CN105375609A - 一种新型高效光伏组件的蓄电池充电系统 - Google Patents

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    • H02J7/34—Parallel operation in networks using both storage and other dc sources, e.g. providing buffering
    • H02J7/35—Parallel operation in networks using both storage and other dc sources, e.g. providing buffering with light sensitive cells
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Abstract

本发明公开了一种新型高效光伏组件的蓄电池充电系统，包括：光伏组件、电压传感器、蓄电池、单片机、组态开关和第一控制开关；所述光伏组件、第一控制开关和蓄电池构成串联回路；所述电压传感器并联在所述光伏组件的两端；所述单片机与所述电压传感器及所述第一控制开关串联形成回路；所述组态开关与所述单片机和光伏组件阵列连接。本发明一种新型高效光伏组件的蓄电池充电系统，通过合理的设计，一方面可以在弱光下实现对蓄电池的间歇脉冲充电，扩大光伏组件的使用条件范围，另一方面，可以对蓄电池的充电状态进行检测和控制，不仅保护并延长了蓄电池的使用寿命，还节约了光伏能源。本发明拓宽了光伏组件的使用条件，提高了光伏组件的工作效率。

Description

一种新型高效光伏组件的蓄电池充电系统
技术领域
本发明涉及光伏材料领域，特别是涉及一种新型高效光伏组件的蓄电池充电系统。
背景技术
利用太阳能发电给蓄电池充电是一种常见的技术，尤其在一些偏远地区的通讯基站中。太阳能基站利用光伏陈列将光能转化为电能，通过太阳能控制器进行蓄电池充放电管理，在需要时将能量提供给负载使用。但这种通过光伏组件利用太阳能给蓄电池充电的体统仍存在如下问题：一是光伏组件的输出特性受太阳光强影响很大，在若弱光下，其电流输出很小，不能直接对蓄电池充电；另一种相反的情况是，蓄电池本身有充电接受能力的问题，在充电初期可以接受大电流的充电，蓄电池达到析汽点电压之后就伴随有副反应发生，这时过大的充电电流不仅不能存储到蓄电池中，反而会造成蓄电池的大量析汽和失水，加速蓄电池的老化，降低了蓄电池的使用寿命，虽然太阳能光伏组件仍然有输出电量的能力，但是蓄电池却不能接受，这就浪费了光伏组件的资源。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种新型高效光伏组件的蓄电池充电系统，能够在不同光照情况下实现对蓄电池的充电，并不造成资源浪费。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种新型高效光伏组件的蓄电池充电系统，包括：光伏组件、电压传感器、蓄电池、单片机、组态开关和第一控制开关；所述光伏组件、第一控制开关和蓄电池构成串联回路；所述电压传感器并联在所述光伏组件的两端；所述单片机与所述电压传感器及所述第一控制开关串联形成回路；所述组态开关与所述单片机和光伏组件连接。
在本发明一个较佳实施例中，所述第一控制开关和蓄电池之间还连接有电容器。
在本发明一个较佳实施例中，所述光伏组件为2个以上光伏电池串联或并联。
在本发明一个较佳实施例中，所述充电系统还包括检测装置和第二控制开关；所述第二控制开关连接在所述光伏组件与蓄电池构成的回路中，并与所述单片机电连接，所述检测装置与所述蓄电池和单片机电连接，所述第二控制开关、单片机、检测装置和蓄电池构成串联回路。
本发明的有益效果是：本发明一种新型高效光伏组件的蓄电池充电系统，通过合理的设计，一方面可以在弱光下实现对蓄电池的间歇脉冲充电，扩大光伏组件的使用条件范围，另一方面，可以对蓄电池的充电状态进行检测和控制，不仅保护并延长了蓄电池的使用寿命，还节约了光伏能源。本发明拓宽了光伏组件的使用条件，提高了光伏组件的工作效率。
附图说明
图1是本发明一种新型高效光伏组件的蓄电池充电系统的整体结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
请参阅图1，本发明实施例包括：
一种新型高效光伏组件的蓄电池充电系统，该充电系统不仅可以在普通光强下对蓄电池进行充电，还可以在强光和弱光两种光强状态下对蓄电池进行高效可控地充电。此处，强光状态是指可以对蓄电池进行过盈充电的状态，而弱光状态是指普通光伏组件的输出电流不足以对蓄电池充电的状态。
该充电系统包括光伏组件、电压传感器、蓄电池、单片机、组态开关、第一控制开关、电容器、检测装置和第二控制开关，包含两种工作模式，强光状态下的模式和弱光状态下的模式，具体如下：
弱光下的连接方式及工作模式为：
所述光伏组件、第一控制开关和蓄电池构成串联回路；所述第一控制开关和蓄电池之间还连接有电容器；所述电压传感器并联在所述光伏组件的两端；所述单片机与所述电压传感器及所述第一控制开关串联形成回路；所述组态开关与所述单片机和光伏组件连接；其中，所述光伏组件含有2个以上光伏电池，包括两种组态方式，第一中为光伏电池串联，第二种为光伏电池并联，且这两种组态方式由组态开光控制并选择。
在弱光状态下，第一控制电路断开，电压传感器测量光伏组件两端的开路电压达到设定值时，将信息传给单片机，单片机控制第一控制开关闭合，此时光伏组件瞬间向蓄电池输送高电流，即对蓄电池充电，随后电流降低，第一控制开关断开电路，如此对蓄电池进行间接式脉冲充电。在电路断开的间隙，当电压传感器测量光伏组件两端的开路电压达不到设定值时，单片机控制组态开关对光伏组件的组态方式进行选择调整，以使其在更微弱光照下产生瞬间高电流向蓄电池充电。
在强光状态下，第二控制开关连接在所述光伏组件与蓄电池构成的回路中，并与所述单片机电连接，所述检测装置与所述蓄电池和单片机电连接，所述第二控制开关、单片机、检测装置和蓄电池构成串联回路；此时第一控制开关和第二控制开关处于闭合状态，光伏电池快速给蓄电池充电，当检测装置检测到蓄电池达到析汽点电压时，向单片机传递信号，单片机输出信号使第二控制开关断开，完成蓄电池的充电，以避免过渡充电造成蓄电池的损坏及光伏能源的浪费。
另外，上述光伏组件还存在其他本领域常见的串、并联组合组态。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (4)

1.一种新型高效光伏组件的蓄电池充电系统，其特征在于，包括：光伏组件、电压传感器、蓄电池、单片机、组态开关和第一控制开关；所述光伏组件、第一控制开关和蓄电池构成串联回路；所述电压传感器并联在所述光伏组件的两端；所述单片机与所述电压传感器及所述第一控制开关串联形成回路；所述组态开关与所述单片机和光伏组件连接。
2.根据权利要求1所述的新型高效光伏组件的蓄电池充电系统，其特征在于，所述第一控制开关和蓄电池之间还连接有电容器。
3.根据权利要求1所述的新型高效光伏组件的蓄电池充电系统，其特征在于，所述光伏组件为2个以上光伏电池串联或并联。
4.根据权利要求2所述的新型高效光伏组件的蓄电池充电系统，其特征在于，所述充电系统还包括检测装置和第二控制开关；所述第二控制开关连接在所述光伏组件与蓄电池构成的回路中，并与所述单片机电连接，所述检测装置与所述蓄电池和单片机电连接，所述第二控制开关、单片机、检测装置和蓄电池构成串联回路。
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