專利名稱：太陽能發(fā)電系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電力領(lǐng)域，具體而言，涉及一種太陽能發(fā)電系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的太陽能路燈控制器重點在于解決太陽能發(fā)電系統(tǒng)中蓄電池的充放電管理問題，提供良好充放電效果的控制器，能夠減少充電損耗，延長蓄電池的使用壽命。在現(xiàn)有技術(shù)中，由于太陽能發(fā)電系統(tǒng)如太陽能路燈系統(tǒng)都是孤立的，無法進行實時監(jiān)測，發(fā)生問題時不能進行及時的干預，導致太陽能發(fā)電系統(tǒng)癱瘓。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種能解決以上問題的太陽能發(fā)電系統(tǒng)。本發(fā)明提供了一種太陽能發(fā)電系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括太陽能電池板，用于將太陽能轉(zhuǎn)換為電能；控制器，用于控制電能對負載電路進行供電和/或?qū)π铍姵剡M行充/放電，并對蓄電池和太陽能電池板的狀態(tài)進行監(jiān)控，將監(jiān)控狀態(tài)信息發(fā)送到遠程管理模塊；遠程管理模塊，用于根據(jù)監(jiān)控狀態(tài)信息對控制器進行遠程管理；蓄電池，用于儲存或釋放電能。優(yōu)選地，在上述太陽能發(fā)電系統(tǒng)中，控制器包括太陽能電池板接口，用于匹配太陽能電池板的輸出功率；充放電控制單元，用于根據(jù)蓄電池的狀態(tài)對充/放電過程進行控制管理；輸出控制電路，用于根據(jù)對負載電路的供電輸出情況控制充放電控制單元的充電， 并選擇負載電路的管理模式；狀態(tài)采集單元，用于分別采集太陽能電池板和蓄電池的電壓和溫度；通信接口，用于與遠程管理模塊進行遠程通信；中央處理器，用于對太陽能電池板接口、充放電控制單元、狀態(tài)采集單元、通信接口和輸出控制電路進行協(xié)調(diào)控制。優(yōu)選地，在上述太陽能發(fā)電系統(tǒng)中，控制器還包括電源逆變器，用于提供負載電路所需交流電源。優(yōu)選地，在上述太陽能發(fā)電系統(tǒng)中，控制器還包括負載管理單元，用于根據(jù)負載電路的狀況調(diào)整對負載電路的供電模式。優(yōu)選地，在上述太陽能發(fā)電系統(tǒng)中，通信接口為電力線載波通信接口。優(yōu)選地，在上述太陽能發(fā)電系統(tǒng)中，通信接口為無線通信接口。優(yōu)選地，在上述太陽能發(fā)電系統(tǒng)中，負載電路為路燈電路。本發(fā)明的上述實施例實現(xiàn)了太陽能發(fā)電系統(tǒng)的智能充放電，同時該控制器能正確監(jiān)控和測量蓄電池的狀態(tài)，通過遠程通信技術(shù)實現(xiàn)組網(wǎng)通信，可以對系統(tǒng)的狀態(tài)進行集中遠程監(jiān)控，對于節(jié)點實現(xiàn)實時在線監(jiān)測，從而在系統(tǒng)發(fā)生問題時及時進行干預，避免了太陽能發(fā)電系統(tǒng)的癱瘓。


下面將參照附圖對本發(fā)明的具體實施方案進行更詳細的說明，在附圖中圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的太陽能發(fā)電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖2示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的控制器示意圖。
具體實施例方式圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的太陽能發(fā)電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖，包括太陽能電池板10，用于將太陽能轉(zhuǎn)換為電能；控制器20，用于控制電能對負載電路40進行供電和/或?qū)π铍姵?0進行充/放電，并對蓄電池30和太陽能電池板10的狀態(tài)進行監(jiān)控，將監(jiān)控狀態(tài)信息發(fā)送到遠程管理模塊50 ；遠程管理模塊50，用于根據(jù)監(jiān)控狀態(tài)信息對控制器 20進行遠程管理；蓄電池30，用于儲存或釋放電能。在本實施例中，太陽能電池板是太陽能發(fā)電系統(tǒng)中的核心部分，也是太陽能發(fā)電系統(tǒng)中價值最高的部分，其作用是將太陽能轉(zhuǎn)換為電能，或送往蓄電池中存儲起來，或驅(qū)動負載工作；控制器用于控制整個系統(tǒng)的工作狀態(tài)，并對蓄電池起到過充電保護、過放電保護的作用，在溫差較大的地方，控制器還可以進行溫度補償能，以及當負載電路為路燈電路時還可以附加其他附加功能，如光控開關(guān)、時控開關(guān)等；蓄電池(組)一般為鉛酸電池，其作用是在有光照時將太陽能電池板所發(fā)出的電能儲存起來，到需要的時候再釋放出來；遠程管理模塊根據(jù)控制器采集的太陽能電池板和蓄電池的電壓和溫度等狀態(tài)信息，在遠端對太陽能發(fā)電系統(tǒng)進行控制管理。本實施例實現(xiàn)了太陽能發(fā)電系統(tǒng)的智能充放電，同時該控制器能正確監(jiān)控和測量蓄電池的狀態(tài)，通過遠程通信技術(shù)實現(xiàn)組網(wǎng)通信，可以對系統(tǒng)的狀態(tài)進行集中遠程監(jiān)控，對于節(jié)點實現(xiàn)實時在線監(jiān)測，從而在系統(tǒng)發(fā)生問題時及時進行干預，避免了太陽能發(fā)電系統(tǒng)的癱瘓。圖2示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的控制器示意圖，如圖2所示，該控制器基于中央處理器101為控制核心，外圍模塊包括太陽能電板接口 102，充放電控制電路103、電源逆變器104、狀態(tài)(如電壓、溫度等)采集單元105、輸出控制電路106、以及通信接口 107構(gòu)成。在本實施例中，太陽能電池板的伏安特性具有很強的非線性，即當日照強度改變時，其開路電壓不會有太大的改變，但所產(chǎn)生的最大電流會有相當大的變化，所以其輸出功率與最大功率點會隨之改變；然而當光強度一定時，電池板輸出的電流一定，可以認為是恒流源，因此，太陽能板接口電路可以自動匹配電池板輸出功率，提高了太陽能的利用效率。對蓄電池充電，通常采用的方法是在初期、中期快速充電，恢復蓄電池的容量，在充電末期采用小電流長期補充電池因自放電而損失的電量；蓄電池放電過程開始階段電壓下降較快；中期電壓緩慢下降且延續(xù)較長的時間，在最后階段后，放電電壓急劇下降，應立即停止放電，否則將會給蓄電池造成不可逆轉(zhuǎn)的損壞，因此，蓄電池充放電管理模塊可以對蓄電池充放電進行合理控制，提高充電效率，增加蓄電池的壽命。其中，電源逆變器在本實施例中為可選裝置，僅當負載電路中帶有交流負載時，提供負載所需的交流電源。在很多場合，都需要提供的交流電源。一般需要將太陽能發(fā)電系統(tǒng)所發(fā)出的直流電能轉(zhuǎn)換成交流電能，因此需要使用逆變器。在某些場合，需要使用多種電壓的負載時，也要用到逆變器。狀態(tài)采集單元所采集的電壓和溫度等參數(shù)為中央處理器提供系統(tǒng)電池等設備的當前狀態(tài)提供實時信息，是系統(tǒng)進行充放電管理、太陽能電板模組選擇和負載控制決策的依據(jù)。1.輸出控制電路采用PWM(Pulse-width modulation，脈沖寬度調(diào)制)信號，結(jié)合高性能 MOSFET (Metal Oxide Semicoductor Field EffectTransistor，金屬氧化物半導體場效應管)驅(qū)動電路，作為輸出控制充電電路以及負載管理等模式的選擇。例如，在上述實施例中，還可以采用負載管理單元，用于根據(jù)負載電路的狀況調(diào)整對負載電路的供電模式，保證系統(tǒng)正常工作。例如，上述實施例中的通信接口可以采用電力線載波接口，可以有效利用已有的供電線路實現(xiàn)遠程通信功能；上述實施例中的通信接口也可以采用zigbee(全新無線網(wǎng)絡數(shù)據(jù)通信技術(shù))無線通信模塊接口，可以在無直接物理介質(zhì)連接的控制器之間進行遠程通信。采用統(tǒng)一的物理接口，配合統(tǒng)一的協(xié)議，從而實現(xiàn)跨媒介組網(wǎng)和通信。從以上的實施例可以看出，本發(fā)明實現(xiàn)了以下效果本發(fā)明實施例提供的太陽能發(fā)電系統(tǒng)，既能實現(xiàn)太陽能電池板對于蓄電池的智能充電控制，以及蓄電池放電保護，同時又具備狀態(tài)采集，并通過統(tǒng)一接口與電力線載波模塊或者Zigbee無線通信技術(shù)進行擴展，實現(xiàn)遠程通信的功能，以及基于控制器建立的遠程狀態(tài)監(jiān)測管理系統(tǒng)。顯而易見，在不偏離本發(fā)明的真實精神和范圍的前提下，在此描述的本發(fā)明可以有許多變化。因此，所有對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說顯而易見的改變，都應包括在本權(quán)利要求書所涵蓋的范圍之內(nèi)。本發(fā)明所要求保護的范圍僅由所述的權(quán)利要求書進行限定。
權(quán)利要求
1.一種太陽能發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，包括 太陽能電池板，用于將太陽能轉(zhuǎn)換為電能；控制器，用于控制所述電能對負載電路進行供電和/或?qū)π铍姵剡M行充/放電，并對所述蓄電池和所述太陽能電池板的狀態(tài)進行監(jiān)控，將監(jiān)控狀態(tài)信息發(fā)送到遠程管理模塊； 所述遠程管理模塊，用于根據(jù)所述監(jiān)控狀態(tài)信息對所述控制器進行遠程管理； 蓄電池，用于儲存或釋放所述電能。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，所述控制器包括 太陽能電池板接口，用于匹配所述太陽能電池板的輸出功率；充放電控制單元，用于根據(jù)蓄電池的狀態(tài)對充/放電過程進行控制管理； 輸出控制電路，用于根據(jù)對所述負載電路的供電輸出情況控制所述充放電控制單元的充電，并選擇所述負載電路的管理模式；狀態(tài)采集單元，用于分別采集所述太陽能電池板和所述蓄電池的電壓和溫度； 通信接口，用于與所述遠程管理模塊進行遠程通信；中央處理器，用于對所述太陽能電池板接口、所述充放電控制單元、所述狀態(tài)采集單元、所述通信接口和所述輸出控制電路進行協(xié)調(diào)控制。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的太陽能發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，所述控制器還包括 電源逆變器，用于提供所述負載電路所需交流電源。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的太陽能發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，所述控制器還包括 負載管理單元，用于根據(jù)所述負載電路的狀況調(diào)整對所述負載電路的供電模式。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的太陽能發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，所述通信接口為電力線載波通信接口。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的太陽能發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，所述通信接口為無線通信接
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，所述負載電路為路燈電路。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種太陽能發(fā)電系統(tǒng)，包括太陽能電池板，用于將太陽能轉(zhuǎn)換為電能；控制器，用于控制電能對負載電路進行供電和/或?qū)π铍姵剡M行充/放電，并對蓄電池和太陽能電池板的狀態(tài)進行監(jiān)控，將監(jiān)控狀態(tài)信息發(fā)送到遠程管理模塊；遠程管理模塊，用于根據(jù)監(jiān)控狀態(tài)信息對控制器進行遠程管理；蓄電池，用于儲存或釋放電能。本發(fā)明實現(xiàn)了太陽能發(fā)電系統(tǒng)的智能充放電，同時該控制器能正確監(jiān)控和測量蓄電池的狀態(tài)，通過遠程通信技術(shù)實現(xiàn)組網(wǎng)通信，可以對系統(tǒng)的狀態(tài)進行集中遠程監(jiān)控，對于節(jié)點實現(xiàn)實時在線監(jiān)測，從而在系統(tǒng)發(fā)生問題時及時進行干預，避免了太陽能發(fā)電系統(tǒng)的癱瘓。
文檔編號H02J7/00GK102263421SQ20101018446
公開日2011年11月30日 申請日期2010年5月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月27日
發(fā)明者石磊, 耿俊清 申請人:北京博創(chuàng)漢威科技有限責任公司, 鄂爾多斯市祥源能源有限責任公司