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      一種組串式高功率離網(wǎng)控制器系統(tǒng)的制作方法

      文檔序號:12516689閱讀:386來源:國知局

      本實用新型屬于光伏控制器技術(shù)領(lǐng)域,涉及到一種組串式高功率離網(wǎng)控制器系統(tǒng)。



      背景技術(shù):

      隨著傳統(tǒng)能源日益減少,各國均面臨著不同程度的能源危機,解決能源短缺成為越來越重要的議題,同時傳統(tǒng)能源消耗所造成的環(huán)境污染也日趨嚴重。在風(fēng)能、太陽能、燃料電池等新能源利用高速發(fā)展的今天,新能源的應(yīng)用得到了各級政府、高??蒲性核捌髽I(yè)的大力重視,其中,太陽能發(fā)電將成為未來獲取電力能源的重要途徑之一。

      光伏控制器是用于太陽能發(fā)電系統(tǒng)中,控制多路太陽能電池方陣對蓄電池充電以及蓄電池給太陽能逆變器負載供電的自動控制設(shè)備。光伏控制器能夠?qū)崟r對設(shè)備進行采集和監(jiān)控,并將采集的數(shù)據(jù)信息在顯示器上進行顯示,工作人員可快速實時了解光伏系統(tǒng)當前的工作狀態(tài)。此外,光伏控制器還具有串行通信數(shù)據(jù)傳輸功能,可將多個光伏系統(tǒng)子站進行集中管理和遠距離控制。

      現(xiàn)有的組串式高功率光伏控制器在太陽能電池板輸入防反功能上普遍采用是二極管模塊方案,在實際的工作過程中,二極管模塊產(chǎn)生大量的熱量,因此為了保證系統(tǒng)的正常運行,需采用體積大的散熱器,同時還需加入風(fēng)機強制冷風(fēng),導(dǎo)致系統(tǒng)的體積和成本增加,然而系統(tǒng)的轉(zhuǎn)化率和對太陽能的利用率也大大降低。



      技術(shù)實現(xiàn)要素:

      本實用新型提供的一種組串式高功率離網(wǎng)控制器系統(tǒng),通過在系統(tǒng)中采用IGBT防反模塊和IGBT功率模塊,且通過MCU處理器對IGBT功率模塊進行控制,實現(xiàn)對蓄電池組的充電控制,解決了控制器的體積大、成本高和損耗大的問題。

      本實用新型的目的可以通過以下技術(shù)方案實現(xiàn):

      一種組串式高功率離網(wǎng)控制器系統(tǒng),包括第一太陽能電池板的接線端子、第二太陽能電池板的接線端子、浪涌保護器、第一IGBT防反模塊、第二IGBT防反模塊、IGBT功率模塊、吸收電容器、LCD人機交互界面、散熱器、通信接口、MCU處理器和蓄電池組;

      所述第一太陽能電池板和第二太陽能電池板的接線端子分別與浪涌保護器的輸入端連接,所述第一太陽能電池板的接線端子與第一IGBT防反模塊的集電極連接,所述第二太陽能電池板的接線端子與第二IGBT防反模塊的集電極連接,所述第一IGBT防反模塊和第二IGBT防反模塊的基極分別與MCU處理器連接;所述第一IGBT防反模塊和第二IGBT防反模塊的發(fā)射極與IGBT功率模塊的集電極連接,IGBT功率模塊的集極與MCU處理器連接,所述IGBT功率模塊的發(fā)射極與蓄電池組連接;

      所述MCU處理器分別與LCD人機交互界面、散熱器、通信接口(8)、MCU處理器和蓄電池組連接。

      進一步地,所述IGBT功率模塊的集電極和發(fā)射極分別與吸收電容器的兩端連接。

      進一步地,所述第一太陽能電池板和第二太陽能電池板的接線端子分別為S+接線端子和S-接線端子。

      進一步地,所述浪涌保護器的輸入端分別與第一太陽能電池板和第二太陽能電池板的S+接線端子和S-接線端子連接,所述浪涌保護器的輸出端與地連接。

      進一步地,所述第一IGBT防反模塊、第二IGBT防反模塊和IGBT功率模塊設(shè)置在散熱器上。

      本實用新型的有益效果:本實用新型通過采用IGBT防反模塊和IGBT功率模塊,不僅降低熱量的產(chǎn)生,而且降低對散熱器的體積和風(fēng)機的強制冷風(fēng)要求,具有成本低、體積小的特點,從而大大降低了系統(tǒng)的損耗,同時通過MCU處理器對IGBT功率模塊進行控制,增強了系統(tǒng)的可靠性。

      附圖說明

      為了更清楚地說明本實用新型實施例的技術(shù)方案,下面將對實施例描述所需要使用的附圖作簡單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例,對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講,在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

      圖1為本實用新型一種組串式高功率離網(wǎng)控制器系統(tǒng)圖;

      附圖中,各標號所代表的部件列表如下:

      1-浪涌保護器,2-第一IGBT防反模塊,3-第二IGBT防反模塊,4-IGBT功率模塊,5-吸收電容器,6-LCD人機交互界面,7-散熱器,8-通信接口,9-MCU處理器,10-蓄電池組。

      具體實施方式

      下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖,對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例,而不是全部的實施例?;诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├?,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其它實施例,都屬于本實用新型保護的范圍。

      請參閱如圖1所示,一種組串式高功率離網(wǎng)控制器系統(tǒng),包括浪涌保護器1、第一IGBT防反模塊2、第二IGBT防反模塊3、IGBT功率模塊4、吸收電容器5、LCD人機交互界面6、散熱器7、通信接口8、MCU處理器9和蓄電池組10;

      第一太陽能電池板的S+接線端子與第一IGBT防反模塊2的集電極連接,第二太陽能電池板的S+接線端子與第二IGBT防反模塊3的集電極連接;第一太陽能電池板的S-接線端子和第二太陽能電池板的S-接線端子分別與蓄電池組10的負極連接,采用共負極連接,提高系統(tǒng)的大功率行線;第一IGBT防反模塊2的集極和第二IGBT防反模塊3的集極分別與MCU處理器9的輸入端連接;第一IGBT防反模塊2的發(fā)射極和第二IGBT防反模塊3的發(fā)射極分別與IGBT功率模塊4的集電極連接,IGBT功率模塊4的集極與MCU處理器9的一輸出端連接,IGBT功率模塊4的發(fā)射極與蓄電池組10的陽極連接;在IGBT功率模塊4的集電極和發(fā)射極分別與吸收電容器5的兩端,吸收電容器5用于吸收IGBT功率模塊4兩端出現(xiàn)的高壓尖峰,防止IGBT功率模塊4因過電壓而損壞。

      第一太陽能電池板和第二太陽能電池板的S+接線端子和S-接線端子分別與浪涌保護器1的輸入端連接,浪涌保護器1的輸出端接地,避免雷擊造成的瞬間過電壓,導(dǎo)致控制器中的器件損壞。

      MCU處理器9分別與LCD人機交互界面6、散熱器7和通信接口8連接,LCD人機交互界面6用于實時顯示系統(tǒng)的充電狀況,同時通過LCD人機交互界面6能夠?qū)Τ潆妳?shù)進行配置;散熱器7上設(shè)置有第一IGBT防反模塊2、第二IGBT防反模塊3和IGBT功率模塊4,散熱器7用于對第一IGBT防反模塊2、第二IGBT防反模塊3和IGBT功率模塊4產(chǎn)生的熱量進行散熱,保證系統(tǒng)工作的穩(wěn)定性;通信接口8采用RS485通訊,用于實現(xiàn)遠程監(jiān)控。

      當太陽能電池板對蓄電池組10進行充電時,MCU處理器9實時檢測蓄電池組10的充電電流以及實時采集蓄電池組10中的電壓值,根據(jù)檢測的充電電流和電池電壓對IGBT功率模塊4進行控制,從而實現(xiàn)對蓄電池組10的充電控制,同時MCU處理器9將檢測的數(shù)據(jù)發(fā)送至LCD人機交互界面6,LCD人機交互界面6顯示蓄電池組10的充電狀況。

      蓄電池組10的充電過程包括三個階段,第一階段為恒流快充階段,MCU處理器9發(fā)送PWM信號以100%的占空比控制IGBT功率模塊4工作;第二階段為恒壓均充階段,MCU處理器9通過調(diào)節(jié)PWM信號的占空比使蓄電池組10兩端的電壓保持均充電壓點不變,用于補充蓄電池組內(nèi)部所需的能量;第三階段為恒壓浮充階段,MCU處理器9通過調(diào)節(jié)PWM信號的占空比使得蓄電池組兩端的電壓保持浮充恒壓點不變,浮充恒壓點低于均充恒壓點,恒壓浮充階段主要用于補充蓄電池組因自放電而損失的能量。

      本實用新型通過采用IGBT防反模塊和IGBT功率模塊,不僅降低熱量的產(chǎn)生,而且降低對散熱器的體積和風(fēng)機的強制冷風(fēng)要求,具有成本低、體積小的特點,從而大大降低了系統(tǒng)的損耗,同時通過MCU處理器對IGBT功率模塊進行控制,增強了系統(tǒng)的可靠性。

      以上內(nèi)容僅僅是對本實用新型結(jié)構(gòu)所作的舉例和說明,所屬本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員對所描述的具體實施例做各種各樣的修改或補充或采用類似的方式替代,只要不偏離實用新型的結(jié)構(gòu)或者超越本權(quán)利要求書所定義的范圍,均應(yīng)屬于本實用新型的保護范圍。

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