[发明专利]一种太阳能供电控制系统

说明书

技术领域

本发明涉及电源控制系统，尤其涉及一种控制太阳能充电和供电的自动控制系统。

背景技术

能源是现代社会存在和发展的基石。随着全球经济社会的不断发展，能源消费也相应的持续增长。随着时间的推移，化石能源的稀缺性越来越突显，且这种稀缺性也逐渐在能源商品的价格上反应出来。在化石能源供应日趋紧张的背景下，大规模的开发和利用可再生能源已成为未来各国能源战略中的重要组成部分。太阳能是人类取之不尽用之不竭的可再生能源，具有充分的清洁性、绝对的安全性、相对的广泛性、确实的长寿命和维护性、资源的充足性及潜在的经济性等优点，在长期的能源战略中具有重要地位并且得到广泛的应用。我们对太阳能的利用大致可以分为光热转换和光电转换两种方式，其中，光电利用（光伏发电）是近些年来发展最快，也是最具经济潜力的能源开发领域。

在利用太阳能供电时，一般会在阳光充足时直接使用光伏板转换的电能，同时将多余的电能存储起来；在没有阳光时，释放存储的电能。现有的控制太阳能充电和供电的控制系统存在电路复杂、依赖软件实现、易受干扰故障率高、设备成本高的缺陷。市场亟需开发一种由纯硬件构成的、抗干扰性能强、可靠程度高、易于维护、成本低廉的太阳能供电控制系统。

发明内容

本发明是要解决现有技术的上述问题，提出一种由纯硬件构成的，能控制太阳能充电和供电的自动控制系统。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案是设计一种太阳能供电控制系统，具有连接太阳能光伏板的正极馈电母线和负极馈电母线，以及分别串接在正极馈电母线和负极馈电母线之间的负载和第一开关、电池和第二开关、欠压保护模块、充放电控制模块，电池正极接正极馈电母线，电池负极接第二开关，其中欠压保护模块与第一开关控制端连接，在测得正、负极馈电母线欠电压时关断第一开关，使负载停止工作；充放电控制模块与第二开关控制端连接，在测得正、负极馈电母线电源端有电时控制第二开关导通，使正、负极馈电母线向电池充电，在测得电池充满时控制第二开关关断，停止向电池充电，在测得正、负极馈电母线电源端掉电时控制第二开关导通，使电池向正、负极馈电母线放电。

所述欠压保护模块包括第一比较器，其反相输入端连接第一电阻一端和稳压二极管的阴极，第一电阻的另一端接正极馈电母线，稳压二极管的阳极接负极馈电母线，第一比较器同相输入端连接第三电阻和第四电阻的一端，第三电阻的另一端接正极馈电母线，第四电阻的另一端接负极馈电母线，第一比较器输出端接第一开关控制端并通过第九电阻接正极馈电母线。

所述充放电控制模块包括第二比较器，其同相输入端连接所述第一比较器的反相输入端，其反相输入端连接第二电阻和第五电阻的一端，第二电阻的另一端接正极馈电母线，第五电阻另一端接负极馈电母线，第二比较器的输出端接第七电阻和第六电阻的一端，第七电阻的另一端接正极馈电母线，第六电阻的另一端接三极管的基极、第二电容和第三电容的一端，第二电容的另一端连接三极管的集电极和所述电池的负极，三极管的发射极接第八电阻的一端和所述第二开关的控制端，第八电阻的另一端接正极馈电母线，第三电容的另一端接第二二极管的阴极，第二二极管的阳极接正极馈电母线。

与现有技术相比，本发明由纯硬件构成的，在太阳能有电时，利用太阳能向负载供电同时向电池充电；在太阳能掉电时，可不间断地转由电池供电；同时兼有抗干扰性能强、可靠程度高、系统易于维护、成本低廉的优点，可广泛应用于太阳能行业以及光伏新能源产业。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作出详细的说明，其中：

图1为本发明较佳实施例的原理框图；

图2为本发明较佳实施例的电路原理图。

具体实施方式

本发明揭示了一种太阳能供电控制系统，参看图1示出的原理框图，其具有连接太阳能光伏板的正极馈电母线和负极馈电母线，以及分别串接在正极馈电母线PV+和负极馈电母线PV-之间的负载（LOAD）和第一开关G1、电池(BAT)和第二开关G2、欠压保护模块、充放电控制模块，电池正极接正极馈电母线，电池负极接第二开关，其中欠压保护模块与第一开关控制端连接，在测得正、负极馈电母线欠电压时关断第一开关，使负载停止工作；充放电控制模块与第二开关控制端连接，在测得正、负极馈电母线电源端有电时控制第二开关导通，使正、负极馈电母线向电池充电，在测得电池充满时控制第二开关关断，停止向电池充电，在测得正、负极馈电母线电源端掉电时控制第二开关导通，使电池向正、负极馈电母线放电。