專利名稱：太陽能發電系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及電力領域，具體而言，涉及一種太陽能發電系統。
背景技術：
傳統的太陽能路燈控制器重點在于解決太陽能發電系統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。在現有技術中，由于太陽能發電系統如太陽能路燈系統都是孤立的，無法進行實時監測，發生問題時不能進行及時的干預，導致太陽能發電系統癱瘓。
發明內容
本發明提供了一種能解決以上問題的太陽能發電系統。本發明提供了一種太陽能發電系統，該系統包括太陽能電池板，用于將太陽能轉換為電能；控制器，用于控制電能對負載電路進行供電和/或對蓄電池進行充/放電，并對蓄電池和太陽能電池板的狀態進行監控，將監控狀態信息發送到遠程管理模塊；遠程管理模塊，用于根據監控狀態信息對控制器進行遠程管理；蓄電池，用于儲存或釋放電能。優選地，在上述太陽能發電系統中，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，用于根據蓄電池的狀態對充/放電過程進行控制管理；輸出控制電路，用于根據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、狀態采集單元、通信接口和輸出控制電路進行協調控制。優選地，在上述太陽能發電系統中，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。優選地，在上述太陽能發電系統中，控制器還包括負載管理單元，用于根據負載電路的狀況調整對負載電路的供電模式。優選地，在上述太陽能發電系統中，通信接口為電力線載波通信接口。優選地，在上述太陽能發電系統中，通信接口為無線通信接口。優選地，在上述太陽能發電系統中，負載電路為路燈電路。本發明的上述實施例實現了太陽能發電系統的智能充放電，同時該控制器能正確監控和測量蓄電池的狀態，通過遠程通信技術實現組網通信，可以對系統的狀態進行集中遠程監控，對于節點實現實時在線監測，從而在系統發生問題時及時進行干預，避免了太陽能發電系統的癱瘓。
下面將參照附圖對本發明的具體實施方案進行更詳細的說明，在附圖中圖1示出了根據本發明的一個實施例的太陽能發電系統結構示意圖2示出了根據本發明一個實施例的控制器示意圖。
具體實施例方式圖1示出了根據本發明的一個實施例的太陽能發電系統結構示意圖，包括太陽能電池板10，用于將太陽能轉換為電能；控制器20，用于控制電能對負載電路40進行供電和/或對蓄電池30進行充/放電，并對蓄電池30和太陽能電池板10的狀態進行監控，將監控狀態信息發送到遠程管理模塊50 ；遠程管理模塊50，用于根據監控狀態信息對控制器 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電系統中的核心部分，也是太陽能發電系統中價值最高的部分，其作用是將太陽能轉換為電能，或送往蓄電池中存儲起來，或驅動負載工作；控制器用于控制整個系統的工作狀態，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、時控開關等；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信息，在遠端對太陽能發電系統進行控制管理。本實施例實現了太陽能發電系統的智能充放電，同時該控制器能正確監控和測量蓄電池的狀態，通過遠程通信技術實現組網通信，可以對系統的狀態進行集中遠程監控，對于節點實現實時在線監測，從而在系統發生問題時及時進行干預，避免了太陽能發電系統的癱瘓。圖2示出了根據本發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(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電系統所發出的直流電能轉換成交流電能，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。狀態采集單元所采集的電壓和溫度等參數為中央處理器提供系統電池等設備的當前狀態提供實時信息，是系統進行充放電管理、太陽能電板模組選擇和負載控制決策的依據。1.輸出控制電路采用PWM(Pulse-width modulation，脈沖寬度調制)信號，結合高性能 MOSFET (Metal Oxide Semicoductor Field EffectTransistor，金屬氧化物半導體場效應管)驅動電路，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，用于根據負載電路的狀況調整對負載電路的供電模式，保證系統正常工作。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(全新無線網絡數據通信技術)無線通信模塊接口，可以在無直接物理介質連接的控制器之間進行遠程通信。采用統一的物理接口，配合統一的協議，從而實現跨媒介組網和通信。從以上的實施例可以看出，本發明實現了以下效果本發明實施例提供的太陽能發電系統，既能實現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，同時又具備狀態采集，并通過統一接口與電力線載波模塊或者Zigbee無線通信技術進行擴展，實現遠程通信的功能，以及基于控制器建立的遠程狀態監測管理系統。顯而易見，在不偏離本發明的真實精神和范圍的前提下，在此描述的本發明可以有許多變化。因此，所有對于本領域技術人員來說顯而易見的改變，都應包括在本權利要求書所涵蓋的范圍之內。本發明所要求保護的范圍僅由所述的權利要求書進行限定。
權利要求
1.一種太陽能發電系統，其特征在于，包括 太陽能電池板，用于將太陽能轉換為電能；控制器，用于控制所述電能對負載電路進行供電和/或對蓄電池進行充/放電，并對所述蓄電池和所述太陽能電池板的狀態進行監控，將監控狀態信息發送到遠程管理模塊； 所述遠程管理模塊，用于根據所述監控狀態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.根據權利要求1所述的太陽能發電系統，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，用于根據蓄電池的狀態對充/放電過程進行控制管理； 輸出控制電路，用于根據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、所述狀態采集單元、所述通信接口和所述輸出控制電路進行協調控制。
3.根據權利要求2所述的太陽能發電系統，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.根據權利要求2所述的太陽能發電系統，其特征在于，所述控制器還包括 負載管理單元，用于根據所述負載電路的狀況調整對所述負載電路的供電模式。
5.根據權利要求2所述的太陽能發電系統，其特征在于，所述通信接口為電力線載波通信接口。
6.根據權利要求2所述的太陽能發電系統，其特征在于，所述通信接口為無線通信接
7.根據權利要求1所述的太陽能發電系統，其特征在于，所述負載電路為路燈電路。
全文摘要
本發明公開了一種太陽能發電系統，包括太陽能電池板，用于將太陽能轉換為電能；控制器，用于控制電能對負載電路進行供電和/或對蓄電池進行充/放電，并對蓄電池和太陽能電池板的狀態進行監控，將監控狀態信息發送到遠程管理模塊；遠程管理模塊，用于根據監控狀態信息對控制器進行遠程管理；蓄電池，用于儲存或釋放電能。本發明實現了太陽能發電系統的智能充放電，同時該控制器能正確監控和測量蓄電池的狀態，通過遠程通信技術實現組網通信，可以對系統的狀態進行集中遠程監控，對于節點實現實時在線監測，從而在系統發生問題時及時進行干預，避免了太陽能發電系統的癱瘓。
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 優先權日2010年5月27日
發明者石磊, 耿俊清 申請人:北京博創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