CN220475448U - 太阳能光伏发电电路及太阳能光伏发电装置 - Google Patents

Abstract

本申请涉及光伏发电技术领域，并公开了一种太阳能光伏发电电路及太阳能光伏发电装置，电路包括：太阳能电池板、转化模块、储能模块、开关模块、光伏逆变器、光伏发电模块、主控制器、模数转换器、大气压力传感器和光照度传感器；开关模块连接在太阳能电池板与转化模块之间，转化模块与储能模块连接，储能模块与光伏逆变器连接，光伏逆变器与光伏发电模块连接；大气压力传感器和光照度传感器各自与模数转换器连接，模数转换器与主控制器连接，主控制器和开关模块连接，大气压力传感器用于采集大气压力信号并发送至所述模数转换器，光照度传感器用于采集光照强度信号并发送至模数转换器，主控制器用于控制开关模块。从而提高安全性。

Description

太阳能光伏发电电路及太阳能光伏发电装置

技术领域

本实用新型涉及光伏发电技术领域，尤其涉及一种太阳能光伏发电电路及太阳能光伏发电装置。

背景技术

随着科技的发展，太阳能光伏发电装置是将太阳能转换为电能的系统，转换后的电能可用于给用电设备供电。

现有技术中，在雨天或者在打雷的天气时，对太阳能光伏发电装置造成很大的影响，如果太阳能电池板遭遇雷击，不仅造成降低发电能里，还有可能导致设备短路，损坏，甚至造成火灾等不良后果，因此，针对太阳能光伏发电电路采用一些防护措施，如设置避雷针，接地线等来减少受到雷击的影响。然而，这些防护措施不能完全保障太阳能光伏发电装置及人员安全，只能通过关停太阳能电池板来减少受到雷击影响。

综上，现有技术中的太阳能光伏发电装置的安全性低。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提出一种太阳能光伏发电电路及太阳能光伏发电装置，旨在解决现有的太阳能光伏发电装置的安全性低的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型提供一种太阳能光伏发电电路，所述太阳能光伏发电电路包括：太阳能电池板、转化模块、储能模块、开关模块、光伏逆变器、光伏发电模块、主控制器、模数转换器、大气压力传感器和光照度传感器；

所述开关模块连接在所述太阳能电池板与所述转化模块之间，所述转化模块与所述储能模块连接，所述储能模块与所述光伏逆变器连接，所述光伏逆变器与所述光伏发电模块连接；

所述大气压力传感器和所述光照度传感器各自与所述模数转换器连接，所述模数转换器与所述主控制器连接，所述主控制器和所述开关模块连接，所述大气压力传感器用于采集大气压力信号并发送至所述模数转换器，所述光照度传感器用于采集光照强度信号并发送至所述模数转换器，所述主控制器用于控制开关模块的开启与关断。

可选的，所述太阳能光伏发电电路还包括：湿度传感器；

所述湿度传感器与所述主控制器连接，用于采集湿度信号，并将所述湿度信号发送至所述主控制器。

可选的，所述太阳能光伏发电电路还包括：漏电流检测模块；

所述漏电流检测模块与所述主控制器连接，用于检测所述太阳能光伏发电电路的电流泄漏。

可选的，所述太阳能光伏发电电路包括：温度传感模块；

所述温度传感模块与所述主控制器连接，用于采集所述太阳能光伏发电电路的温度并发送至所述主控制器。

可选的，所述开关模块包括：场效应管；

所述场效应管的栅极与所述主控制器连接，所述场效应管的漏极与所述太阳能电池板连接，所述场效应管的源极与所述转化模块连接。

可选的，所述太阳能光伏发电电路包括：检测模块；

所述检测模块分别与所述主控制器和所述储能模块连接，用于检测所述储能模块的剩余电量，并将所述剩余电量发送至所述主控制器。

可选的，所述太阳能光伏发电电路还包括：通信模块：

所述通信模块与所述主控制器连接，用于接收控制信号并发送至所述主控制器。

可选的，所述光照度传感器的型号为OSA-4，所述大气压力传感器型号为OSA-22S。

可选的，所述湿度传感器的型号为BME280。

为实现上述目的，本实用新型提供一种太阳能光伏发电装置，所述供电设备包括如上所述的太阳能光伏发电电路。

本实用新型提供了一种太阳能光伏发电电路，所述太阳能光伏发电电路包括：太阳能电池板、转化模块、储能模块、开关模块、光伏逆变器、光伏发电模块、主控制器、模数转换器、大气压力传感器和光照度传感器；所述开关模块连接在所述太阳能电池板与所述转化模块之间，所述转化模块与所述储能模块连接，所述储能模块与所述光伏逆变器连接，所述光伏逆变器与所述光伏发电模块连接；所述大气压力传感器和所述光照度传感器各自与所述模数转换器连接，所述模数转换器与所述主控制器连接，所述主控制器和所述开关模块连接，所述大气压力传感器用于采集大气压力信号并发送至所述模数转换器，所述光照度传感器用于采集光照强度信号并发送至所述模数转换器，所述主控制器用于控制开关模块的开启与关断。本实用新型实现了通过大气压力传感器和光照度传感器准确地预测阴天以及下雨天气的变化，并通过主控制器关断开关模块，从而，防止阴天以及下雨天气时的打雷造成的安全隐患，从而，极大程度上提高了太阳能光伏发电电路的安全性。

附图说明

图1是本实用新型太阳能光伏发电电路一实施例的框架结构示意图；

图2为本实用新型超太阳能光伏发电电路一实施例的主控制器连接示意图；

图3为本实用新型太阳能光伏发电电路的场效应管示意图。

附图标号说明：

标号	名称	标号	名称
				10	太阳能电池板	20	开关模块
30	转化模块	40	储能模块
				60	光伏发电模块	70	主控制器
80	光照度传感器	90	大气压力传感器
				100	湿度传感器	110	漏电流检测模块
120	温度传感器	130	检测模块
				ADC	模数转换器	M1	通信模块

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

需要说明，本申请实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

另外，在本申请中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本申请要求的保护范围之内。

本实用新型提供了一种太阳能光伏发电电路。

在本实用新型一实施例中，参照图1所示，图1是本实用新型太阳能光伏发电电路一实施例的框架结构示意图，所述太阳能光伏发电电路包括：太阳能电池板10、开关模块20、转化模块30、储能模块40、光伏逆变器50、光伏发电模块60、主控制器70、模数转换器ADC、光照度传感器80和大气压力传感器90；

所述开关模块20连接在所述太阳能电池板10与所述转化模块30之间，所述转化模块30与所述储能模块40连接，所述储能模块40与所述光伏逆变器50连接，所述光伏逆变器50与所述光伏发电模块60连接；

所述大气压力传感器90和所述光照度传感器80各自与所述模数转换器ADC连接，所述模数转换器ADC与所述主控制器70连接，所述主控制器70和所述开关模块20连接，所述大气压力传感器90用于采集大气压力信号并发送至所述模数转换器ADC，所述光照度传感器80用于采集光照强度信号并发送至所述模数转换器ADC，所述主控制器70用于控制开关模块20的开启与关断。

在本实施例中，太阳能电池板10接收太阳能之后，把太阳能发送至转化模块30，转化模块30将太阳能转换为电能之后发送至储能模块40进行存储，光伏发电模块50将储能模块40里的电能发送至用电设备供用电设备用电。光照度传感器780用于检测室外的模拟光照强度信号，并把模拟光照强度信号发送至模数转换器ADC转换为数字光照强度信号后，发送至主控制器70，大气压力传感器90用于采集室外的模拟大气压力信号，并将模拟大气压力信号发送至模数转换器ADC转换为数字大气压力信号后，发送给所述主控制器70，主控制器70接收光照强度信号和大气压力信号之后，控制开关模块20的关断，防止太阳能电池板10接收的太阳能转换为电能，从而，在光照强度低的阴天或者晚上时，关断开关模块20，进而，防止了在阴天时太阳能转换为电能并进行存储，极大程度上提高了安全性，并且，在晚上时，也关断开关模块20，从而，极大程度上提高了安全性。通过光照度传感器80在捡测到光照充足并且大气压力升高时，给开关模块20发送开启信号，控制开关模块20开启。

需要说明的是，模数转换器ADC的型号为ADS1241 E等至少两个输入端以上的模数转换器。主控制器的型号可以为I/O口为18个的STM8L051 F3P6TR等。

可选的，在一些可行的实施例中，参考图2，图2为本实用新型超太阳能光伏发电电路一实施例的主控制器连接示意图，所述太阳能光伏发电电路还包括：湿度传感器100；

所述湿度传感器100与所述主控制器70连接，用于采集湿度信号，并将所述湿度信号发送至所述主控制器。

在本实施例中，湿度传感器100是一种采集湿度信号的传感器，通过预测下雨前的湿度变化，并向主控制器70发送湿度信号，主控制器在接收到湿度信号之后，向开关模块20发送关断信号，开关模块20接收到关断信号之后关闭，从而，防止太阳能电池板10接收的太阳能转换为电能，从而，在下雨之前，基于湿度信号关闭开关模块20，防止了下雨天时可能存在的雷电导致的安全隐患，极大程度上提高了太阳能光伏发电电路的安全性。

示例性地，主控制器70基于湿度传感器100采集的湿度信号和光照度传感器采集的光照强度信号一起控制开关模块20的关断，从而，更准确地控制开关模块20的关断。

可选的，在一些可行的实施例中，参考图2，所述太阳能光伏发电电路还包括：漏电流检测模块110；

所述漏电流检测模块110与所述主控制器70连接，用于检测所述太阳能光伏发电电路的电流泄漏。

在本实施例中，漏电流检测模块110用于检测所述太阳能光伏发电电路电流泄漏，漏电流检测模块110在检测到电流泄漏时，向主控制器70发送泄漏信号，主控制器70接收到泄漏信号之后，向开关模块20发送关断信号，开关模块20接收到关断信号之后关闭，从而，在太阳能光伏发电电路的电流泄漏时，防止太阳能电池板10接收的太阳能转换为电能。

可选的，在一些可行的实施例中，参考图2，所述太阳能光伏发电电路包括：温度传感模块120；

所述温度传感模块120与所述主控制器70连接，用于采集所述太阳能光伏发电电路的温度并发送至所述主控制器70。

在本实施例中，温度传感模块120实时检测太阳能光伏发电电路的温度，并向主控制器70发送温度信号，从而，主控制器70基于温度信号向开关模块20发送关断信号，开关模块20接收到关断信号之后关闭。

可选的，在一些可行的实施例中，参考图3，图3为本实用新型太阳能光伏发电电路的场效应管示意图，所述开关模块20包括：场效应管Q1；

所述场效应管Q1的栅极与所述主控制器70连接，所述场效应管Q1的漏极与所述太阳能电池板10连接，所述场效应管的源极与所述转化模块30连接。

在本实施例中，主控制器70用于向场效应管Q1发送脉宽信号，从而调节场效应管Q1的占空比，进而，控制场效应管Q1的导通与截止。

可选的，在一些可行的实施例中，参考图2，所述太阳能光伏发电电路包括：检测模块130；

所述检测模块130分别与所述主控制器70和所述储能模块40连接，用于检测所述储能模块40的剩余电量，并将所述剩余电量发送至所述主控制器70。

在本实施例中，检测模块130用于检测储能模块40的剩余电量，主控制器70通过获取储能模块40的剩余电量。主控制器70还可以基于该剩余电量控制开关模块20的关断与开启，使得在充满电时，关断太阳能电池板10接收的太阳能转换为电能，从而，保护太阳能光伏发电电路。

可选的，在一些可行的实施例中，参考图2，所述太阳能光伏发电电路还包括：通信模块M1：

所述通信模块M1与所述主控制器70连接，用于接收控制信号并发送至所述主控制器70。

在本实施例中，主控制器70基于光照度传感器80、湿度传感器100将开关模块20关断之后，用户若想开启太阳能光伏发电电路，则通过通信模块M1向主控制器70发送开启信号，主控制器70将开启信号发送至开关模块20，从而开启开关模块20。

示例性地，通信模块M1与主控制器70连接，主控制器70将储能模块40的剩余电量通过通信模块M1发送至用户的终端设备，从而，提示储能模块40存储的电量，用户可以基于剩余电量控制开关模块20的开启与关断。

可选的，在一些可行的实施例中，所述光照度传感器80的型号为OSA-4,所述大气压力传感器型号为OSA-22S。

在本实施例中，OSA-4型号光照度传感器80将光照度传感器基于光照强度变化的电流量发送至主控制器70接收，OSA-22S型号大气压力传感器基于大气压力变化的电流量发送至主控制器70接收，主控制器基于光照强度信号和大气压力信号关断场效应管Q1。

示例性地，光照度传感器的型号也可以为AR813A、823等用于测量光强的设备。

可选的，在一些可行的实施例中，所述湿度传感器的型号为BME280。

在本实施例中，BME280型号的湿度传感器是封装型传感器，可以贴在电路板的表面上，采集0％至100％之间的相对湿度，主控制器通过获取相对湿度的变化，在雨天时或者要下雨时，控制开关模块20关断，从而保护太阳能光伏发电电路。

示例性地，湿度传感器的型号还可以为HDC1080DMBR等。

本实用新型提供了一种太阳能光伏发电电路，所述太阳能光伏发电电路包括：太阳能电池板、转化模块、储能模块、开关模块、光伏逆变器、光伏发电模块、主控制器、模数转换器、大气压力传感器和光照度传感器；所述开关模块连接在所述太阳能电池板与所述转化模块之间，所述转化模块与所述储能模块连接，所述储能模块与所述光伏逆变器连接，所述光伏逆变器与所述光伏发电模块连接；所述大气压力传感器和所述光照度传感器各自与所述模数转换器连接，所述模数转换器主控制器连接，所述主控制器和所述开关模块连接，所述大气压力传感器用于采集大气压力信号并发送至所述模数转换器，所述光照度传感器用于采集光照强度信号并发送至所述模数转换器，所述主控制器用于控制开关模块的开启与关断。本实用新型实现了通过大气压力传感器和光照度传感器准确地预测阴天以及下雨天气的变化，并通过主控制器关断开关模块，从而，防止阴天以及下雨天气时的打雷造成的安全隐患，从而，极大程度上提高了太阳能光伏发电电路的安全性。

此外，本实用新型还提出一种太阳能光伏发电装置，该太阳能光伏发电装置包括如上所述的太阳能光伏发电电路，太阳能光伏发电电路的具体结构参照上述实施例，由于本实用新型太阳能光伏发电装置采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。

以上仅为本申请的优选实施例，并非因此限制本申请的专利范围，凡是在本申请的实用新型构思下，利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本申请的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种太阳能光伏发电电路，其特征在于，所述太阳能光伏发电电路包括：太阳能电池板、转化模块、储能模块、开关模块、光伏逆变器、光伏发电模块、主控制器、模数转换器、大气压力传感器和光照度传感器；

所述开关模块连接在所述太阳能电池板与所述转化模块之间，所述转化模块与所述储能模块连接，所述储能模块与所述光伏逆变器连接，所述光伏逆变器与所述光伏发电模块连接；

所述大气压力传感器和所述光照度传感器各自与所述模数转换器连接，所述模数转换器与所述主控制器连接，所述主控制器和所述开关模块连接，所述大气压力传感器用于采集大气压力信号并发送至所述模数转换器，所述光照度传感器用于采集光照强度信号并发送至所述模数转换器，所述主控制器用于控制开关模块的开启与关断。

2.如权利要求1所述的太阳能光伏发电电路，其特征在于，所述太阳能光伏发电电路还包括：湿度传感器；

所述湿度传感器与所述主控制器连接，用于采集湿度信号，并将所述湿度信号发送至所述主控制器。

3.如权利要求2所述的太阳能光伏发电电路，其特征在于，所述太阳能光伏发电电路还包括：漏电流检测模块；

所述漏电流检测模块与所述主控制器连接，用于检测所述太阳能光伏发电电路的电流泄漏。

4.如权利要求3所述的太阳能光伏发电电路，其特征在于，所述太阳能光伏发电电路包括：温度传感模块；

所述温度传感模块与所述主控制器连接，用于采集所述太阳能光伏发电电路的温度并发送至所述主控制器。

5.如权利要求4所述的太阳能光伏发电电路，其特征在于，所述开关模块包括：场效应管；

所述场效应管的栅极与所述主控制器连接，所述场效应管的漏极与所述太阳能电池板连接，所述场效应管的源极与所述转化模块连接。

6.如权利要求5所述的太阳能光伏发电电路，其特征在于，所述太阳能光伏发电电路包括：检测模块；

所述检测模块分别与所述主控制器和所述储能模块连接，用于检测所述储能模块的剩余电量，并将所述剩余电量发送至所述主控制器。

7.如权利要求6所述的太阳能光伏发电电路，其特征在于，所述太阳能光伏发电电路还包括：通信模块：

所述通信模块与所述主控制器连接，用于接收控制信号并发送至所述主控制器。

8.如权利要求7所述的太阳能光伏发电电路，其特征在于，所述光照度传感器的型号为OSA-4，所述大气压力传感器型号为OSA-22S。

9.如权利要求8所述的太阳能光伏发电电路，其特征在于，所述湿度传感器的型号为BME280。

10.一种太阳能光伏发电装置，其特征在于，所述太阳能光伏发电装置包括如权利要求1至9任一项所述的太阳能光伏发电电路。