[实用新型]光伏发电单片机控制系统

说明书

本实用新型公开了一种光伏发电单片机控制系统，包括太阳能发电模块、储能模块和控制器，所述控制器包括监测模块、转换模块、驱动模块和单片机控制模块，所述单片机控制模块向所述监测模块对系统运行状态进行数据采集和控制，控制整个系统充放电回路的状态，组成光伏发电控制系统。建立了合理的模型，采用单片机芯片进行了主控制器设计，设计了以快速光耦合芯片为驱动的光耦式驱动电路，以便检测人员实时监测，发现故障可以及时处理消缺，确保了电网的供电可靠性，整个系统电路简洁，使用方便，易于维护。且该系统内的直流/交流电转换速度快，数据实时性极好，功耗低。

技术领域

本实用新型涉及一种发电控制技术领域，尤其涉及光伏发电单片机控制系统。

背景技术

世界能源危机和环境问题使得开发利用可再生能源和各种绿色能源以实现可持续发展成为人类必须采取的措施，而随着太阳能电池和电力电子技术的不断进步，太阳能光伏发电得到了长足的发展并已成为新能源利用的主流之一，当前，光伏发电不断向低成本、高效率和高功率密度方向发展，太阳能光伏利用的主要形式将是并网发电系统高性能的数字信号处理器芯片的出现，使得一些先进的控制策略应用于光伏并网的控以提高太阳能光伏发电系统的效率成为可能，一套基本的太阳能光伏发电系统一般是由太阳能电池板、太阳能控制器、逆变器和蓄电池（组）构成，光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应而将光能直接转变为电能的一种技术，这种技术的关健元件是太阳能电池，太阳能电池经过串联后进行封装保护可形成大面积的太阳电池组件，再配合上功率控制器等部件就形成了光伏发电装置，光伏发电的优点是较少受地域限制，因为阳光普照大地；光伏系统还具有安全可靠、无噪声、低污染。

太阳能交流发电系统是由太阳能电池板、充电控制器、逆变器和蓄电池共同组成：太阳能逆变器直流发电系统则不包括逆变，逆变器是一种电源转换装置，逆变器按激励方式可分为自激式振荡逆变和他激式振荡逆变。主要功能是将电池的直流电逆变成交流电，直流电通过全桥电路，一般采用SPM处理器经过调制、滤波、升压，得到与照明负载频率、额定电压等相匹配的正弦交流电供系统终端用户使用。有了逆变器，就可使用直流蓄电池为电器提供交流电，逆变器的首要功能是把输入的DC电压转换为一稳定的值。该功能通过升压转换器来实现，并需要升压开关和升压二极管。在第一种结构中，升压之后是一个隔离的全桥变换器。全桥变换器的作用是提供隔离。输出上的第二个全桥变换器是用来将第一级的全桥变换器的直流电（DC）变换成交流电（AC），其输出再经由额外的双触点继电器开关连接到交流电网网络之前被滤波，目的是在故障事件中提供安全隔离，在夜间将太阳能发电系统与供电电网隔离。第二种结构是非隔离方案。其中，AC交流电压由升压级输出的DC电压直接产生。第三种结构利用功率开关和功率二极管的创新型拓扑结构，把升压和AC交流产生部分的功能整合在一个专用拓扑中，尽管太阳能电池板的转换效率非常低，让逆变器的效率尽可能接近100％却非常重要。

实用新型内容

本实用新型的目的是在于克服上述现有技术的缺点，对于独立光快发电系统各部分进行了理论分析和研究，对独立光伏发电系统的工作原理、结构类型以及应用领域进行了详细的分析，根据系统技术指标要求，对于光伏电池、蓄电池以及Boot变换电路，进行了设计计算与器件选用。