本實用新型涉及新能源領(lǐng)域,具體涉及一種光伏發(fā)電控制柜。
背景技術(shù):
傳統(tǒng)新能源充電控制器存在以下缺點:充電方式粗略,充電效率低下,太陽能利用率不高;不能做到模塊化,一種控制器對應(yīng)一種系統(tǒng),所有參數(shù)都是預(yù)先設(shè)定,可升級前景不高;安全性可靠性不高,保護功能不全;監(jiān)控性不佳;簡單的充電控制,不能有效管理電站系統(tǒng);受設(shè)備自身器件影響,限制了設(shè)備的充電功率大小。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本實用新型所要解決的技術(shù)問題在于提供一種光伏發(fā)電控制柜,該裝置有效解決了傳統(tǒng)光伏發(fā)電控制柜存在的問題,并提出了一些改進的地方。
本實用新型所要解決的技術(shù)問題采用以下技術(shù)方案來實現(xiàn):
一種光伏發(fā)電控制柜,包括光伏輸入端、蓄電池以及負載,所述光伏輸入端和蓄電池均設(shè)有正、負兩級,且光伏輸入端的正極與蓄電池的正極連接,光伏輸入端的負極與蓄電池的負極連接,所述光伏輸入端的正極與蓄電池的正極之間依次設(shè)有串聯(lián)的防反模塊、直流斷路器和霍爾傳感器,所述光伏輸入端的負極與蓄電池的負極之間設(shè)有充電控制單元,所述負載串聯(lián)連接有輸出控制單元,且負載和輸出控制單元并聯(lián)于蓄電池;
所述光伏發(fā)電控制柜包括MCU主控單元,所述MCU主控單元設(shè)有輸入端和輸出端,輸入端連接于充電控制單元,輸出端連接于輸出控制單元、霍爾傳感器以及蓄電池。
進一步改進在于,所述光伏發(fā)電控制柜還設(shè)有傳感器,所述傳感器提供兩個觸電端,一個觸電端與光伏輸入端的正極相連,另一個觸電端與光伏輸入端的負極相連,所述傳感器連接于MCU主控單元。
進一步改進在于,所述MCU主控單元設(shè)有存儲單元。
進一步改進在于,所述MCU主控單元設(shè)有人機界面和通訊接口。
進一步改進在于,所述MCU主控單元設(shè)有散熱系統(tǒng)。
進一步改進在于,所述MCU主控單元連接有系統(tǒng)電源。
進一步改進在于,所述MCU主控單元連接有溫度采樣器。
本實用新型的有益效果是:
1)充電效率:光伏發(fā)電控制柜柜采用脈沖充電方式,可迅速充滿蓄電池所需電量,其他時間都處于涓流浮充,能夠及時補償蓄電池放電,溫度補償能夠更精準地進行充電控制,階段充電模式使充電效率更高;
2)保護系統(tǒng):光伏發(fā)電控制柜保護系統(tǒng)更完善:過充、過放、防反接、防反充、防雷、過溫、短路等;
3)結(jié)構(gòu)合理性:光伏發(fā)電控制柜采用模塊化設(shè)計,用戶只需要選擇基本的配置即可得到一個普通的充電控制器,然后根據(jù)需要選擇配件,得到一個更個性化更合理的配置,降低成本;
4)參數(shù)設(shè)置:光伏發(fā)電控制柜采用人性化的人機界面并配備通訊接口,用戶可根據(jù)實際情況設(shè)置參數(shù),使充電效率更高,可靠性更好;
5)監(jiān)控性:光伏發(fā)電控制柜是太陽能發(fā)電電站的管理系統(tǒng),不僅承擔充電部分的工作,還集成了輸出,保護,軟件等,實現(xiàn)了多功能化,用戶可以通過上位機軟件界面對系統(tǒng)內(nèi)的控制器進行集中控制;
6)輸出控制:光伏發(fā)電控制柜控制輸出回路,自動匹配負載阻抗,使電池的充電效率更高,穩(wěn)壓精度控制在5%。
附圖說明
圖1為實用新型結(jié)構(gòu)示意圖
具體實施方式
為了使本實用新型實現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達成目的與功效易于明白了解,下面結(jié)合具體圖示,進一步闡述本實用新型。
如圖1所示,一種光伏發(fā)電控制柜,包括光伏輸入端、蓄電池以及負載,光伏輸入端和蓄電池均設(shè)有正、負兩級,且光伏輸入端的正極與蓄電池的正極連接,光伏輸入端的負極與蓄電池的負極連接,光伏輸入端的正極與蓄電池的正極之間依次設(shè)有串聯(lián)的防反模塊、直流斷路器和霍爾傳感器,光伏輸入端的負極與蓄電池的負極之間設(shè)有充電控制單元,負載串聯(lián)連接有輸出控制單元,且負載和輸出控制單元并聯(lián)于蓄電池;光伏發(fā)電控制柜包括MCU主控單元,MCU主控單元設(shè)有輸入端和輸出端,輸入端連接于充電控制單元,輸出端連接于輸出控制單元、霍爾傳感器以及蓄電池。
光伏發(fā)電控制柜還設(shè)有傳感器,傳感器提供兩個觸電端,一個觸電端與光伏輸入端的正極相連,另一個觸電端與光伏輸入端的負極相連,傳感器連接于MCU主控單元,受MCU主控單元的控制。
作為優(yōu)選案例,MCU主控單元設(shè)有存儲單元,用于存儲一個月的運行參數(shù)。MCU主控單元設(shè)有人機界面和通訊接口,人機界面可查閱當前運行狀態(tài),設(shè)置運行參數(shù),通訊接口連接RS232和RS485通訊,可以與其他設(shè)備聯(lián)機通訊,方便用戶監(jiān)控。MCU主控單元設(shè)有散熱系統(tǒng),可調(diào)節(jié)控制柜內(nèi)的溫度。MCU主控單元連接有系統(tǒng)電源。進一步改進在于,MCU主控單元連接有溫度采樣器,用于收集外界溫度,提供溫度補償?shù)囊罁?jù)。
MCU控制部分可進行一系列的采樣工作,具體為:采樣太陽能電池板的電壓、電流以及輸出電壓,在結(jié)合采樣的電池電壓通過MCU主控單元的運算處理的結(jié)果,通過調(diào)節(jié)脈沖控制單元,將使電池充電電路達到最理想狀態(tài);溫度采樣提供溫度補償?shù)囊罁?jù);采樣蓄電池電壓和輸出電流,控制蓄電池的充放電狀態(tài),以達成階段充電狀態(tài)切換和過充、過放、過載保護。
其充電工作為:控制脈沖充電的頻率和脈寬,以及浮充(在正常充電狀態(tài)進行脈沖充電,在浮充狀態(tài)進行小電流充電,穩(wěn)住蓄電池電壓,如蓄電池電壓過高,達到設(shè)定的過充保護電壓點,即切斷充電回路,保護蓄電池)。其放電工作為:根據(jù)電池狀態(tài)以及負載電流狀態(tài)控制電池放電。
特別的,在控制器與地面之間設(shè)有浪涌保護器(圖中未示出),用于防止雷電對設(shè)備的襲擊。
本實用新型從下列幾個方面提升其充電效率:快速充電;溫度補償;MCU主控單元對采樣的數(shù)據(jù)進行分析通過調(diào)節(jié)浮充控制單元從而使充電電路達到最優(yōu)化;階段充電技術(shù);高精度霍爾傳感器采樣電壓及電流;使用大功率IGBT作為充電電路的功率器件??焖俪潆娛闺姵卦诙虝r間內(nèi)充滿80%的電量,溫度補償主要針對各地氣候差異以及季節(jié)變化的情況,提升其效率。
本實用新型從下列幾個方面提升系統(tǒng)的安全性和可靠性:精準電池的過充過放保護;負載的短路和過載;防雷保護;電路中增加吸收電容保護IGBT。
本實用新型從下列幾個方面解決了系統(tǒng)的管理和監(jiān)控:通訊管理平臺;面板LCD顯示和鍵盤操作。
以上顯示和描述了本實用新型的基本原理、主要特征和優(yōu)點。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解,本實用新型不受上述實施例的限制,上述實施例和說明書中描述的只是說明本實用新型的原理,在不脫離本實用新型精神和范圍的前提下,本實用新型還會有各種變化和改進,這些變化和改進都落入要求保護的本實用新型范圍內(nèi)。本實用新型要求保護范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。