CN204089269U - 一种智能光伏充电系统 - Google Patents

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孙英娟
张全柱
马红梅
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Abstract

本实用新型公开了一种智能光伏充电系统，包括控制芯片、控制驱动电路、升压斩波电路、降压斩波电路和滤波电路，控制芯片分别连接控制驱动电路和升压斩波电路，控制驱动电路连接降压斩波电路，升压斩波电路、滤波电路、蓄电池电路和降压斩波电路依次连接，降压斩波电路连接充电负载，升压斩波电路上连接光伏组件，光伏组件与升压斩波电流之间设有采样检测电路连接到控制芯片，降压斩波电路与充电负载之间设有采样检测电路连接到控制芯片。本实用新型该系统具有良好的性能指标，电路简单可靠，参数调整方便，充电控制中采用光伏充电技术，可有效地提高充电速率，延长电池循环寿命，从而达到最佳的充电效果。

Description

一种智能光伏充电系统
技术领域
本实用新型涉及智能充电技术领域，具体属于一种智能光伏充电系统。 
背景技术
充电方式的选择直接影响着电池的使用效率和使用寿命，充电技术近年来发展非常迅速，充电控制系统的发展经历了三个阶段：一、限流限压式充电系统，最原始的就是限压式充电，然后过渡到限流限压式充电，它使用的方式就是浅充浅放，其寿命表述就是时间，没有次数，比如10年，这种充电模式的效果差；二、恒流恒压式充电系统，这是充电系统的发展的第二阶段。首先，以恒流充电控制至预定的电压值，然后，改为恒电压完成剩余的充电。一般两阶段之间的转换电压就是第二阶段的恒电压。这种充电系统的充电电流总是低于电池的可接受能力，造成充电效率低，大大降低了电池的使用寿命；三、适应智能充电系统，随着大规模集成IC的出现，充电设备进入了一个全新的自适应、智能阶段，即称为第三代充电器。自适应充电器充电系统遵循各类电池的充电规律进行充电。充电系统具有特殊的功能的单片机控制，不断检测系统参数，安一定的算法不断调整充电参数，同一充电器可适应不同种类电池的充电，充电系统自适应调整自己的 输出电流，无需人工选择，避免操作失误。以光伏充电系统为例，光伏电池将太阳能转变为电能，蓄电池将转变出来的电能储存起来，充电控制环节在系统中起着枢纽作用，它根据需要不同条件来选择蓄电池的充电模式，从而加快蓄电池的充电速度延长蓄电池的使用寿命。光伏系统输入能量稳不稳定，控制环节具有举足轻重的作用。 
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种智能光伏充电系统，该系统具有良好的性能指标，电路简单可靠，参数调整方便，在功率控制中加入最大功率点跟踪技术，有效地提高光伏电池的利用效率；充电控制中采用光伏充电技术，可有效地提高充电速率，延长电池循环寿命，从而达到最佳的充电效果。 
本实用新型采用的技术方案如下： 
一种智能光伏充电系统，包括控制芯片、控制驱动电路、升压斩波电路、降压斩波电路和滤波电路，所述的控制芯片分别连接控制驱动电路和升压斩波电路，控制驱动电路连接降压斩波电路，升压斩波电路、滤波电路、蓄电池电路和降压斩波电路依次连接，降压斩波电路连接充电负载，升压斩波电路上连接光伏组件，所述的光伏组件与升压斩波电流之间设有采样检测电路连接到控制芯片，所述的降压斩波电路与充电负载之间设有采样检测电路连接到控制芯片，所述的蓄 电池电路与降压斩波电路之间设有采样检测电路连接到控制芯片。 
所述的升压斩波电路、蓄电池充电电路、滤波电路和降压斩波电路构成主电路模块，主电路模块前端设有大电感进行储能，升压斩波电路和降压斩波电路采用典型的升压斩波电路拓扑结构和典型的降压斩波电路拓扑，由一个IGBT与大电容并联组成。 
所述的控制驱动电路为2SD106驱动电路，它负责驱动斩波电路，其中2SD106驱动电路又由SG3525电路控制。 
所述的控制驱动电路架设在主电路和控制芯片之间，其作用是放大控制电路发出的控制信号，以驱动主电路工作并提供硬件保护。 
与已有技术相比，本实用新型的有益效果如下： 
本实用新型具有良好的性能指标，电路简单可靠，参数调整方便，在功率控制中加入最大功率点跟踪技术，有效地提高光伏电池的利用效率；充电控制中采用光伏充电技术，可有效地提高充电速率，延长电池循环寿命，从而达到最佳的充电效果。 
附图说明
图1为本实用新型的系统示意图； 
图2为主电路模块系统示意图。 
具体实施方式
参见附图，一种智能光伏充电系统，包括控制芯片、控制驱动电路、升压斩波电路、降压斩波电路和滤波电路，所述的控制芯片分别 连接控制驱动电路和升压斩波电路，控制驱动电路连接降压斩波电路，升压斩波电路、滤波电路、蓄电池电路和降压斩波电路依次连接，降压斩波电路连接充电负载，升压斩波电路上连接光伏组件，控制芯片以32位单片机TMS320F28035为控制核心。所述的升压斩波电路、蓄电池充电电路、滤波电路和降压斩波电路构成主电路模块，主电路模块前端设有大电感进行储能，升压斩波电路和降压斩波电路采用典型的升压斩波电路拓扑结构和典型的降压斩波电路拓扑，由一个IGBT与大电容并联组成，控制驱动电路为2SD106驱动电路，它负责驱动斩波电路，其中2SD106驱动电路又由SG3525电路控制，控制驱动电路架设在主电路和控制芯片之间，其作用是放大控制电路发出的控制信号，以驱动主电路工作并提供硬件保护，电路通过控制IGBT的占空比来实现电压的抬升，在12KHz的工作频率下将光伏组件输出的直流18V电压升高到60～80V左右，供蓄电池充电使用。蓄电池充电电路就是铅酸电池充电的主要场所，充电电路的输入输出端附有电压、电流和温度的检测，保证电池充电的安全、可靠、快速、高效运行。滤波电路为LC滤波电路，保证输出的为直流电，起到对蓄电池的缓冲、保护等功能，保证对蓄电池充电的可靠性。蓄电池输出的直流电，经过充电负载的电压、电流的采集，通过SG3525控制PWM波，从而在不同的充电负载下降压等到不同等级的充电电压，从而保证充电的安全、可靠、高效性。所述的光伏组件与升压斩波电流之间设有采样检测电路连接到控制芯片，所述的降压斩波电路与充电负载之间设有采样检测电路连接到控制芯片，所述的蓄电池电路与降 压斩波电路之间设有采样检测电路连接到控制芯片，采样检测电路作为太阳能光伏发电智能充电器的神经系统，将系统运行的电流、电压、温度等参数采样回来，交给DSP处理，形成闭环控制。采样检测电路有各种传感器和运放构成，将系统参数转换成一定电压级别的方波信号，使DSP能够识别，从而发出准确的信号控制系统安全、稳定运行。太阳能光伏组件利用半导体器件的电子学特性将太阳辐射能转换成直流电输出，太阳能光伏充电器的主要任务是将光伏组件发出来的直流电，通过升压斩波电路，利用最大功率跟踪技术，将储能铅酸蓄电池快速充满，之后后级利用降压斩波电路，通过SG3525控制电路的控制，完成不同充电蓄电池负载下的充电要求，确保负载蓄电池的安全、可靠、正常的工作运行。 

Claims (4)

1.一种智能光伏充电系统，包括控制芯片、控制驱动电路、升压斩波电路、降压斩波电路和滤波电路，其特征在于：所述的控制芯片分别连接控制驱动电路和升压斩波电路，控制驱动电路连接降压斩波电路，升压斩波电路、滤波电路、蓄电池电路和降压斩波电路依次连接，降压斩波电路连接充电负载，升压斩波电路上连接光伏组件，所述的光伏组件与升压斩波电流之间设有采样检测电路连接到控制芯片，所述的降压斩波电路与充电负载之间设有采样检测电路连接到控制芯片，所述的蓄电池电路与降压斩波电路之间设有采样检测电路连接到控制芯片。 
2.根据权利要求1所述一种智能光伏充电系统，其特征在于：所述的升压斩波电路、蓄电池充电电路、滤波电路和降压斩波电路构成主电路模块，主电路模块前端设有大电感进行储能。 
3.根据权利要求1所述一种智能光伏充电系统，其特征在于：所述的控制驱动电路为2SD106驱动电路，它负责驱动斩波电路，其中2SD106驱动电路又由SG3525电路控制。 
4.根据权利要求1所述一种智能光伏充电系统，其特征在于：所述的控制驱动电路架设在主电路和控制芯片之间，其作用是放大控制电路发出的控制信号，以驱动主电路工作并提供硬件保护。 
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