一种太阳能发电工业控制系统的控制器的制作方法

文档序号:12004488阅读:237来源:国知局

本实用新型属于太阳能发电控制系统技术领域,尤其涉及一种太阳能发电工业控制系统的控制器。



背景技术:

橡阳能的能源是来自地球外部天体的能源,主要是太阳能,是太阳中的氢原子核在超高温时聚变释放的巨大能量,人类所需能量的绝大部分都直接或间接地来自太阳,我们生活所需的煤炭、石油、天然气等化石燃料都是因为各种植物通过光合作用把太阳能转变成化学能在植物体内贮存下来后,再由埋在地下的动植物经过漫长的地质年代形成,此外,水能、风能、波浪能、海流能等也都是由太阳能转换来的,现有技术存在当扰动方向正确时太阳能光电板输出功率增加,下一周期继续不能朝同一方向扰动,反之,当太阳能光电板输出功率减少时,表示扰动方向错误,下一周期也不能朝反向扰动,因此造成不能通过扰动与观察来使太阳能光电板输出达最大功率点的问题。



技术实现要素:

本实用新型提供一种太阳能发电工业控制系统的控制器,以解决上述背景技术中提出现有技术存在造成不能通过扰动与观察来使太阳能光电板输出达最大功率点的问题的。

本实用新型所解决的技术问题采用以下技术方案来实现:一种太阳能发电工业控制系统的控制器,包括光伏电池、负载、充放电控制电路,所述充放电控制电路包括DC\DC变换模块、脉宽调制电路、开关电路,所述开关电路包括电阻和开关元件;

所述光伏电池输出连接于DC\DC变换模块的输入端,所述DC\DC变换模块的正端供电输出于负载正端,所述负载负端回路连接于DC\DC变换模块的负端,所述DC\DC变换模块的正端供电输出于电阻一端,所述电阻另一端输出连接于开关元件输入级,所述开关元件输出级输出连接于负载负端,所述开关元件的控制级输入连接于脉宽调制电路的第一控制输出端,所述脉宽调制电路的第二控制输出端输出连接于DC\DC变换模块的控制端。

进一步,所述开关元件为场效应管。

进一步,所述电阻另一端输出连接于场效应管的源级,所述场效应管的漏级输出连接于负载负端,所述开关元件的栅极输入连接于脉宽调制电路的第一控制输出端。

进一步,所述脉宽调制电路采用直流脉宽调制。

进一步,所述开关元件也可以为晶体管继电器。

本实用新型的有益效果为:

1、本专利采用所述光伏电池输出连接于DC\DC变换模块的输入端,所述DC\DC变换模块的正端供电输出于负载正端,所述负载负端回路连接于DC\DC变换模块的负端,所述DC\DC变换模块的正端供电输出于电阻一端,所述电阻另一端输出连接于开关元件输入级,所述开关元件输出级输出连接于负载负端,所述开关元件的控制级输入连接于脉宽调制电路的第一控制输出端,所述脉宽调制电路的第二控制输出端输出连接于DC\DC变换模块的控制端,在使用时,由于光伏电池的输出功率与它的工作电压有关(U-P曲线一般呈先上升后下降的光滑曲线,中间的某个电压值取得最大功率),只有工作在最合适的电压下,它的输出功率才会有个唯一的最大值。最大功率点跟踪控制器主要功能是检测主回路直流电压及输出电流,计算出太阳电池阵列的输出功率,并实现对最大功率点的追踪,扰动电阻 R 和MOSFET 串连在一起,在输出电压基本稳定的条件下,通过改变MOSFET的占空比,来改变通过电阻的平均电流,因此产生了电流的扰动,同时,光伏电池的输出电流和输出电压亦将随之变化,通过测量扰动前后光伏电池输出功率和电压的变化,以决定下一周期的扰动方向,当扰动方向正确时太阳能光电板输出功率增加,下一周期继续朝同一方向扰动,反之,当太阳能光电板输出功率减少时,表示扰动方向错误,下一周期朝反向扰动,如此反复进行着扰动与观察来使太阳能光电板输出达最大功率点。

2、本专利采用所述开关元件为场效应管,所述电阻另一端输出连接于场效应管的源级,所述场效应管的漏级输出连接于负载负端,所述开关元件的栅极输入连接于脉宽调制电路的第一控制输出端,由于场效应管,特别是MOSFET功率管具有低输入电流,高输出电流的的特点,且相应快速,因此,具有精度高、负载电流大的有益技术效果。

3、本专利采用所述脉宽调制电路采用直流脉宽调制,由于采用脉宽调制的技术,大大降低了负载的损耗,具有节能的有益技术效果。

4、本专利简单、实用,适用范围广。

附图说明

图1是本实用新型一种太阳能发电工业控制系统的控制器的模块结构图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型做进一步描述:

图中:1-光伏电池,2-负载,3-充放电控制电路,4-DC\DC变换模块,5-脉宽调制电路,6-开关电路,7-电阻,8-开关元件。

实施例:

本实施例:如图1所示,一种太阳能发电工业控制系统的控制器,包括光伏电池1、负载2、充放电控制电路3,所述充放电控制电路3包括DC\DC变换模块4、脉宽调制电路5、开关电路6,所述开关电路6包括电阻7和开关元件8;

所述光伏电池1输出连接于DC\DC变换模块4的输入端,所述DC\DC变换模块4的正端供电输出于负载2正端,所述负载2负端回路连接于DC\DC变换模块4的负端,所述DC\DC变换模块4的正端供电输出于电阻7一端,所述电阻7另一端输出连接于开关元件8输入级,所述开关元件8输出级输出连接于负载2负端,所述开关元件8的控制级输入连接于脉宽调制电路5的第一控制输出端,所述脉宽调制电路5的第二控制输出端输出连接于DC\DC变换模块4的控制端。

所述开关元件8为场效应管。

所述电阻7另一端输出连接于场效应管的源级,所述场效应管的漏级输出连接于负载2负端,所述开关元件8的栅极输入连接于脉宽调制电路5的第一控制输出端。

所述脉宽调制电路5采用直流脉宽调制。

所述开关元件8也可以为晶体管继电器。

工作原理:

本专利通过所述光伏电池输出连接于DC\DC变换模块的输入端,所述DC\DC变换模块的正端供电输出于负载正端,所述负载负端回路连接于DC\DC变换模块的负端,所述DC\DC变换模块的正端供电输出于电阻一端,所述电阻另一端输出连接于开关元件输入级,所述开关元件输出级输出连接于负载负端,所述开关元件的控制级输入连接于脉宽调制电路的第一控制输出端,所述脉宽调制电路的第二控制输出端输出连接于DC\DC变换模块的控制端,在使用时,由于光伏电池的输出功率与它的工作电压有关(U-P曲线一般呈先上升后下降的光滑曲线,中间的某个电压值取得最大功率),只有工作在最合适的电压下,它的输出功率才会有个唯一的最大值。最大功率点跟踪控制器主要功能是检测主回路直流电压及输出电流,计算出太阳电池阵列的输出功率,并实现对最大功率点的追踪,扰动电阻 R 和MOSFET 串连在一起,在输出电压基本稳定的条件下,通过改变MOSFET的占空比,来改变通过电阻的平均电流,因此产生了电流的扰动,同时,光伏电池的输出电流和输出电压亦将随之变化,通过测量扰动前后光伏电池输出功率和电压的变化,以决定下一周期的扰动方向,当扰动方向正确时太阳能光电板输出功率增加,下一周期继续朝同一方向扰动,反之,当太阳能光电板输出功率减少时,表示扰动方向错误,下一周期朝反向扰动,如此反复进行着扰动与观察来使太阳能光电板输出达最大功率点,本实用新型解决了造成不能通过扰动与观察来使太阳能光电板输出达最大功率点的问题,具有扰动与观察来使太阳能光电板输出达最大功率点、精度高、负载电流大、节能、适用范围广的有益技术效果。

利用本实用新型的技术方案,或本领域的技术人员在本实用新型技术方案的启发下,设计出类似的技术方案,而达到上述技术效果的,均是落入本实用新型的保护范围。

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