CN2527017Y

CN2527017Y - 高寒地区太阳能光伏发电的充电储能控制器

Info

Publication number: CN2527017Y
Application number: CN 01278185
Authority: CN
Inventors: 孙晓; 曹志峰; 郭少鹏; 李然
Original assignee: Institute of Electrical Engineering of CAS
Current assignee: Institute of Electrical Engineering of CAS
Priority date: 2001-12-12
Filing date: 2001-12-12
Publication date: 2002-12-18
Anticipated expiration: 2011-12-12

Abstract

本实用新型涉及在高寒地区太阳能光伏发电设备中的充电储能控制器。本设计包括蓄电池组、充电控制器和加热器，它们装在一个密闭绝热的箱体中，箱体的外壳为夹层，夹层中填充保温材料，箱体内有温度检测器，箱顶有安全排气阀。控制器与箱体外包括单片机、传输线、显示器构成的操作控制台连接，输入端和输出端分别与箱体外的光电阵列和负载连接。本设计将蓄电池、太阳能充电控制器一体化，在高寒、低温、恶劣的自然环境下，由于加热器和温度检测补偿的作用，使控制器中的元器件始终在适宜的温度下正常工作并保持系统的稳定，从而也延长了使用寿命。

Description

高寒地区太阳能光伏发电的充电储能控制器

技术领域

本实用新型属于太阳能光伏发电电器，涉及在高寒地区太阳能光伏发电设备中的充电储能控制器。

背景技术

太阳能光伏发电装置有光电(硅光电池)阵列和充电储能控制两大部份。单就充电储能控制部分而言，要求在适宜的环境温度下运行，以保证安全可靠高效。

众所周知，在高海拔、高寒地区，例如我国的青藏高原，自然条件恶劣、气温瞬息变化，电子元器件工作在极限温度以下，由于电特性有较大改变，易于产生误动作，或不正常工作，而且工作寿命会大大缩短。所以高海拔、高寒地区太阳能光伏电站的充放电储能控制部分应该是特殊设计的，以保证它始终工作在适宜的温度和环境下。

发明内容

本发明的目的是提供一种高寒地区太阳能光伏发电的充电储能控制器(简称充电储能控制器)，它在可以控制的适宜的温度环境下，安全可靠高效地运行，延长元器件的使用寿命。

本实用新型高寒地区太阳能光伏发电的充电储能控制器，包括蓄电池组、充电控制器和加热器，它们安装在一个密闭绝热的箱体中，该箱体的外壳为夹层，夹层中填充保温材料，箱体内装有温度传感器。

本实用新型充电储能控制器中，箱体内部空间分成上下两部分，各自密封，上部用多层蓄电池支架放置蓄电池组，下层安放充电控制器和加热器，隔开上下两部分之间有导热层，箱体顶部有安全排气阀。

本实用新型充电储能控制器的箱体上有门，门上有双层玻璃观测窗，观测窗内侧有温度计。

本实用新型充电储能控制器的输入端和输出端分别与箱体外的光电阵列和负载连接。箱体中充电控制器中的三位开关与箱体外的光电阵列串联，三位开关的另一端与防反二极管、电感器、过流保护器和单刀单掷开关顺序串联，加热器的加热电阻与三位开关并联，防反二极管与蓄电池组并联，电容器与电感器并联，单刀单掷开关与箱体外的负载串联。

本设计充电储能控制器与包括单片机、传输线、显示器构成的操作控制台连接，二者之间相距可以是远距离的。本设计充电储能控制器有温度检测回路和温度补偿功能。温度传感器与单片机相连，温度补偿功能通过软件，由单片机给出指令，由控制器和加热器完成温度补偿。单片机将系统的情况通过传输线由显示器显示，供工作人员参考。

与现有技术相比，本实用新型充电储能控制器有下列效果和特点：

(1)本实用新型不受环境温度的影响，即使在自然环境处在极限温度条件下，加热与温度检测补偿回路使各个元器件依然可以在适宜的温度下正常工作，从而延长使用寿命，并使系统保持稳定性。

(2)将蓄电池、太阳能充电控制器作一体化设计，方便了运输与安装。因为大部分光伏电站是坐落在高寒、高海拔、缺氧严重的地区，所以应尽量将事情在运输安装前做好。

(3)蓄电池与太阳能充电控制器之间的导线更短，避免了外界的干扰并大大降低了线路损耗。

(4)结构简单，电气部分接线方便，具有一般电气常识的人都可完成，便于市场化推广。

附图说明

图1是本实用新型太阳能光伏发电的充电储能控制器及其联接电路原理示意图。

图2是本设计充电储能控制器箱体外观图。

图3是本设计充电储能控制器箱体内部布置示意图。

具体实施方式

以下结合附图所示实施例的详细说明，将使本设计的技术特征和特点更加清晰。

请参见图1，本实用新型的电路及相关联部分包括4部分：充电储能控制器10，操作控制台20，光电阵列30，负载40。光电阵列30联接充电储能控制器10的输入端。负载40联接在10的输出端。位于充电储能控制器10输入端的三位开关S1根据不同的情况，分别置1、2、3位。防反二极管D1与三位开关S1串联，防止电流反向对电路产生有害的影响。加热器的加热电阻TR与三位开关S1并联，当与加热电阻TR并联的蓄电池组SB充满电时，TR便起到加热的作用。本实用新型中，加热电阻TR采用高效安全的薄膜加热电阻。电感器L1与电容器C1构成滤波器，与蓄电池组SB并联，保证蓄电池组SB输出的电压波形平滑可靠。过流保护器即保险器F1与所述滤波器串联，在电路发生过载、短路等紧急情况时及时融断，保护其他元器件不受损害。单刀单掷开关S2与保险器F1、负载40串联，正常情况下起到连接电路的作用，当蓄电池中储存的电能下降到临界值时，单刀单掷开关S2断开电路，停止蓄电池组SB向负载40供电。负载40中的用电设备应该不超出蓄电池组SB的容量。操作控制台20中有顺序相连的单片机21、传输线23和显示器25。充电储能控制器10中的温度传感器TS，将箱体内的温度参数实时传输给单片机21。单片机21根据情况决定三位开关S1、单刀单掷开关S2的状态。同时，单片机还将装置的工作状态通过传输线23传送至显示器25显示在屏幕上。

参见图2，安装本设计充电储能控制器箱体50的外形为长方体，箱体上的观测窗51采用双层玻璃，具有良好的保温性。温度计52放置在观测窗的内侧，显示箱体内的温度。排气阀53置于箱体的顶部，当箱体内部的气压达到警戒值时，排气阀53打开，排出箱体内的气体，当气压下降后，排气阀53重新关上。

参见图3，箱体50采用双层结构，夹层中填充保温材料54。温度传感器TS安装在箱体内部上方。导热层56将箱体内部分成两部分，上部有蓄电池支架55，放置蓄电池组SB。下部空间中，除蓄电池组之外的控制器的元器件10放置在导热层左下角57，加热电阻TR放置在导热层右下角空间59。

本设计太阳能光伏发电充电储能控制器运行时，正常状态下，三位开关S1置2位。当温度传感器TS探测到箱体50内的温度低于10摄氏度时，温度传感器TS向单片机21发出信号，由单片机21发出指令，将三位开关S1置3位，由加热器的加热电阻TR对箱体50内部进行加温，以保证各部分能正常运行。正常情况下，单刀单掷开关S2闭合。当蓄电池组SB中的电压升高至一定值时，单刀单掷开关S2断开，防止蓄电池组SB受损。防反向二极管D1防止电流反向，保护蓄电池组SB。电感器L1和电容器C1构成的滤波电路，保证输出给负载40的电压波形平滑。当电路中出现过载或短路时，保险器F1自动断开回路，避免电路中的其他元器件因为过流烧毁。

充电储能控制器箱体内部的运行由单片机21实时控制，并由传输线23传送给显示器25，以便让工作人员及时了解有关情况。

Claims

1.一种高寒地区太阳能光伏发电的充电储能控制器，包括蓄电池组和充电控制器，其特征是蓄电池组、充电控制器和加热器装在一个密闭绝热的箱体中，该箱体的外壳为夹层，夹层中充填保温材料，箱体内装有温度传感器。

2.根据权利要求1所述的太阳能光伏发电的充电储能控制器，其特征是箱体内部空间分成上下两部分，各自密封，上部用多层蓄电池支架放置蓄电池组，下层安放充电控制器和加热器，隔开上下两部分之间有导热层，箱体顶部有安全排气阀。

3.根据权利要求1所述的太阳能光伏发电的充电储能控制器，其特征是箱体上有门，门上有双层玻璃观测窗，观测窗内侧有温度计。

4.根据权利要求1所述的高寒地区太阳能光伏发电的充电储能控制器，其特征是箱体中充电控制器中的三位开关与箱体外的光电阵列串联，三位开关的另一端与防反二极管、电感器、保险器和单刀单掷开关顺序串联；加热器的加热电阻与三位开关并联，防反二极管与蓄电池组并联，电容器与电感器并联，单刀单掷开关与箱体外的负载串联。