[发明专利]太阳能光伏控制器

说明书

技术领域

本发明属太阳能发电装置领域，尤其涉及一种利用系统自带太阳能电池本身的光生伏打效应，随光强度的变化来自动实现控制负载接通/断开的太阳能光伏控制器。

背景技术

太阳能作为一种新的能源形态，具有无限性及无地域应用限制等特点，可与常规电力系统匹配，成为各地区开发无污染、可持续发展新型能源的首选。

我国还有很多地区处于缺电状态，这些地区距离电网较远，用电分散，并网发电难度很大，特别是在旅游、边远地区，生活照明用电更加困难。而利用太阳能发电技术解决这一问题被认为是一种最佳的选择方案。目前，市场上已有很多太阳能充电器，但太阳能充电器的控制装置一般均采用普通模拟器件，用比较器简单的判断电池电压来控制蓄电池的过充及过放，并且很少有用温度补偿电路控制，由此降低了太阳能发电系统的性能，已经不能满足市场的需求。

在光伏发电系统中，铅酸蓄电池和充电控制器均是太阳能独立光伏系统中重要的部件之一。蓄电池可以存储太阳电池发出的不稳定、不连续的电能，保证光伏系统有稳定的输出。而充电控制器的优劣不但决定蓄电池的使用寿命，而且还直接影响光伏系统的电力输出。

这里值得一提的是，公知的小系统太阳能充电控制器智能化程度较低，带负载能力差。光控功能需要在控制系统中额外增加一个光敏二极管(光敏电阻)来实现的，而光敏二极管的严重非线性及受环境因素影响性能的不稳定性，特别是由于光敏二极管的很小的受光面，受灰尘覆盖等因素的影响较严重，致使控制器的工作可靠性低。光控灵敏度的和光控动作值很难实现可调性。同时控制系统没有有效利用对光有灵敏、稳定反应、具有足够大光接触面的太阳能电池，高科技产品的太阳能电池在系统中只能起到充电的作用，对光控电路不起作用。

发明内容

本发明旨在克服现有技术的不足之处而提供一种系统不受环境因素变化影响，工作可靠稳定，光控灵敏度及负载工作时间切入/退出点的调整幅度宽，调整步骤方便快捷，电源适用范围大，系统自身功耗低的太阳能光伏控制器。

为达到上述目的，本发明是这样实现的：

一种太阳能光伏控制器，它包括：太阳能电池、系统电源、中央集成处理器、光控电压取样电路、负载开关电路、直流负载、防反充保护电路、光控控制及灵敏度调整电路与控制电压调整电路；所述太阳能电池为系统电源提供能源兼作系统光控传感器；所述光控电压取样电路将太阳能电池采集信号送入中央集成处理器，经负载开关电路实现对直流负载的光控；所述防反充电路遇光照时向系统电源充电，同时经光控电压取样电路向光控控制及灵敏度调整电路提供高电平传感信号，使中央集成处理器发出控制信号关断负载，无光照时阻止系统电源向太阳能电池反充电，同时经光控电压取样电路向光控控制及灵敏度调整电路提供低电平传感信号，使中央集成处理器触发负载开关电路，接通负载；所述中央集成处理器为555集成电路；所述系统电源经控制电压调整电路为中央集成处理器提供控制电压；所述负载开关电路还配有负载开关电路保护电路；所述负载开关电路保护电路采用稳压二极管和保护二极管；所述防反充保护电路包括阻塞二极管；所述负载开关电路包括CMOS开关管；所述光控电压取样电路包括可调电阻；所述555集成电路的电压控制端设有稳压管和电阻串联电路；利用光控电压取样电路的分压电阻回路中的所述可调电阻及555集成电路电压控制端的稳压管和电阻串联电路参数调整实现光控灵敏度及负载工作时间切入点和退出点的调整。

由于系统核心部件采用了CMOS型555集成电路，使控制器的自身功耗降低，可以直接带动一定量的LED发光体。系统也可以利用555集成电路直接驱动单个或双管并联的CMOS开关管，从而方便地加大控制系统的带负载能力。采用太阳能电池作为传感器的光敏元件使控制系统不受环境条件的影响，提高了控制器的灵敏度及可靠性。利用可调电阻R4方便地实现了光控灵敏度的可控制性。采用系统本身的太阳能电池和一个集成电路实现了系统的自动光控。利用本系统的电压取样分压电阻电路中的可调电阻及555集成电路的控制电压的稳压及电阻串联电路参数调整均可以方便地改变光控的动作电压值，以满足不同场合负载的工作切入及退出时间。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。本发明的保护范围不仅局限于下列表述。

图1为本发明的系统原理框图；

图2为本发明另一种实施方式的系统原理框图；

图3为本发明的系统原理图。

具体实施方式