[实用新型]基于MPPT控制的新型仿生学装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种基于MPPT控制的新型仿生学装置，更具体的说，尤其涉及一种可有效提高太阳能利用率的基于MPPT控制的新型仿生学装置。 

背景技术

目前太阳能系统存在普遍的问题就是发电效率不高。现阶段，太阳能系统应用的研究主要集中在提高太阳能系统效率方面，如：高精度阳光跟踪系统，但是由于此系统维护成本较高，设计较为复杂，不利于在生活方面的推广，所以如何更好的提高太阳能发电系统的发电效率是值得研究的。 

现实生活中太阳能电池板大多是单一的固定式支架结构，而太阳是随着时间和天气变化的，因而照射在太阳能电池板的单位面积的照度是不高的，不能实现对太阳能的充分利用。 

发明内容

本实用新型为了克服上述技术问题的缺点，提供了一种有效提高太阳能利用率的基于MPPT控制的新型仿生学装置。 

本实用新型的基于MPPT控制的新型仿生学装置，包括树状支架、太阳能电池板、MPPT控制器以及蓄电池；其特别之处在于：所述树状支架包括树干和固定于树干上的树枝，树枝在树干上分层设置，每一层上的树枝数目为多个，由上至下每层树枝的长度依次增加；所述太阳能电池板固定于树枝上，形成输出电能的太阳能电池板组；太阳能电池板组在MPPT的控制下可对铅酸电池充电，太阳能电池板组、铅酸电池在MPPT的控制下可输出至直流负载接口以及经逆变器进行逆变，逆变器的输出端连接有照明灯和灯箱，所述照明灯设置于树干的顶端。 

树状支架由树干和树枝组成，以便实现对太阳能电池板组的固定和支撑作用。由上到下每层树枝的长度依次增加，有利于实现太阳能电池板的均匀分布，利于最大限度地接收太阳能。在MPPT的控制作用下，有利于实现太阳能电池组的最大功率输出，有效地提高了太阳能的转化效率。铅酸电池实现对电能的暂存作用，在MPPT的控制下，太阳能转化的电能可供直流负载接口、照明灯和灯箱输出。 

本实用新型的基于MPPT控制的新型仿生学装置，所述树干的底端固定有底座；树干和树枝的内部为相互连通的用于布线的空腔。底座实现对树状支架的支撑作用，以保证其稳定性。将树干和树枝的内部设置为空腔，有利于导线的布设。 

本实用新型的基于MPPT控制的新型仿生学装置，所述树枝的层数为5层，每层上树枝的数目为4个，每层树枝的长度相等且两两垂直；树枝与树干的夹角为45°，每个树枝上设置的太阳能电池板的数目为3个，太阳能电池板固定于树枝的上部。 

本实用新型的基于MPPT控制的新型仿生学装置，每层上四个树枝的朝向分别为东、南、西、北，位于不同方位的太阳能电池板串联形成一组输出。 

本实用新型的基于MPPT控制的新型仿生学装置，所述树状支架的材料为PPR。PPR材料具有健康环保、耐高温、耐压性能好、输送阻力小、价格便、使用寿命长的优点，适于采用。 

本实用新型的有益效果是：本实用新型的基于MPPT控制的新型仿生学装置，通过仿生学原理来制作树状支架，将太阳能电池板排布在树枝的四周，这样将使得总体太阳能的利用效率大大提高了；同时系统还采用MPPT控制的方式，实现了光伏电池的最大功率跟踪和输出。太阳能转化的电能，不经可经直流负载接口对外部设备进行供电，而且还经逆变器转化之后对照明灯进行供电，使其不仅具有一般路灯的功能，同时还具有节能环保、经济实惠等优点，具有广阔的应用价值。 

附图说明

图1为本实用新型的仿生学装置的结构示意图； 

图2为本实用新型中树状支架的俯视图；

图3为本实用新型中电路部分的原理图；

图4为同一层树枝上太阳能电池板的分布示意图；

图5为太阳能电池板组的电压、电流和功率随时间变化曲线图。

图中：1树干，2树枝，3太阳能电池板，4照明灯，5直流负载接口，6灯箱，7灯箱光源，8底座，9空腔，10 MPPT控制器，11太阳能电池板组，12蓄电池，13逆变器。 

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本实用新型作进一步说明。