一種獨立光伏系統(tǒng)智能高效控制器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種高效控制器，具體是一種獨立光伏系統(tǒng)智能高效控制器。
【背景技術(shù)】
[0002]目前獨立光伏系統(tǒng)中使用的普通控制器造成獨立光伏系統(tǒng)發(fā)電電效率大幅降低，原因如下:
[0003]1、蓄電池充滿電的電壓要高于標(biāo)稱電壓也就是浮充電壓，否則蓄電池將不能真正充滿電，也就是說標(biāo)稱12V的鉛酸蓄電池要用13.8V的充電電壓才可以真正把它充滿。
[0004]2、太陽能電池組件的特性:太陽能電池組件工作時其輸出功率受很多因素的影響比如光照情況、組件安裝的方位角和傾角、環(huán)境溫度的高低、組件組串時的匹配情況等，解決以上問只是促使太陽能組件輸出比較高功率的必要條件，但要輸出其標(biāo)稱最佳功率則必須保持組件工作在最佳功率點(或稱為最大工作點)上才行，要達到相應(yīng)規(guī)格太陽能組件的最佳工作狀態(tài)則最簡單的辦法就是采用太陽能組件生產(chǎn)廠家給出的推薦電壓和電流值。所以在傳統(tǒng)的獨立光伏系統(tǒng)配置中，太陽能光伏組件的輸出電壓要比蓄電池的標(biāo)稱電壓高40%到50%，(比如蓄電池標(biāo)稱電壓為直流24V的系統(tǒng)，太陽能組件的標(biāo)稱電壓要達到34V或36V)，這樣才能在減去線路、輔助裝置等的損耗后有效的為蓄電池充電:要充電到其浮充電壓以保證真正的把蓄電池充滿。但是通常獨立光伏系統(tǒng)放電保護后其蓄電池電壓會低于蓄電池標(biāo)稱電壓，通常12V系統(tǒng)的放電保護電壓為9.6V?10.8V，24V系統(tǒng)的放電保護電壓為19.2V?21.6V，當(dāng)太陽能電池組件再次為蓄電池充電時，由于蓄電池容性負(fù)載的特性以及太陽能電池組件功率有限而蓄電池的需求很大(在離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)的國家標(biāo)準(zhǔn)《GB/TXXXX-200X》(報批稿)中推薦:“晶體硅光伏系統(tǒng)蓄電池設(shè)計容量，一般應(yīng)不小于光伏子系統(tǒng)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)日發(fā)電量的2.44倍”。原文見第3頁“3注”)太陽能電池組件的輸出電壓會被蓄電池直接大幅度拉低至接近蓄電池電壓，就像普通充電器工作在限流充電狀態(tài)，使得太陽能電池組件失去最佳工作狀態(tài)，由太陽能組件的工作特性可知其輸出功率會會隨著輸出電壓的大幅下降而明顯降低，比如標(biāo)稱功率為180W 36V的太陽能電池組件經(jīng)實測這時的輸出功率只有115W?120W左右，輸出功率損失約30 %，在一些配置不當(dāng)?shù)南到y(tǒng)中會更多，尤其是過放保護電壓設(shè)置比較低的系統(tǒng)剛開始充電時功率損失接近40%。普通的控制器確切的說只是一個開關(guān)管或繼電器為主的開關(guān)由控制線路支配在蓄電池過充電、過放電、短路等情況發(fā)生時執(zhí)行通斷動作起到一些預(yù)定的保護作用，對于太陽能組件的工作狀態(tài)和蓄電池充電過程中的參數(shù)變化不能進行有效調(diào)節(jié)，也就不能改善系統(tǒng)的充放電效率。由于系統(tǒng)中其它方面的損耗基本上是穩(wěn)定的，所以造成系統(tǒng)的發(fā)電效率也大幅度降低:在獨立光伏系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范的國家標(biāo)準(zhǔn)《GB/T X X X X-200 X》(報批稿)中推薦“晶體硅光伏系統(tǒng)效率可參考選取0.51” (原文見第3頁“2注”)。
【實用新型內(nèi)容】
[0005]本實用新型的目的在于提供一種獨立光伏系統(tǒng)智能高效控制器，以解決上述【背景技術(shù)】中提出的問題。
[0006]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供如下技術(shù)方案:
[0007]一種獨立光伏系統(tǒng)智能高效控制器，包括系統(tǒng)總控制電路、系統(tǒng)執(zhí)行及DC-DC電路、系統(tǒng)按鍵和顯示電路，所述系統(tǒng)總控制電路中的單片機MSP430F2232通過運算放大電路連接太陽能電池組件，所述單片機MSP430F2232通過系統(tǒng)執(zhí)行及DC-DC電路連接蓄電池，所述系統(tǒng)總控制電路包括單片機MSP430F2232和運算放大器OPA4348A ;所述單片機MSP430F2232的第12腳和第13腳分別連接收發(fā)電路IC204中收發(fā)器的第5腳和第6腳，所述單片機MSP430F2232的第25腳、第26腳和第27腳分別連接收發(fā)電路IC205中收發(fā)器的第4腳、第I腳和第2、3腳，所述收發(fā)器的型號均為SN65HVD10D，所述收發(fā)電路IC205中收發(fā)器的第6腳和第7腳分別連接電路接口 J204 ;所述單片機MSP430F2232分別連接有電路接口 J202、電路接口 J205和電路接口 J201，其中電路接口 J202還與電路接口 J203串聯(lián)；所述運算電路是以運算放大器OPA4348A為核心元件的電流運算放大電路IC203A、電流運算放大電路IC203B、電壓運算放大電路IC203C和電壓運算放大電路IC203D的輸出端A0、A1、A2、A3分別連接在單片機MSP430F2232的第8腳、第9腳、第10腳和第11腳，所述電流運算放大電路IC203A、電流運算放大電路IC203B、電壓運算放大電路IC203C和電壓運算放大電路IC203D的輸入端ΙΑ0、IAl、IA2、IA3分別連接電路接口 J201的第10、11、12、13腳；所述單片機MSP430F2232的第33腳和第34腳分別連接系統(tǒng)執(zhí)行及DC-DC電路的PWMl和PWM2，所述系統(tǒng)執(zhí)行及DC-DC電路包括防反流電路、BUCK電路和蓄電池充放電管理電路。
[0008]作為本實用新型進一步的方案:所述系統(tǒng)按鍵和顯示電路控制連接mos管Q118、mos 管 Ql 14 和 mos 管 Q121。
[0009]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果是:本實用新型通過提高充放電效率實現(xiàn)對獨立光伏系統(tǒng)整體效率提高，從而可以減少20%以上太陽能組件，減少配套的相關(guān)土建、支架、匯流箱、直流線纜等主輔材料的使用，縮短電站的建設(shè)周期，降低工程物料成本和施工成本以及建成后的維護成本，進而減少了場地使用量，在土地資源日趨緊張的情況下具有非常的經(jīng)濟和實際意義。
【附圖說明】
[0010]圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)原理圖；
[0011]圖2為系統(tǒng)總控制電路的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0012]圖3為系統(tǒng)執(zhí)行及DC-DC電路的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013]圖4是圖2的A部放大圖；
[0014]圖5是圖2的B部放大圖；
[0015]圖6是圖3的C部放大圖；
[0016]圖7是圖3的D部放大圖。
【具體實施方式】
[0017]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。基于本實用新型中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。
[0018]請參閱圖1?7，本實用新型實施例中，一種獨立光伏系統(tǒng)智能高效控制器，包括系統(tǒng)總控制電路、系統(tǒng)執(zhí)行及DC-DC電路、系統(tǒng)按鍵和顯示電路，所述系統(tǒng)總控制電路中的單片機MSP430F2232通過運算放大電路連接太陽能電池組件，所述單片機MSP430F2232通過系統(tǒng)執(zhí)行及DC-DC電路連接蓄電池，所述系統(tǒng)按鍵和顯示電路為現(xiàn)有技術(shù)，本實用不做說明，所述系統(tǒng)總控制電路包括單片機MSP430F22