一種太陽能光伏發(fā)電智能充電器系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及光伏發(fā)電【技術領域】，它公開了一種太陽能光伏發(fā)電智能充電器系統(tǒng)，包括光伏組件、控制電路、驅動電路、SG3525、采樣電路、升壓斬波電路、儲能電路、降壓斬波電路、蓄電池和太陽能板；所述光伏組件與所述升壓斬波電路相連，所述升壓斬波電路與所述儲能電路相連，所述儲能電路與所述降壓斬波電路相連，所述降壓斬波電路與所述蓄電池相連，所述太陽能板為所述蓄電池充電；所述采樣電路與所述控制電路相連。本實用新型斬波后的二極管采用快恢復二極管，能在不同狀態(tài)之間實現(xiàn)快速切換，針對普通二極管而言，快恢復二極管的管壓降小，在狀態(tài)切換工作時，快恢復二極管的發(fā)熱量小。
【專利說明】—種太陽能光伏發(fā)電智能充電器系統(tǒng)

【技術領域】
[0001]本實用新型涉及光伏發(fā)電【技術領域】，尤其涉及到一種太陽能光伏發(fā)電智能充電器系統(tǒng)。

【背景技術】
[0002]當傳統(tǒng)的燃料正在一天天減少時，所產生的排放物對環(huán)境造成的危害問題也變得日益突出。如何在開發(fā)和利用能源的同時保護好人類賴以生存的地球環(huán)境，已經成為了一個全球性的大問題。這時整個世界把目光投向了可再生資源，希望可以通過可再生能源來改變人類的能源供給結構，以維持今后的可持續(xù)發(fā)展。在這些可再生資源中太陽能以其獨有的優(yōu)勢成為人們關注的焦點。這主要是因為豐富的太陽輻射能是重要的資源，是取之不盡、用之不竭、無污染并且人類能夠自由利用的天然資源。隨著全球對能源需求的不斷增長以及環(huán)境污染的日益加重，傳統(tǒng)的燃料能源以石油、天然氣和煤炭等為主的化石能源正在一天天減少時，與此同時，化石能源造成的環(huán)境污染和生態(tài)失衡等一系列問題也成為制約社會經濟發(fā)展甚至威脅人類生存的嚴重障礙。并且全球大約還有20億人已得不到正常的能源供應。尋求新的能源成為當前人類面臨的迫切課題。
[0003]光伏發(fā)電是利用半導體界面的光生伏特效應而將光能直接轉變?yōu)殡娔艿囊环N技術。不論是獨立使用還是并網發(fā)電，光伏發(fā)電系統(tǒng)主要由太陽能電池板(組件)、控制器和逆變器三大部分組成，它們主要由電子元器件構成，不涉及機械部件，所以，光伏發(fā)電設備極為精煉，可靠穩(wěn)定壽命長、安裝維護簡便。
實用新型內容
[0004]本實用新型所要解決的技術問題是提供一種安全可靠、無噪聲、無污染、能量隨處可得，不受地域限制的太陽能光伏發(fā)電智能充電器系統(tǒng)。
[0005]為解決上述技術問題，本實用新型采用以下技術方案:
[0006]一種太陽能光伏發(fā)電智能充電器系統(tǒng)，其特征在于，包括光伏組件、控制電路、驅動電路、SG3525、采樣電路、升壓斬波電路、儲能電路、降壓斬波電路、蓄電池和太陽能板；所述光伏組件與所述升壓斬波電路相連，所述升壓斬波電路與所述儲能電路相連，所述儲能電路與所述降壓斬波電路相連，所述降壓斬波電路與所述蓄電池相連，所述太陽能板為所述蓄電池充電；所述采樣電路與所述控制電路相連，所述控制電路是以TMS320F28035為核心的控制電路，所述控制電路與所述SG3525相連，所述SG352與所述驅動電路相連，所述升壓斬波電路、降壓斬波電路分別與所述SG3525相連。
[0007]優(yōu)選的，所述驅動電路采用基于HCPL-4504芯片的IGBT驅動電路。
[0008]優(yōu)選的，所述升壓斬波電路、降壓斬波電路的電感取值為L = V1X Λ t/ Λ i，斬波后的二極管采用快恢復二極管。
[0009]優(yōu)選的，所述升壓斬波電路、降壓斬波電路采用型號為IKW15N1203的IGBT模塊，并將IGBT模塊的集電極與發(fā)射短接。對IGBT的工作狀態(tài)進行封鎖，而只使用其中的二極管單元，屏蔽IGBT的功能。
[0010]優(yōu)選的，所述升壓斬波電路、降壓斬波電路后的濾波元件電容選用一個支撐電容，一個濾波電容，所述支撐電容穩(wěn)定電路中直流電壓的輸出。
[0011]優(yōu)選的，所述升壓斬波電路、降壓斬波電路后的電阻選用10K/1W的電阻，電阻的作用是將斬波后的直流電壓穩(wěn)定下來，防止電壓漂移，浮動。
[0012]本實用新型由太陽能板先給蓄電池充電，由儲存的電能進行升壓斬波，因為由太陽能直接的電壓達不到最大功率，所以需要升壓，為了達到充電器的匹配電壓，則需要進行降壓斬波。斬波電路中的控制電路由SG3525給定，驅動選用芯片HCPL-4504。
[0013]本實用新型斬波后的二極管采用快恢復二極管，能在不同狀態(tài)之間實現(xiàn)快速切換，針對普通二極管而言，快恢復二極管的管壓降小，在狀態(tài)切換工作時，快恢復二極管的發(fā)熱量小。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1為本實用新型結構框圖；
[0015]圖2為本實用新型升壓斬波電路框圖；
[0016]圖3為本實用新型升壓斬波電路原理圖；
[0017]圖4為本實用新型升壓斬波電路波形圖；
[0018]圖5為本實用新型降壓斬波電路框圖；
[0019]圖6為本實用新型降壓斬波電路原理圖；
[0020]圖7為本實用新型降壓斬波電路波形圖。

【具體實施方式】
[0021]下面結合附圖和【具體實施方式】對本實用新型的技術方案作進一步具體說明。
[0022]如圖1所示的一種太陽能光伏發(fā)電智能充電器系統(tǒng)，包括光伏組件、控制電路、驅動電路、SG3525、采樣電路、升壓斬波電路、儲能電路、降壓斬波電路、蓄電池和太陽能板；光伏組件與升壓斬波電路相連，升壓斬波電路與儲能電路相連，儲能電路與降壓斬波電路相連，降壓斬波電路與蓄電池相連，太陽能板為蓄電池充電；采樣電路與控制電路相連，控制電路是以TMS320F28035為核心的控制電路，控制電路與所述SG3525相連，SG352與所述驅動電路相連，升壓斬波電路、降壓斬波電路分別與SG3525相連。
[0023]驅動電路采用基于HCPL-4504芯片的IGBT驅動電路。
[0024]升壓斬波電路、降壓斬波電路的電感取值為L = V1X At/Λ i，斬波后的二極管采用快恢復二極管。
[0025]升壓斬波電路、降壓斬波電路采用型號為IKWl5N1203的IGBT模塊，并將IGBT模塊的集電極與發(fā)射短接。對IGBT的工作狀態(tài)進行封鎖，而只使用其中的二極管單元，屏蔽IGBT的功能。
[0026]升壓斬波電路、降壓斬波電路后的濾波元件電容選用一個支撐電容，一個濾波電容，所述支撐電容穩(wěn)定電路中直流電壓的輸出。
[0027]升壓斬波電路、降壓斬波電路后的電阻選用10K/1W的電阻，電阻的作用是將斬波后的直流電壓穩(wěn)定下來，防止電壓漂移，浮動。
[0028]如圖2、圖3、圖4所示，分析升壓斬波電路的工作原理，首先假設電路中電感L值很大，電容C值也很大。當V處于通態(tài)時電源E向電感L充電，充電電流基本恒定為II，同時電容C上的電壓向負載R供電，因C值很大，基本保持輸出電壓u0為恒值，記為W。設V處于通態(tài)的時間為ton，此階段電感L上積蓄的能量為Elton。當V處于斷態(tài)時E和L共同向電容C充電，并向負載R提供能量。設V處于斷態(tài)的時間為toff，則在此期間電感L釋放的能量為(UO-E)IltofT。當電路工作于穩(wěn)態(tài)時，一個周期T內電感L積蓄的能量與釋放的能量相等，即
[0029]EIlton= (UO-E) Iltoff
[0030]化簡得
[0031]UO = E (ton+toff) / toff = ET/toff
[0032]上式中的T/toff> = I，輸出電壓高于電源電壓。升壓斬波電路之所以能使輸出電壓高于電源電壓，關鍵有兩個原因:一是L儲能之后具有使電壓實現(xiàn)泵升的作用，二是電容C可將輸出電壓保持住。
[0033]如圖5、圖6、圖7所示，降壓斬波電路的工作原理:
[0034](l)t = 0時刻驅動V導通，電源E向負載供電，負載電壓Uo = E,負載電流1按指數曲線上升。
[0035](2)t = tl時控制V關斷，二極管VD續(xù)流，負載電壓U0近似為零，負載電流呈指數曲線下降。
[0036](3)通常串接著較大電感L使負載電流連續(xù)且脈動小。
[0037]最后所應說明的是，以上【具體實施方式】僅用以說明本實用新型的技術方案而非限制，盡管參照較佳實施例對本實用新型進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本實用新型的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本實用新型技術方案的精神和范圍，其均應涵蓋在本實用新型的權利要求范圍當中。
【權利要求】
1.一種太陽能光伏發(fā)電智能充電器系統(tǒng)，其特征在于，包括光伏組件、控制電路、驅動電路、SG3525、采樣電路、升壓斬波電路、儲能電路、降壓斬波電路、蓄電池和太陽能板；所述光伏組件與所述升壓斬波電路相連，所述升壓斬波電路與所述儲能電路相連，所述儲能電路與所述降壓斬波電路相連，所述降壓斬波電路與所述蓄電池相連，所述太陽能板為所述蓄電池充電；所述采樣電路與所述控制電路相連，所述控制電路是以TMS320F28035為核心的控制電路，所述控制電路與所述SG3525相連，所述SG352與所述驅動電路相連，所述升壓斬波電路、降壓斬波電路分別與所述SG3525相連。
2.根據權利要求1所述的太陽能光伏發(fā)電智能充電器系統(tǒng)，其特征在于，所述驅動電路采用基于HCPL-4504芯片的IGBT驅動電路。
3.根據權利要求1所述的太陽能光伏發(fā)電智能充電器系統(tǒng)，其特征在于，所述升壓斬波電路、降壓斬波電路的電感取值為L = V1X Λ t/ Λ i，斬波后的二極管采用快恢復二極管。
4.根據權利要求1所述的太陽能光伏發(fā)電智能充電器系統(tǒng)，其特征在于，所述升壓斬波電路、降壓斬波電路采用型號為IKW15N1203的IGBT模塊，并將IGBT模塊的集電極與發(fā)射短接。
5.根據權利要求1所述的太陽能光伏發(fā)電智能充電器系統(tǒng)，其特征在于，所述升壓斬波電路、降壓斬波電路后的濾波元件電容選用一個支撐電容，一個濾波電容，所述支撐電容穩(wěn)定電路中直流電壓的輸出。
6.根據權利要求1所述的太陽能光伏發(fā)電智能充電器系統(tǒng)，其特征在于，所述升壓斬波電路、降壓斬波電路后的電阻選用10K/1W的電阻，電阻的作用是將斬波后的直流電壓穩(wěn)定下來，防止電壓漂移，浮動。
【文檔編號】H02J7/00GK204089272SQ201420524880
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2014年9月9日 優(yōu)先權日:2014年9月9日
【發(fā)明者】馬紅梅, 鄧永紅, 張全柱 申請人:華北科技學院