[发明专利]一种太阳能电源残余电能收集电路

说明书

技术领域

本发明涉及太阳能电源残余电能收集技术，还涉及电压比较及控 制电路，特别涉及以法拉电容在太阳能光伏电池板输出电压低于电 容电压时，对太阳能光伏电池残余电路的收集。

技术背景

随着全球能源的紧张，太阳能电池得到广泛的研究与发展。太 阳能光伏电池在低照度时发出的电能，是不能应用的，必须通过太 阳能电源残余电能收集技术，将电能进行收集。

一直以来，太阳能光伏发电技术存在着投资大、发电效率低(回 收率一般在20％以下)等原因，造成发电成本高。本专利技术的提 出正是基于以上原因，其主要原理是，在太阳能电池正常发电时， 采用的电能收集技术，而在低照度时，采用本专利技术，将太阳能 电池发出的电能的残余电能进行回收。本发明能在现有设备的基础 上提高太阳能光伏发电的发电效率，降低其发电成本。

发明内容

为解决上述现有技术的不足之处，本发明提出了一种太阳能电 源残余电能收集电路，该发明创造可以对光强较弱时太阳能电池输 出的残余电能进行收集。

实现本发明太阳能电源残余电能收集技术方案原理为：①太阳 能光伏电池板(1)正常工作时，电压比较及控制电路(5)控制开 关K闭合，太阳能光伏电池板(1)输出电能经过开关继电器K，隔 离二极管D及PWM电路中的Q对负载供电或对蓄电池组充电；②在 光强较弱时，电容C电压高于太阳能光伏电池板(1)输出电压，电 压比较及控制电路(5)控制开关K断开，超级电容组(2)接入太 阳能光伏电池板(1)，对太阳能光伏电池板(1)的残余电能进行收 集，当超级电容组(2)电压升高到太阳能光伏电池板(1)电压时， 电压比较及控制电路(5)启动Boost升压电路(3)，对超级电容组 (2)收集的电能进行收集，提高太阳能光伏电池板(1)的发电效 率。

为了实现本发明，采用的技术方案为：一种太阳能电源残余电 能收集电路包括连接电路中正极的继电器K，连接于继电器K(常闭 触点)与电路负极超级电容组(2)，连接于超级电容组(2)负极之间的 Boost升压电路(3)与电压比较及控制电路(5)及用于隔离的二 极管D，所述电路还包括：

所述的太阳能光伏电池板(1)正端连接继电器K的公共端，负 端连接于电路残余电能收集电路的负端，继电器开关K用于电路工 作转台转换；

所述的超级电容组(2)连接到继电器K的(常闭触点)用于太 阳能光伏电池板(1)发出的残余电能的收集；

所述的Boost升压电路(3)分别连接于超级电容组(2)、电 容C及电压比较及控制电路(5)，电压比较及控制电路(5)控制 Boost升压电路(3)，将超级电容组(2)中收集的太阳能光伏电 池板(1)发出的残余电能收集到电容C；

所述的负载或蓄电池组(4)，连接于PWM控制电路，通过PWM 控制电路将电容C中的电能收集到蓄电池内，或用于负载；

所述的电压比较及控制电路(5)连接于超级电容组(2)，电容C、 Boost升压电路(3)及继电器K，当电压比较及控制电路(5)检测 到太阳能光伏电池板(1)的输出电压低于电容C的电压时，继电器 K断开，继电器K的常闭触点闭合，太阳能光伏电池板(1)发出的 残余电能经继电器(常闭触点)K流入超级电容组(2)，实现对残余 电能的收集；在电能收集的过程中超级电容组(2)电压将升高，当超 级电容组(2)电压升高到设定值时，电压比较及控制电路(5)启动 Boost升压电路(3)，将超级电容收集到的电能收集到电容C内， 实现残余电能的电路收集。

上述所述的超级电容组(2)至少包括一只以上的超级电容，通 过串联、并联的组合接于继电器K的(常闭触点)后与太阳能光伏 电池板(1)负端之间，接入的电容电压高于太阳能光伏电池板(1) 电压。

上述所述的电压比较及控制电路(5)控制电路包括两路电压比 较电路(6)(7)，其中电压比较电路(6)连接于太阳能光伏电池组 和电容C；比较电路(7)连接于超级电容组(2)与电压设定端，驱 动电路输入端连接于电压比较电路(6)(7)的输入端，输出端连 接于继电器K线圈与Boost升压电路(3)。

上述所述的驱动及控制电路(8)包括继电器驱动电路，Boost 升压电路的驱动电路。

上述所述的电路输入端正极连接继电器K的公共端，通过继电 器K及隔离二极管D连接于太阳能光伏电池板(1)。