[实用新型]一种基于太阳能光伏发电系统的分布式直流电源

说明书

技术领域

本实用新型属于智能分布式电源领域，涉及一种基于太阳能光伏发电系统的分布式直流电源。

背景技术

随着通信产品在新能源，数控系统领域的广泛应用。电力电子器件开始更多地向复杂化，数字化，智能化方向发展。电源技术的总体发展趋势之一是模块化的分布式电源系统。传统的分布式电源利用前级AC-DC模块，将电网电压变换成某一规定的直流电压形成直流总线电压，再将形成好的恒定驱动电压传输给后级负载上的DC-DC模块完成整个驱动电路恒压恒流的功能。这种控制方式一直利用的是将电网电压转化为产品所需的电压，消耗能源大。现行电力危机与大面积停电事故已暴露出来传统单一供电系统的“集中发电”模式在电网突然停电时会造成大面积电力系统设备瘫痪，造成巨大经济损失，安全性高不高。单一依赖电网发电模式已经不能满足现代数字智能多性能化的控制系统发展要求。本文将单片机构成的数据采集控制技术引入到传统分布式电源系统中，通过控制不同继电器通断电路来选择不同环境情况下的发电模式：系统在有光照时，通过光伏发电系统产生能源供负载工作；在没有光照时，通过市电硬件电源系统产生能源供负载工作；在没有光照和市电时，通过升压系统将蓄电池储存的能量升压成负载工作所需能源。以此来降低电网电压的利用率，节约能源损耗。因此设计一款高效率、安全稳定低功耗的直流分布式系统电源势在必行。

发明内容

本实用新型的目的主要解决在传统分布式电源设备，耗能大，不安全等缺点，通过控制不同继电器通断电路来选择不同环境情况下的发电模式，将太阳能绿色资源引用到传统分布式电源中，实现了节约能源，高转化效率的问题。提供了一种性能安全，智能数字化的分布式电源。本实用新型解决技术问题所采取的技术方案如下：

本实用新型包括太阳能电池模块，Buck降压电路模块、光耦合隔离电路模块，单片机电路模块，继电器电路模块，充电电路模块，蓄电池模块，升压电路模块，整流电路模块。

所述的太阳能电池输出端接Buck降压电路模块的输入端，光耦合隔离电路模块的输入端接Buck降压电路模块的输出端，单片机控制电路模块的输入端接光耦合隔离电路模块的输出端，充电电路模块的输入端接继电器模块9的输出端，继电器电路模块5的输入端接充电电路模块的输出端，蓄电池模块的输入端接Buck降压电路的输入端，蓄电池模块的输出端接继电器电路模块6，升压电路模块的输入端接继电器电路模块6的输出端，整流电路模块的输入端接继电器模块9的输出端，升压电路模块的输出端接负载的输入端。

本实用新型相对于现有技术具有以下有益效果：该设备通过集成太阳能光伏发电系统、市电发电系统和升压硬件系统的分布式电源设备，主要解决在传统分布式电源设备，耗能大，不安全等缺点，通过控制不同继电器通断电路来选择不同环境情况下的发电模式，将太阳能绿色资源引用到传统分布式电源中，实现了节约能源，高转化效率的问题。提供了一种性能安全，智能数字化的分布式电源。

附图说明

图1是本实用新型的结构框图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步说明。

如图1所示，一种基于太阳能光伏发电系统的分布式直流电源，其特征在于包括太阳能电池模块1，Buck降压电路模块2，光耦合隔离电路模块3，单片机控制电路模块4，继电器电路模块5，，继电器电路模块6，充电电路模块7，蓄电池模块8，继电器电路模块9，升压电路模块10，整流电路模块11。

该设备的具体工作过程为：当有太阳光时，太阳能电池通过光伏效应将太阳能源转化为直流电，通过Buck降压电路一部分产生220V电压供负载正常工作，另一部分产生12V低直流电压同时给蓄电池充电，同时通过光耦合隔离电路检测是否太阳能电池在工作。当没有太阳光时，单片机控制电路就会控制继电器6接通，通过升压电路将12V电压升到220V供负载正常工作电压；同时将在单片机电路LED数码管上显示蓄电池当前电压。这时蓄电池电压因为处于放电状态储存的电压会逐渐减少，在减小到预设阈值电压时，单片机系统通过接通继电器电路9，同时断开继电器电路6。接入的电网电压通过整流电路输出220V直流电压供负载正常工作电压，单片机系统接通继电器电路5使蓄电池充电。通过采样电压反馈给单片机程序系统，将蓄电池充电电压值显示在LED数码管上，当蓄电池充满电后，程序系统控制接通继电器电路6，断开继电器电路9，蓄电池电路充电功能状态将转化为升压电路功能状态。这时蓄电池将放电并通过升压电路将12V电压转化为220V负载正常工作所需电压。如此周而复始，单片机系统将根据不同的环境因素控制不同的继电器电路通断来控制不同的发电模式：当市电网停电时，可用光伏系统发电；当没有光照可以发电时可接通市电网发电；当光能和市电网系统都不能发电时，可直接控制蓄电池的储存容量和工作数量通过升压电路来产生供负载正常工作电压。