CN218514882U

CN218514882U - 一种智慧大棚光伏发电系统

Info

Publication number: CN218514882U
Application number: CN202221539462.7U
Authority: CN
Inventors: 骆科学
Original assignee: Nanjing Sandong Technology Co ltd
Current assignee: Nanjing Sandong Technology Co ltd
Priority date: 2022-06-20
Filing date: 2022-06-20
Publication date: 2023-02-24
Anticipated expiration: 2032-06-20

Abstract

本实用新型公开了一种智慧大棚光伏发电系统，涉及光伏控制技术领域，包括光伏供电模块，用于通过多块光伏板供电；第一稳压模块和第二稳压模块，均用于稳压处理；第一开关控制模块和第二开关控制模块，分别用于传输电能；过压保护模块，用于通过不同过压保护进行过压保护；储能模块，用于储能；电压采样模块，用于电量采样；阈值控制模块，用于阈值比较并控制电能。本实用新型智慧大棚光伏发电系统通过光伏供电模块采用多块光伏智能交替工作，提供稳定电压，通过将采集的电量信息与设定的不同电压阈值进行比较，智能的控制多块光伏板的智能供电，并根据不同的过压保护值控制多块光伏板的断开，保护光伏系统。

Description

一种智慧大棚光伏发电系统

技术领域

本实用新型涉及光伏控制技术领域，具体是一种智慧大棚光伏发电系统。

背景技术

随着能源危机和环境保护意识的加强，光伏发电系统得到了广泛的推广，光伏发电储存系统由光伏组件产生直流电能，由储能电池储存电能，而智慧大棚与光伏发电相结合，充分利用太阳能光伏发电设备所占的土地、空间和结构，既能发电又能种植，但是目前的光伏发电系统由于受光照强度变化的影响，光伏组件输出电压的变化范围较大，漂浮不定的电压无法为储能电池提供良好的充电环境，并且大多采用单个发电系统并入能源储能系统中，多路发电系统的电路复杂且功耗较大，因此有待改进。

实用新型内容

本实用新型实施例提供一种智慧大棚光伏发电系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

依据本实用新型实施例中，提供一种智慧大棚光伏发电系统，该智慧大棚光伏发电系统包括：光伏供电模块，第一稳压模块，第二稳压模块，第一开关控制模块，第二开关控制模块，过压保护模块，储能模块，电压采样模块，阈值控制模块；

所述光伏供电模块，用于通过多块光伏板系统进行光电转换；

所述第一稳压模块和第二稳压模块，均与所述光伏供电模块连接，均用于对所述光伏供电模块输出的电能进行降压稳压处理；

所述第一开关控制模块和第二开关控制模块，分别与所述第一稳压模块和第二稳压模块连接，分别用于控制所述第一稳压模块和第二稳压管模块输出的电能传输给储能模块；

所述过压保护模块，与所述第一开关控制模块和第二开关控制模块连接，用于对所述第一稳压模块和第二稳压模块输出电能进行电压采样，用于通过不同的过压保护值进行保护并输出第一过压信号和第二过压信号；

所述储能模块，与所述过压保护模块连接，用于接收所述第一稳压模块和第二稳压模块输出电能并存储；

所述电压采样模块，与所述储能模块连接，用于对所述储能模块进行电压采样并输出电量信息；

所述阈值控制模块，与所述电压采样模块、第一开关控制模块和第二开关控制模块连接，用于接收所述电量信息并与第一阈值和第二阈值进行比较，用于控制所述第一开关控制模块和第二开关控制模块的工作。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型智慧大棚光伏发电系统通过光伏供电模块采用多块光伏智能交替工作，利用第一稳压模块和第二稳压模块进行稳压处理，提供稳定电压，并由阈值控制模块通过将采集的电量信息与设定的不同电压阈值进行比较，智能的控制多块光伏板的智能供电，保证储能模块的高效储能，延长储能模块的寿命，并由过压保护模块根据不同的过压保护值控制多块光伏板的断开，保护光伏系统，提高系统的安全性，并且该系统电路结构简单，易实施。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对本实用新型实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实例提供的一种智慧大棚光伏发电系统的原理方框示意图。

图2为本实用新型实例提供的一种智慧大棚光伏发电系统的电路图。

图3为本实用新型实例提供的过压保护模块的连接电路图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例1，请参阅图1，一种智慧大棚光伏发电系统包括：光伏供电模块1，第一稳压模块2，第二稳压模块3，第一开关控制模块4，第二开关控制模块5，过压保护模块6，储能模块7，电压采样模块8，阈值控制模块9；

具体地，所述光伏供电模块1，用于通过多块光伏板系统进行光电转换；

第一稳压模块2和第二稳压模块3，均与所述光伏供电模块1连接，均用于对所述光伏供电模块1输出的电能进行降压稳压处理；

第一开关控制模块4和第二开关控制模块5，分别与所述第一稳压模块2和第二稳压模块3连接，分别用于控制所述第一稳压模块2和第二稳压管VD2模块输出的电能传输给储能模块7；

过压保护模块6，与所述第一开关控制模块4和第二开关控制模块5连接，用于对所述第一稳压模块2和第二稳压模块3输出电能进行电压采样，用于通过不同的过压保护值进行保护并输出第一过压信号和第二过压信号；

储能模块7，与所述过压保护模块6连接，用于接收所述第一稳压模块2和第二稳压模块3输出电能并存储；

电压采样模块8，与所述储能模块7连接，用于对所述储能模块7进行电压采样并输出电量信息；

阈值控制模块9，与所述电压采样模块8、第一开关控制模块4和第二开关控制模块5连接，用于接收所述电量信息并与第一阈值和第二阈值进行比较，用于控制所述第一开关控制模块4和第二开关控制模块5的工作。

在具体实施例中，上述光伏供电模块1采用多块光伏板单独供电的方式提供电能。

在本实施例中，请参阅图2和图3，所述第一稳压模块2包括第一电阻R1、第二电阻R2、第一电容C1、第一电感L1、第一稳压管VD1、第二电容C2，电压变换器U1、第三电阻R3和第三电容C3；

具体地，所述第一电阻R1的一端、第一电容C1的一端和第一电感L1的一端均连接所述光伏供电模块1，第一电阻R1的另一端连接电压变换器U1的第五端并通第二电阻R2连接、第一电容C1的另一端、第一稳压管VD1的阳极、第二电容C2的一端和地端，第一电感L1的另一端连接第一稳压管VD1的阴极和电压变换器U1的第二端，电压变换器U1的第三端连接第二电容C2的另一端，电压变换器U1的第一端连接第八端和第七端并通过第三电阻R3连接电压变换器U1的第六端和第三电容C3的一端，第三电容C3的另一端接地。

在具体实施例中，上述电压变换器U1可选用MC34063芯片。

进一步地，所述第一开关控制模块4包块第十二电阻R12、第十三电阻R13、第一功率管Q1、第二开关管VT2、第一开关管VT1、第三开关管VT3和第一二极管D1；

具体地，所述第十二电阻R12的一端、第十三电阻R13的一端和第一功率管Q1的源极连接所述电压变换器U1的第六端，第一功率管Q1的漏极通过第一二极管D1连接所述储能模块7的第一端，第一功率管Q1的栅极连接第十三电阻R13的另一端和第一开关管VT1的集电极，第一开关管VT1的基极连接第十二电阻R12的另一端、第三开关管VT3的集电极和第二开关管VT2的发射极，第二开关管VT2的基极连接所述阈值控制模块9，第二开关管VT2的集电极、第三开关管VT3的发射极和第一开关管VT1的发射极均接地。

在具体实施例中，上述第一功率管Q1可选用P沟道增强型MOS管；上述第一开关管VT1和第三开关管VT3均可选用NPN型三极管，第二开关管VT2可选用PNP型三极管；上述第一二极管D1用于防止回流。

进一步地，所述阈值控制模块9包括第四电容C4、第四电阻R4、第五电阻R5、第一电源VCC1、第一比较器A1、第六电阻R6、第十四电阻R14、第十五电阻R15；

具体地，所述第四电容C4的一端连接所述电压变换器U1的第六端，第四电容C4的另一端和第四电阻R4的一端均接地，第四电阻R4的另一端连接第一比较器A1的同相端并通过第五电阻R5连接第一电源VCC1，第一比较器A1的反相端连接第十四电阻R14的第一端并通过第十五电阻R15连接地端，第一比较器A1的输出端通过第六电阻R6连接所述第二开关管VT2的基极，第十四电阻R14的第二端连接所述储能模块7的第二端。

进一步地，所述阈值控制模块9还包括第五电容C5、第八电阻R8、第七电阻R7、第二电源VCC2、第二比较器A2、第九电阻R9；

具体地，所述第五电容C5、第八电阻R8、第七电阻R7、第二电源VCC2、第二比较器A2和第九电阻R9的连接结构与所述第四电容C4、第四电阻R4、第五电阻R5、第一电源VCC1、第一比较器A1和第六电阻R6的连接结构相同，第九电阻R9的一端连接第二比较器A2的输出端，第九电阻R9的另一端连接所述第二开关控制模块5的第一控制端，第二运放的反相端连接所述第十四电阻R14的第一端。

在具体实施例中，上述第一比较器A1和第二比较器A2均可选用LM393比较器；上述第四电阻R4和第五电阻R5组成第一阈值，第八电阻R8和第七电阻R7组成第二阈值，第十四电阻R14和第十五电阻R15用于组成电阻分压电路检测储能模块7的电量信息。

进一步地，所述第二稳压模块3的电路结构与所述第一稳压模块2的电路结构相同，第二开关控制模块5的电路结构与所述第一开关控制模块4的电路结构相同。

需注意的是，上述用于对光伏板进行稳压控制的第一稳压模块2和第二稳压模块3根据输入所需并入的光伏板数量决定，开关控制模块的数量根据稳压模块的数量决定。

进一步地，所述过压保护模块6包括第十电阻R10、第十一电阻R11、第二稳压管VD2、第三稳压管VD3、第二电位器RP2、第一电位器RP1；

具体地，所述第十电阻R10的一端连接所述储能模块7的第一端，第十电阻R10的另一端连接第二稳压管VD2的阴极和第三稳压管VD3的阴极并通过第十一电阻R11接地，第二稳压管VD2的阳极连接第二电位器RP2的第一端和滑片端，第二电位器RP2的第二连接所述第二开关控制模块5的第二控制端，第三稳压管VD3的阳极连接第一电位器RP1的第一端和滑片端，第一电位器RP1的第二端连接所述第三开关管VT3的基极。

在具体实施例中，上述第三稳压管VD3和第二稳压管VD2均用于检测过压值，并在输入电压超过击穿电压时被击穿导通。

本实用新型一种智慧大棚光伏发电系统，通过光伏供电模块1采用多块光伏智能交替工作，利用第一稳压模块2和第二稳压模块3进行稳压处理，使得每块光伏板提供稳定电压，并分别由第一开关控制模块4和第二开关控制模块5进行传输，由阈值控制模块9中第十四电阻R14和第十五电阻R15检测储能模块7的电量，并通过第一比较器A1和第二比较器A2分别配合第一阈值和第二阈值对采样的电量信息做比较，当电量信息小于第一阈值和第二阈值时，第一比较器A1和第二比较器A2均输出高电平，此时第二开关管VT2不导通，第一开关管VT1导通第一功率管Q1导通，第一开关管VT1控制模块输出电能，第二开关控制模块5同理输出电能，均为储能模块7供电，当电量信息大于第一阈值但小于第二阈值时，第一比较器A1输出高电平，第二比较器A2输出低电平，第一开关控制模块4停止供电，第二开关控制模块5继续供电，直到电量信息大于第二阈值，停止供电，过压保护模块6中通过第二稳压管VD2和第三稳压管VD3的击穿电压不同，其中第三稳压管VD3的击穿电压小于第二稳压管VD2，当过压较小时，第三稳压管VD3击穿，第三开关管VT3导通，断开第一功率管Q1，第一开关控制模块4断开，当过压较大时，第三稳压管VD3和第二稳压管VD2均击穿，系统停止供电，根据不同的过压保护值控制多块光伏板的断开，保护光伏系统，提高系统的安全性，并且该系统电路结构简单，易实施。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims

1.一种智慧大棚光伏发电系统，其特征在于，

该智慧大棚光伏发电系统包括：光伏供电模块，第一稳压模块，第二稳压模块，第一开关控制模块，第二开关控制模块，过压保护模块，储能模块，电压采样模块，阈值控制模块；

2.根据权利要求1所述的一种智慧大棚光伏发电系统，其特征在于，所述第一稳压模块包括第一电阻、第二电阻、第一电容、第一电感、第一稳压管、第二电容，电压变换器、第三电阻和第三电容；

所述第一电阻的一端、第一电容的一端和第一电感的一端均连接所述光伏供电模块，第一电阻的另一端连接电压变换器的第五端并通第二电阻连接、第一电容的另一端、第一稳压管的阳极、第二电容的一端和地端，第一电感的另一端连接第一稳压管的阴极和电压变换器的第二端，电压变换器的第三端连接第二电容的另一端，电压变换器的第一端连接第八端和第七端并通过第三电阻连接电压变换器的第六端和第三电容的一端，第三电容的另一端接地。

3.根据权利要求2所述的一种智慧大棚光伏发电系统，其特征在于，所述第一开关控制模块包块第十二电阻、第十三电阻、第一功率管、第二开关管、第一开关管、第三开关管和第一二极管；

所述第十二电阻的一端、第十三电阻的一端和第一功率管的源极连接所述电压变换器的第六端，第一功率管的漏极通过第一二极管连接所述储能模块的第一端，第一功率管的栅极连接第十三电阻的另一端和第一开关管的集电极，第一开关管的基极连接第十二电阻的另一端、第三开关管的集电极和第二开关管的发射极，第二开关管的基极连接所述阈值控制模块，第二开关管的集电极、第三开关管的发射极和第一开关管的发射极均接地。

4.根据权利要求3所述的一种智慧大棚光伏发电系统，其特征在于，所述阈值控制模块包括第四电容、第四电阻、第五电阻、第一电源、第一比较器、第六电阻、第十四电阻、第十五电阻；

所述第四电容的一端连接所述电压变换器的第六端，第四电容的另一端和第四电阻的一端均接地，第四电阻的另一端连接第一比较器的同相端并通过第五电阻连接第一电源，第一比较器的反相端连接第十四电阻的第一端并通过第十五电阻连接地端，第一比较器的输出端通过第六电阻连接所述第二开关管的基极，第十四电阻的第二端连接所述储能模块的第二端。

5.根据权利要求4所述的一种智慧大棚光伏发电系统，其特征在于，所述阈值控制模块还包括第五电容、第八电阻、第七电阻、第二电源、第二比较器、第九电阻；

所述第五电容、第八电阻、第七电阻、第二电源、第二比较器和第九电阻的连接结构与所述第四电容、第四电阻、第五电阻、第一电源、第一比较器和第六电阻的连接结构相同，第九电阻的一端连接第二比较器的输出端，第九电阻的另一端连接所述第二开关控制模块的第一控制端，第二运放的反相端连接所述第十四电阻的第一端。

6.根据权利要求5所述的一种智慧大棚光伏发电系统，其特征在于，所述第二稳压模块的电路结构与所述第一稳压模块的电路结构相同，第二开关控制模块的电路结构与所述第一开关控制模块的电路结构相同。

7.根据权利要求3所述的一种智慧大棚光伏发电系统，其特征在于，所述过压保护模块包括第十电阻、第十一电阻、第二稳压管、第三稳压管、第二电位器、第一电位器；

所述第十电阻的一端连接所述储能模块的第一端，第十电阻的另一端连接第二稳压管的阴极和第三稳压管的阴极并通过第十一电阻接地，第二稳压管的阳极连接第二电位器的第一端和滑片端，第二电位器的第二连接所述第二开关控制模块的第二控制端，第三稳压管的阳极连接第一电位器的第一端和滑片端，第一电位器的第二端连接所述第三开关管的基极。