使得遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)或網(wǎng)絡(luò)設(shè)備可以監(jiān)控儀器 的運(yùn)行狀態(tài)和設(shè)置儀器的運(yùn)行參數(shù)。
權(quán)利要求1.一種太陽(yáng)能光伏發(fā)電控制器，其特征在于由太陽(yáng)能光伏板(1)、單片機(jī)充電控制電 路(2)、DSP核心控制電路(3)、投切控制電路G)、過(guò)載檢測(cè)電路(5)、光伏充電電路(6)、蓄 電池組(7)、逆變電路⑶、市電檢測(cè)及充電電路(9)、市電輸入(10)、鍵控與顯示組件(11)、 以太網(wǎng)控制電路(12)、遠(yuǎn)程控制網(wǎng)絡(luò)(13)、負(fù)載(14)所組成，并且太陽(yáng)能光伏板(1)的一個(gè)輸出端bfl連接到單片機(jī)充電控制電路O)的一個(gè)輸入端 a2_l，太陽(yáng)能光伏板⑴的另一個(gè)輸出端1^-2連接到光伏充電電路(6)的一個(gè)輸入端％_1， 單片機(jī)充電控制電路⑵的輸出端1 連接到光伏充電電路(6)的另一個(gè)輸入端％_2，光伏 充電電路(6)的輸出端、連接到蓄電池組(7)的一個(gè)輸入端a7_l，蓄電池組(7)的一個(gè)輸 出端b7-l連接到單片機(jī)充電控制電路(2)的一個(gè)輸入端％_2，其另一個(gè)輸出端137-2連接到 逆變電路(8)的一個(gè)輸入端；單片機(jī)充電控制電路(2)的一個(gè)雙向輸入/輸出端c2_2 連接到DSP核心控制電路(3)的一個(gè)雙向輸入/輸出端c3_l，DSP核心控制電路(3)的一 個(gè)輸出端133-2連接到逆變電路(8)的另一個(gè)輸入端％_2，逆變電路(8)的輸出端、連接到 投切控制電路⑷的一個(gè)輸入端 _2，DSP核心控制電路(3)的另一個(gè)輸出端133-1連接到 投切控制電路⑷的一個(gè)輸入端&-1，投切控制電路⑷的輸出端比連接到過(guò)載檢測(cè)電路 (5)的輸入端a5，過(guò)載檢測(cè)電路(5)的一個(gè)輸出端b5-l連接到DSP核心控制電路(3)的輸 入端 ，其另一個(gè)輸出端b5-2連接到負(fù)載(14)的輸入端a14 ；市電輸入(10)的一個(gè)輸出端b1(l-l連接到市電檢測(cè)及充電電路(9)的輸入端％，市電 輸入(10)的另一個(gè)輸出端b1(l-2連接到投切控制電路(4)的一個(gè)輸入端 _3，市電檢測(cè)及 充電電路(9)的雙向輸入/輸出接口 C9連接到單片機(jī)充電控制電路⑵的一個(gè)雙向輸入 輸出接口 c2_l，其一個(gè)輸出端1 連接到蓄電池組(7)的一個(gè)輸入端a7_2 ；DSP核心控制電路(3) —個(gè)雙向輸入/輸出端c3_2連接到鍵控與顯示組件(11)的雙 向輸入/輸出端cn，其另一個(gè)雙向輸入/輸出端c3-3連接到以太網(wǎng)控制電路(1 的一個(gè) 雙向輸入/輸出端c12-l，以太網(wǎng)控制電路(12)的另一個(gè)雙向輸入/輸出端c12_2連接到遠(yuǎn) 程控制網(wǎng)絡(luò)(13)的雙向輸入/輸出端c13。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種太陽(yáng)能光伏發(fā)電控制器，其特征在于所述的單片機(jī)充 電控制電路(2)中采用ATmegal6單片機(jī)，經(jīng)串行端口通過(guò)光耦隔離電路與以TMS320F2812 型DSP芯片為核心的DSP核心控制電路(3)通信；同時(shí)，單片機(jī)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)太陽(yáng)能光伏板(1) 的電壓、太陽(yáng)能光伏板(1)的充電電流、市電的有無(wú)、市電的充電電流、蓄電池組(7)的電壓 和放電電流，當(dāng)蓄電池組(7)電量不足時(shí)，如果檢測(cè)到太陽(yáng)能或市電存在，則單片機(jī)充電控 制電路(2)控制太陽(yáng)能或市電為蓄電池組(7)充電，且太陽(yáng)能的優(yōu)先級(jí)大于市電；通過(guò)由光 電開關(guān)管為主要結(jié)構(gòu)組成和由太陽(yáng)能光伏板(1)輸出電壓控制關(guān)開的電路實(shí)現(xiàn)儀器的自開 機(jī)和投切控制。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種太陽(yáng)能光伏發(fā)電控制器，其特征在于所述的鍵控 與顯示組件(11)由顯示電路和鍵控電路組成，其中顯示電路包括一塊1 X 64液晶屏和8個(gè)LED發(fā)光二極管，1 X 64液晶屏實(shí)時(shí)顯示太 陽(yáng)能光伏板(1)的電壓、太陽(yáng)能光伏板(1)的充電電流、市電的有無(wú)、市電的充電電流、蓄電 池組(7)的電壓、蓄電池組(7)放電電流的大小、裝置輸出電壓和電流；鍵控電路用于設(shè)置蓄電池組(7)的欠壓門限、輸出交流電壓、頻率等數(shù)值，以及市電輸 出或逆變輸出。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種太陽(yáng)能光伏發(fā)電控制器，其特征在于所述的以太 網(wǎng)控制電路(12)中控制器采用Davicom DM9000AE，按照TCP/IP協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，通過(guò)總線與DSP 核心控制電路(3)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，使得遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)或網(wǎng)絡(luò)設(shè)備可以監(jiān)控儀器的運(yùn)行狀態(tài)和 設(shè)置儀器的運(yùn)行參數(shù)。
專利摘要本實(shí)用新型提供了一種太陽(yáng)能光伏發(fā)電控制器，由太陽(yáng)能光伏板、單片機(jī)充電控制電路、DSP核心控制電路、投切控制電路、過(guò)載檢測(cè)電路、光伏充電電路、蓄電池組、逆變電路、市電檢測(cè)及充電電路、市電輸入、鍵控與顯示組件、以太網(wǎng)控制電路、遠(yuǎn)程控制網(wǎng)絡(luò)、負(fù)載組成。用于控制將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能儲(chǔ)備，并將儲(chǔ)備電能根據(jù)需要轉(zhuǎn)換成電網(wǎng)兼容的可調(diào)(輸出電壓和頻率可調(diào))交流電輸出。同時(shí)，在以太陽(yáng)能光伏供電優(yōu)先的基礎(chǔ)上，可實(shí)現(xiàn)市電與太陽(yáng)能光伏供電自動(dòng)和手動(dòng)切換，網(wǎng)絡(luò)功能接口使得單臺(tái)儀器可進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)管理、參數(shù)設(shè)置與控制；多臺(tái)可組成分布式拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，便于進(jìn)行區(qū)域化的供電網(wǎng)絡(luò)信息管理。
文檔編號(hào)H02J7/04GK201821130SQ20102053123
公開日2011年5月4日 申請(qǐng)日期2010年9月16日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月16日
發(fā)明者周立青, 操勇, 楊光義, 謝銀波, 郝躍, 陳小橋 申請(qǐng)人:武漢大學(xué), 武漢未來(lái)能源有限公司