光伏发电控制电路的制作方法

本实用新型涉及光伏发电领域，特别涉及一种光伏发电控制电路。

背景技术：

光伏发电是根据光生伏特效应原理，利用太阳电池将太阳光能直接转化为电能。不论是独立使用还是并网发电，光伏发电系统主要由太阳电池板(组件)、控制器和逆变器三大部分组成，它们主要由电子元器件构成，不涉及机械部件。光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应而将光能直接转变为电能的一种技术。这种技术的关键元件是太阳能电池。太阳能电池经过串联后进行封装保护可形成大面积的太阳电池组件，再配合上功率控制器等部件就形成了光伏发电装置。现有的光伏发电的控制电路由于缺少相应的电路保护功能，造成电路的安全性和可靠性较低。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种电路的安全性和可靠性较高的光伏发电控制电路。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种光伏发电控制电路，包括太阳能电池板、滤波电路、蓄电池单元、逆变器、升压电路、交流负载、直流负载、电网和控制器，所述太阳能电池板、逆变器和升压电路均与所述滤波电路连接，所述交流负载和电网均与所述逆变器连接，所述直流负载与所述升压电路连接，所述蓄电池单元与所述滤波电路连接，所述控制器与所述蓄电池单元连接，所述蓄电池单元包括多个蓄电池支路，每个所述蓄电池支路包括多个串联的蓄电池，所述蓄电池均与一个开关并联；

所述升压电路包括方波信号发生器、第一MOS管、第二MOS管、第一二极管、第二二极管、第一电源、第二电源、第一电阻、第二电阻、第一电容、第二电容和第三电容，所述方波发生器的一端通过所述第一电阻接地，所述方波发生器的另一端通过所述第二电阻分别与所述第一MOS管的栅极和第二MOS管的栅极连接，所述第一MOS管的源极与所述第一电源连接，所述第一MOS管的漏极与所述第三电容的一端连接，所述第三电容的另一端分别与所述第一电容的一端和第二MOS管的漏极连接，所述第二MOS管的源极接地，所述第一电容的另一端分别与所述第一二极管的阴极和第二二极管的阳极连接，所述第一二极管的阳极与所述第二电源连接，所述第二二极管的阴极通过所述第二电容接地，所述第二二极管的阴极还连接输出电压。

在本实用新型所述的光伏发电控制电路中，所述升压电路还包括第四电容，所述第四电容的一端与所述第三电容的另一端连接，所述第四电容的另一端与所述第二MOS管的漏极连接。

在本实用新型所述的光伏发电控制电路中，所述升压电路还包括第三电阻，所述第一MOS管的源极通过所述第三电阻与所述第一电源连接。

在本实用新型所述的光伏发电控制电路中，所述升压电路还包括第四电阻，所述第二MOS管的源极通过所述第四电阻接地。

在本实用新型所述的光伏发电控制电路中，所述升压电路还包括第五电阻，所述第一二极管的阳极通过所述第五电阻与所述第二电源连接。

在本实用新型所述的光伏发电控制电路中，所述升压电路还包括第六电阻，所述第六电阻的一端与所述第二二极管的阴极连接，所述第六电阻的另一端与所述输出电压连接。

在本实用新型所述的光伏发电控制电路中，所述第一MOS管为P沟道MOS管，所述第二MOS管为N沟道MOS管。

实施本实用新型的光伏发电控制电路，具有以下有益效果：由于设有太阳能电池板、滤波电路、蓄电池单元、逆变器、升压电路、交流负载、直流负载、电网和控制器，升压电路包括方波信号发生器、第一MOS管、第二MOS管、第一二极管、第二二极管、第一电源、第二电源、第一电阻、第二电阻、第一电容、第二电容和第三电容，第一电阻和第二电阻用于进行过流保护，第三电容用于防止第一MOS管和第二MOS管之间的干扰，所以电路的安全性和可靠性较高。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型光伏发电控制电路一个实施例中的结构示意图；

图2为所述实施例中升压电路的电路原理图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型光伏发电控制电路实施例中，其光伏发电控制电路的结构示意图如图1所示。图1中，该光伏发电控制电路包括太阳能电池板1、滤波电路2、蓄电池单元3、逆变器4、升压电路5、交流负载6、直流负载7、电网8和控制器9，其中，太阳能电池板1、逆变器4和升压电路5均与滤波电路2连接，交流负载6和电网8均与逆变器4连接，直流负载7与升压电路5连接，蓄电池单元3与滤波电路2连接，控制器9与蓄电池单元3连接，蓄电池单元3包括多个蓄电池支路，每个蓄电池支路包括多个串联的蓄电池BA，蓄电池BA均与一个开关S并联，该开关S可以是继电器。

图2为本实施例中升压电路的电路原理图，图2中，升压电路5包括方波信号发生器F、第一MOS管Q1、第二MOS管Q2、第一二极管D1、第二二极管D2、第一电源VDD、第二电源VCC、第一电阻R1、第二电阻R2、第一电容C1、第二电容C2和第三电容C3，其中，方波发生器F的一端通过第一电阻R1接地，方波发生器F的另一端通过第二电阻R2分别与第一MOS管Q1的栅极和第二MOS管Q2的栅极连接，第一MOS管Q1的源极与第一电源VDD连接，第一MOS管Q1的漏极与第三电容C3的一端连接，第三电容C3的另一端分别与第一电容C1的一端和第二MOS管Q2的漏极连接，第二MOS管Q2的源极接地，第一电容C1的另一端分别与第一二极管D1的阴极和第二二极管D2的阳极连接，第一二极管D1的阳极与第二电源VCC连接，第二二极管D2的阴极通过第二电容C2接地，第二二极管D2的阴极还连接输出电压VOUT。

其中，第一电阻R1和第二电阻R2均为限流电阻，第一电阻R1用于对方波信号发生器的一端所在的支路进行过流保护，第二电阻R2用于对方波信号发生器F的另一端所在的支路进行过流保护。第三电容C3为耦合电容，用于对第一MOS管Q1的漏极所在的支路进行过流保护，所以电路的安全性和可靠性较高。

值得一提的是，本实施例中，第一MOS管Q1为P沟道MOS管，第二MOS管Q2为N沟道MOS管。当然，在本实施例的一些情况下，第一MOS管Q1可以为N沟道MOS管，第二MOS管Q2可以为P沟道MOS管，但这时电路的结构也要相应发生变化。

第一电源VDD和第二电源VCC是共地低电压电源，第一MOS管Q1和第二MOS管Q2作为该升压电路中的开关电路，第一电容C1为储能电容，第一二极管D1和第二二极管D2为低压降二极管，实现单向导通功能，第二电容C2是滤波电容。

本实施例中，该升压电路的工作原理是：方波信号发生器F分别向第一MOS管Q1的栅极与第二MOS管Q2的栅极输出方波信号，当方波信号发生器F的输出信号为高电平时，第一MOS管Q1截止，第二MOS管Q2导通，第一电容C1的一端近似接地，第一电容C1的另一端经过第一二极管D1与第二电源VCC相连，第二电源VCC经过第一二极管D1为第一电容C1充电，此时，第一电容C1两端的电压为：VC1＝VCC-VD1；相应地，输出电压VOUT为：VOUT＝VCC-VD1-VD2。

当方波信号发生器F的输出信号为低电平时，PMOS管Q1导通，NMOS管Q2截止，第一电容C1的一端与第一电源VDD相连，即从原来的低电平突变为高电平，又由于电容两端的电压不能突变，即VC1＝VCC-VD1依然成立，此时，输出电压VOUT为：VOUT＝VDD+VCC-VD1-VD2。

在方波信号发生器F的输出信号的周期性变化下，本实施例中的输出电压VOUT呈现周期性的高电平与低电平的转换。该输出电压VOUT经过由第二电容C2构成的滤波电路，低电平信号被滤掉，得到高电平信号输出，实现电路的升压效果。由于第一二极管D1和第二二极管D2是低压降二极管，因此电路的输出电压近似等于第一电源VDD与第二电源VCC的电压之和，若第一电源VDD和第二电源VCC采用同一电压电源，则该升压电路5可实现倍压功能。

本实施例中，上述升压电路5还包括第四电容C4，第四电容C4的一端与第三电容C3的另一端连接，第四电容C3的另一端与第二MOS管Q2的漏极连接。第四电容C4为耦合电容，用于进一步防止第一MOS管Q1和第二MOS管Q2之间的干扰，以进一步增强电路的安全性和可靠性。

本实施例中，该升压电路5还包括第三电阻R3，第一MOS管Q1的源极通过第三电阻R3与第一电源VDD连接。第三电阻R3为限流电阻，用于对第一MOS管的源极所在的支路进行过流保护，以更进一步增强电路的安全性和可靠性。

本实施例中，该升压电路5还包括第四电阻R4，第二MOS管Q2的源极通过第四电阻R4接地。第四电阻R4为限流电阻，用于对第二MOS管Q2的源极所在的支路进行过流保护。

本实施例中，该升压电路5还包括第五电阻R5，第一二极管D1的阳极通过第五电阻R5与第二电源VCC连接。第五电阻R5为限流电阻，用于对第一二极管D1所在的支路进行过流保护。

本实施例中，该升压电路5还包括第六电阻R6，第六电阻R6的一端与第二二极管D2的阴极连接，第六电阻R6的另一端与输出电压VOUT连接。第六电阻R6为限流电阻，用于对输出电压VOUT端所在的支路进行过流保护。

总之，在本实施例中，由于升压电路5中设有限流电阻和耦合电容，所以电路的安全性和可靠性较高。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。