一种光伏发电保护装置的制作方法

本实用新型涉及光伏发电技术领域，特别是涉及一种光伏发电保护装置。

背景技术：

目前，社会上有两种光伏发电保护方案，低电压穿越功能是指当电网电压跌落时并网逆变器能够正常并网一段时间，“穿越”这个低电压时间(区域)直到电网恢复正常；孤岛效应保护是指当电网断电时并网逆变器应立即停止并网发电，保护时间不超过0.2秒，可以看出，孤岛效应保护与低电压穿越是相互矛盾的，两种功能不能同时并存，需要根据电站规模和要求进行选择。

无论是哪种方案，都只是在一定程度上进行光伏发电的保护，当光照强度过弱或电压出现问题的时候，光伏发电会停止，但是这个时候人们往往并不能及时判断故障所在，有时候误以为光照强度太弱不去检修，耽误了维修时间，也有时候会因为错误的检修而使光伏发电设备使用寿命大大减短。

所以本实用新型提供一种的新的方案来解决此问题。

技术实现要素：

针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本实用新型之目的在于提供一种光伏发电保护装置，具有结构简单且智能控制的特性，有效地解决了目前社会上由于不能准确判断光伏发电停电故障而导致的耽误维修时间或减短光伏发电设备使用寿命的社会问题。

其解决的技术方案是，包括光电模块、电压检测模块、控制模块、指示灯显示模块和驱动模块，其特征在于，所述光电模块和电压检测模块连接控制模块，控制模块连接指示灯显示模块和驱动模块；

所述控制模块包括单片机U1；

所述光电模块包括光电传感器P1，光电传感器P1的引脚3连接电阻R5的一端、单片机U1的引脚1，电阻R5的另一端连接电解电容C1的正极、电源5V和电阻R6的一端，光电传感器P1的引脚1连接电解电容C2的正极、电阻R6的另一端，光电传感器P1的引脚2、电解电容C2和C1的负极接地。

所述电压检测模块包括放大器AR1，放大器AR1的引脚1接电源5V，放大器AR1的引脚2连接电阻R1、R3和R2的一端、光伏发电逆变器输出电压的正极，放大器AR1的引脚4连接电源5V、电阻R1的另一端，放大器AR1的引脚5、电阻R2的另一端、光伏发电逆变器输出电压的负极，放大器AR1的引脚3连接电阻R4、R3的一端、单片机U1的引脚2，电阻R4的另一端接电源10V。

所述指示灯显示模块包括LED双色灯D1，LED双色灯D1的引脚2连接电源5V、LED双色灯D2的引脚2，LED双色灯D1的引脚3连接电阻R7的一端，电阻R7的另一端连接单片机U1的引脚3，LED双色灯D1的引脚1连接电阻R8的一端，电阻R8的另一端连接单片机U1的引脚14，LED双色灯D2的引脚3连接电阻R10的一端，电阻R10的另一端连接单片机U1的引脚5，LED双色灯D1的引脚1连接电阻R9的一端，电阻R9的另一端连接单片机U1的引脚12。

所述驱动模块包括电阻R11，电阻R11的一端连接单片机U1的引脚16，电阻R11的另一端三极管Q2的引脚2，三极管Q2的引脚3连接电阻R12的一端、MOS管Q1的引脚1，电阻R12的另一端接电源5V，三极管Q2的引脚1、MOS管Q1的引脚3接地，MOS管Q1的引脚2连接二极管D3的一端、继电器K1的引脚5，继电器K1的引脚4、二极管D3的另一端接电源12V，继电器K1的引脚1接蓄电池BT1的正极，蓄电池BT1的负极连接光伏发电模块引脚2，继电器K1的引脚2连接光伏发电模块引脚1。

所述单片机U1为型号STC15W408AS的单片机。

本实用新型设计结构简单且智能控制，以孤岛效应保护为基础，增加了光电检测模块进行光照强度检测，采用指示灯显示模块显示检测效果，因此本实用新型能够使人们通过显示灯模块立即判断光伏发电停止原因，从而进行维护检修，保障光伏发电的效率和设备的使用寿命，具有很高的开发价值和实用价值。

附图说明

图1为本实用新型的电路模块图。

图2为本实用新型的电路原理图。

具体实施方式

有关本实用新型的前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合参考附图1至附图2对实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。以下实施例中所提到的结构内容，均是以说明书附图为参考。

下面将参照附图描述本实用新型的各示例性的实施例。

实施例一，在光伏发电过程中，光电模块实时检测光照强度，电压检测模块实时检测光伏发电逆变器输出电压模块的电压，控制模块接收光电信号和电压信号分析处理输出相应的信号控制驱动模块和显示灯指示模块；所述光电检测模块采用光电传感器将光信号转化为电信号经单片机U1的引脚1传入单片机内，电源5V经电解电容C1、C2和电阻R5整流为脉动直流为光电传感器供电，光电传感器的输出电信号电位过低，不足于触发单片机引脚1，用电阻R5为上拉电阻，可以为单片机的引脚1提供基电位，进而使光电传感器的输出电信号能够触发单片机引脚1。

实施例二，在实施例一的基础上，所述电压检测模块，放大器AR1同相输入端信号由光伏发电逆变器输出电压信号耦合电阻R1、R2组成的分压电路而成，并与反相输入端参考电源+5V比较输出相应比例的检测电压，电阻R3为反馈电阻决定运放的比例放大倍数，放大后的检测电压信号经电阻R4上拉后送入单片机引脚2，单片机将此检测电压信号与内部预先设定的电压信号进行比较，单片机输出控制信号，控制驱动模块工作状态。

实施例三，在实施例一的基础上，所述指示灯显示模块由单片机控制，LED双色灯D1为光强指示灯，LED双色灯D2为电压信号指示灯，电源5V、LED双色灯D1和电阻R7、R8构成指示灯电路，电源5V、LED双色灯D2和电阻R9、R10构成指示灯电路，当光照强度过弱时且光伏发电逆变器输出电压信号异常时，单片机U1的引脚3和引脚5输出低电平控制脉冲，指示灯电路中LED双色灯D1红灯亮、LED双色灯D2红灯亮，光照强度正常而光伏发电逆变器输出电压信号异常时，单片机U1的引脚4和引脚5输出低电平控制脉冲，指示灯电路中LED双色灯D1绿灯亮、LED双色灯D2红灯亮，当光照强度正常且光伏发电逆变器输出电压信号正常时，单片机U1的引脚14和引脚12输出低电平控制脉冲，LED双色灯D1绿灯亮、LED双色灯D2绿灯亮。

实施例四，在实施例一的基础上，所述驱动模块采用继电器K1作为驱动开关，当电压异常时，单片机U1的引脚6为低电平状态，三极管Q2的引脚2处为低电平状态，三极管Q1和Q2处的电位未高于导通电压，三极管Q2截止，MOS管Q1的引脚1处为高电平，MOS管Q1的引脚1和引脚3之间的电位差高于MOS管导通电压值，MOS管Q1导通，继电器得电，继电器K1的引脚1和引脚3接通，光伏发电模块断路，停止发电；单片机U1的引脚6为高电平状态，三极管Q2导通，MOS管Q1的引脚1处低电平，MOS管Q1截止，二极管D3保护电路，继电器不得电，继电器K1的引脚1和引脚2接通，光伏发电模块通路，正常发电。

本实用新型具体使用时，使用者观察指示灯即可，LED双色灯D1红灯亮，LED双色灯D2绿灯亮，代表光强过弱而停止发电；LED双色灯D2红灯亮，LED双色灯D1绿灯亮，代表电压异常而自动断电保护，需要进行检修；LED双色灯D1红灯亮，LED双色灯D2红灯亮，表示光强过弱和电压异常，需要进行检修。

本实用新型设计结构简单且智能控制，以孤岛效应保护为基础，增加了光电检测模块进行光照强度检测，采用指示灯显示模块显示检测效果，因此本实用新型能够使人们通过显示灯模块立即判断光伏发电停止原因，从而进行维护检修，保障光伏发电的效率和设备的使用寿命，具有很高的开发价值和实用价值。