CN209057170U - 一种太阳能板阵列自动控制串并联系统 - Google Patents
一种太阳能板阵列自动控制串并联系统 Download PDFInfo
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Abstract
一种太阳能板阵列自动控制串并联系统，涉及太阳能光伏发电技术，包括在箱体内依次通过线路连接的太阳能充电控制装置、光电检测装置和电机驱动装置，太阳能充电控制装置包括依次由线路连接的太阳能电池板阵列、硅能蓄电池和控制器，光电检测装置包括单片机、降压模块和光电二极管，单片机分别与降压模块、光电二极管通过信号连接，电机驱动装置包括电机、驱动器、升压模块，在电机上安装有驱动器，升压模块和降压模块分别与硅能蓄电池、驱动器通过线路连接，驱动器与单片机通过线路连接，电机与太阳能电池板阵列通过线路连接；本实用新型根据外界环境天气的变化，依靠电机转动，自动控制串并联方式，实现了太阳能光伏发电的全自动化。
Description
技术领域
本实用新型涉及太阳能光伏发电技术，尤其是涉及一种太阳能板阵列自动控制串并联系统。
背景技术
公知的，随着现代社会的不断发展，太阳能光伏发电技术得到越来越广泛的应用，但是变化无常的天气使得太阳能不稳定，光伏发电时对太阳能的利用率并不高，这就对太阳能的收集和利用提出了更高的要求。在现有技术中，主要是设计太阳能追踪装置，此结构设计较为复杂，操作繁琐；因此提出一种可以根据不断变化的天气和不同的光照强度，自动调节太阳能板阵列的串并联连接方式，以提高太阳能设备对太阳能利用率，成为本领域技术人员的基本诉求。
发明内容
为了克服背景技术中的不足，本实用新型公开了一种太阳能板阵列自动控制串并联系统。
为了实现所述发明目的，本实用新型采用如下技术方案：
一种太阳能板阵列自动控制串并联系统，包括在箱体内依次通过线路连接的太阳能充电控制装置、光电检测装置和电机驱动装置，太阳能充电控制装置包括依次由线路连接的太阳能电池板阵列、硅能蓄电池和控制器，光电检测装置包括单片机、降压模块和光电二极管，单片机分别与降压模块、光电二极管通过信号连接，电机驱动装置包括电机、驱动器、升压模块，在电机上安装有驱动器，升压模块和降压模块分别与硅能蓄电池、驱动器通过线路连接，驱动器与单片机通过线路连接，电机与太阳能电池板阵列通过线路连接，太阳能电池板阵列包括并联或串联的电池板A和电池板B，在电机的输出轴上连接有减速器，在减速器的上部固定有环形外壳，在减速器的输出轴上连接有旋转底座，旋转底座设置在环形外壳的内部，在环形外壳内环面的凹槽内分别设有电池板A的正电极A和负电级A，在旋转底座的外环面上设有电池板B的正电极B和负电级B。
所述的太阳能板阵列自动控制串并联系统，电池板A的负电级A设置有两个，分别为负电级a和负电级b，电池板A的正电极A与负电级a设置的角度为180°，负电级a和负电级b之间的角度为90°设置。
所述的太阳能板阵列自动控制串并联系统，电池板B的正电极B和负电级B设置的角度为180°。
所述的太阳能板阵列自动控制串并联系统，电池板A的正电极A、负电级A和电池板B的正电极B、负电级B均为金属片的正负极。
所述的太阳能板阵列自动控制串并联系统，在旋转底座上设置有两个接线端口A、接线端口B，分别与正电极B、负电级B的金属片连接，在环形外壳内环面的凹槽内装有正电极A、负电级a、负电级b的电极金属片。
由于采用了上述技术方案，本实用新型具有如下有益效果：
本实用新型所述的太阳能板阵列自动控制串并联系统，由光电二极管根据光照发出信号给单片机，单片机控制驱动器带动电机使旋转底座旋转，旋转底座上设置的电池板B的负电极B与电池板A的负电极a1相对接导通，电池板A的正电极A与电池板B的正电极B相对接导通，正电极A和负电极B引出导线，分别与硅能蓄电池的正负极连接，负电极b8处于悬空状态，就构成了并联连接模式；当太阳光由强转弱时，小于设定阈值，驱动器会带动电机顺时针转动90°，变为串联模式；本实用新型不需要改变太阳能板阵列的位置，不需要复杂的电路控制，仅仅根据外界环境天气的变化，依靠电机转动，自动控制串并联方式，实现了太阳能光伏发电的全自动化。
附图说明
图1是本实用新型的系统框图；
图2是本实用新型的并联结构俯视图；
图3是本实用新型并联结构正视图；
图4是本实用新型串联结构的俯视图；
图5是本实用新型串联结构的正视图；
图中：1、负电级a；2、负电级B；3、减速器；4、环形外壳；5、正电极A；6、接线端口A；7、正电极B；8、负电级b；9、旋转底座；10、接线端口B；11、电机。
具体实施方式
通过下面的实施例可以详细的解释本实用新型，公开本实用新型的目的旨在保护本实用新型范围内的一切技术改进。
结合附图1-5所述的太阳能板阵列自动控制串并联系统，包括在箱体内依次通过线路连接的太阳能充电控制装置、光电检测装置和电机驱动装置，太阳能充电控制装置包括依次由线路连接的太阳能电池板阵列、硅能蓄电池和控制器，光电检测装置包括单片机、降压模块和光电二极管，单片机分别与降压模块、光电二极管通过信号连接，电机驱动装置包括电机11、驱动器、升压模块，在电机11上安装有驱动器，升压模块和降压模块分别与硅能蓄电池、驱动器通过线路连接，驱动器与单片机通过线路连接，电机11与太阳能电池板阵列通过线路连接，太阳能电池板阵列包括并联或串联的电池板A和电池板B，在电机11的输出轴上连接有减速器3，在减速器3的上部固定有环形外壳4，在减速器3的输出轴上连接有旋转底座9，旋转底座9设置在环形外壳4的内部，在环形外壳4内环面的凹槽内分别设有电池板A的正电极A5和负电级A，在旋转底座9的外环面上设有电池板B的正电极B7和负电级B2。
所述的太阳能板阵列自动控制串并联系统，电池板A的负电级A设置有两个，分别为负电级a1和负电级b8，电池板A的正电极A5与负电级a1设置的角度为180°，负电级a1和负电级b8之间的角度为90°设置。
所述的太阳能板阵列自动控制串并联系统，电池板B的正电极B7和负电级B2设置的角度为180°。
所述的太阳能板阵列自动控制串并联系统，电池板A的正电极A5、负电级A和电池板B的正电极B7、负电级B2均为金属片的正负极。
所述的太阳能板阵列自动控制串并联系统，在旋转底座9上设置有两个接线端口A6、B10，分别与正电极B7、负电级B2的金属片连接，在环形外壳4内环面的凹槽内装有正电极A5、负电级a1、负电级b8的电极金属片。
实施本实用新型所述的太阳能板阵列自动控制串并联系统，本实用新型的电池板A和电池板B选用光谷硅能太阳能电池板18V50W，是通过光电效应直接把光能转化成电能的装置，硅能蓄电池与电池板A、电池板B连接，用来存储所述电池板产生的电能，控制器选用型号为SS30-60A太阳能控制器，采用智能微电脑芯片，运行稳定，它还可以支持RS232,电脑实时监控；单片机采用AT89C51单片机，接收光电二极管输出的信号，通过控制信号输出给驱动器，降压模块是为单片机提供电源，使整个控制电路能正常工作；电机11选用85BYGH450A型号，其特点是运行稳定、静扭矩大、步距角误差小，连接安装起来较为方便可靠，所述电机11与驱动器和太阳能板阵列相连接，通过电机11转动，自动调节串并联方式，驱动器是控制电机的核心部件之一，选用CW-250AC型号的驱动器，具有过热、过压和过流保护装置，可以有效保护太阳能系统的稳定运行，升压模块与硅能蓄电池和驱动器连接，使驱动器和电机11能够正常工作。
在使用时，光电二极管检测太阳光的强弱，发出信号给单片机，单片机控制驱动器，驱动器带动电机11，电机11转动控制太阳能板阵列，改变电路中的接线方式，实现自动控制串并联，开始默认为并联模式，当光照由强变弱的时候，电机11工作，自动顺时针转换到串联模式，当光照由弱变强的时候，系统逆时针转动，回到并联模式；太阳能电池板阵列连接控制器，给蓄电池充电，蓄电池经过升、降压模块，也可以给单片机、驱动器供电；并联模式为初始默认的连接模式，电池板A的正电极A5与电池板B的正电极B7相对接，通过金属片接触导通，负电级a1和负电级B2相对接，通过金属片接触导通，正电极A5和负电级B2引出导线分别与硅能蓄电池的正负极连接，此时负电级b8处于悬空状态，这样就构成了并联连接模式，当太阳光由强转弱时，小于设定的阈值，驱动器带动电机11顺时针转动90度，通过减速器控制电机的转动速度，此时电池板A的负电级b8与电池板B的正电极B7相对接通过金属片接触导通，在正电极A5与负电级B2相对应的接线端口上引出导线，分别与硅能蓄电池的正负极连接，负电级a1处于悬空状态，形成了串联连接模式；本实用新型适用范围广，在晴天和阴天都可以适用，并且实现了太阳能电池板对光能的高效利用。
本实用新型未详述部分为现有技术。
为了公开本实用新型的发明目的而在本文中选用的实施例，当前认为是适宜的，但是，应了解的是，本实用新型旨在包括一切属于本构思和实用新型范围内的实施例的所有变化和改进。
Claims (5)
1.一种太阳能板阵列自动控制串并联系统，包括在箱体内依次通过线路连接的太阳能充电控制装置、光电检测装置和电机驱动装置，其特征是：太阳能充电控制装置包括依次由线路连接的太阳能电池板阵列、硅能蓄电池和控制器，光电检测装置包括单片机、降压模块和光电二极管，单片机分别与降压模块、光电二极管通过信号连接，电机驱动装置包括电机、驱动器、升压模块，在电机上安装有驱动器，升压模块和降压模块分别与硅能蓄电池、驱动器通过线路连接，驱动器与单片机通过线路连接，电机与太阳能电池板阵列通过线路连接，太阳能电池板阵列包括并联或串联的电池板A和电池板B，在电机的输出轴上连接有减速器，在减速器的上部固定有环形外壳，在减速器的输出轴上连接有旋转底座，旋转底座设置在环形外壳的内部，在环形外壳内环面的凹槽内分别设有电池板A的正电极A和负电级A，在旋转底座的外环面上设有电池板B的正电极B和负电级B。
2.根据权利要求1所述的太阳能板阵列自动控制串并联系统，其特征是：电池板A的负电级A设置有两个，分别为负电级a和负电级b，电池板A的正电极A与负电级a设置的角度为180°，负电级a和负电级b之间的角度为90°设置。
3.根据权利要求1所述的太阳能板阵列自动控制串并联系统，其特征是：电池板B的正电极B和负电级B设置的角度为180°。
4.根据权利要求1所述的太阳能板阵列自动控制串并联系统，其特征是：电池板A的正电极A、负电级A和电池板B的正电极B、负电级B均为金属片的正负极。
5.根据权利要求1所述的太阳能板阵列自动控制串并联系统，其特征是：在旋转底座上设置有两个接线端口A、接线端口B，分别与正电极B、负电级B的金属片连接，在环形外壳内环面的凹槽内装有正电极A、负电级a、负电级b的电极金属片。
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2018
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