一種直流補償型太陽能供電系統的制作方法

本實用新型屬于太陽能供電領域，具體涉及一種直流補償型太陽能供電系統。

背景技術：

通訊基站采用48V直流電進行供電，目前通訊基站的工作通常用220V的市電，經過開關電源，轉換成48V的直流電給設備供電，市電中斷時，由蓄電池供電。運營成本中電費占了很大的比重。

目前對于太陽能發電的利用往往是將太陽能發電設備產生的直流電轉換成交流電再并入到市電電網后進行利用，設備結構復雜，增加了建設成本，且不能檢測用電設備所用的電量中市電供電和太陽能供電的電量，不便于運營管理。

技術實現要素：

為了克服現有技術中的不足，本實用新型提供了一種直流補償型太陽能供電系統。

為了解決上述技術問題，本實用新型采用如下技術方案：

一種直流補償型太陽能供電系統，包括太陽能電池板、恒流恒壓控制模塊、系統監測模塊、開關電源，所述太陽能電池板的輸出端與恒流恒壓控制模塊輸入端相連接，恒流恒壓模塊的輸出端連接用電設備，所述恒流恒壓控制模塊還與系統監測模塊相連接，所述開關電源的輸入端與市電電網連接，開關電源的輸出端連接用電設備。

作為優選，所述恒流恒壓模塊的輸出端還連接有外置電度表。

作為優選，所述開關電源為AC/DC類開關電源。

作為優選，所述開關電源與用電設備之間還連接有蓄電池，恒流恒壓控制模塊的輸出端還與所述蓄電池相連接。

作為優選，所述恒流恒壓控制模塊包括MPPT模塊，在所述MPPT模塊的輸入端連接有電流變送器一和電壓變送器一，在所述MPPT模塊的輸出端連接有電流變送器二和電壓變送器二，所述電流變送器一、電壓變送器一、電流變送器二、電壓變送器二均與系統監測模塊相連接。

作為優選，所述系統監測模塊包括單片機，所述單片機與恒流恒壓控制模塊相連接，所述單片機連接網絡模塊，所述網絡模塊連接以太網，所述單片機還連接有輸入輸出模塊。

作為優選，所述輸入輸出模塊為帶有觸摸按鍵的液晶屏。

作為優選，所述單片機還連接有警報裝置。

作為優選，所述單片機上還設有用于連接擴展設備的USB接口。

作為優選，所述警報裝置為蜂鳴器。

本實用新型的有益效果是：

1、本實用新型與常規方案相比，沒有采用變換的方式將太陽能電池板發的電轉換成交流電送上公共電網，而是直接使用太陽能電池板發的電。太陽能電池板輸出的是直流電，通過電池板的組合，輸出電壓超過60V，經恒流恒壓控制模塊控制電壓后直接給基站設備供電，減少了中間環節，提高了效率，降低系統的成本；

2、在恒流恒壓模塊的輸出端采用了外置電度表作為計量裝置，可以精確計量發電和用電情況，可以核算出太陽能電池板發了多少電，節約了多少電費，便于運營管理和成本的核算；

3、增加了系統監測模塊，實時監測太陽能電池板的工作狀態，不會因為本裝置的故障，影響設備的正常工作。

附圖說明

圖1是本實用新型整體的結構示意圖；

圖2是恒流恒壓模塊的結構示意圖；

圖3是系統監測模塊的結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施方式對本實用新型作進一步描述：

如圖1所示的一種直流補償型太陽能供電系統，包括太陽能電池板、恒流恒壓控制模塊、系統監測模塊、開關電源，太陽能電池板的輸出端與恒流恒壓控制模塊輸入端相連接，恒流恒壓模塊的輸出端連接用電設備，恒流恒壓控制模塊還與系統監測模塊相連接，開關電源的輸入端與市電電網連接，開關電源的輸出端連接用電設備。恒流恒壓模塊的輸出端還連接有外置電度表。開關電源與用電設備之間還連接有蓄電池，恒流恒壓控制模塊的輸出端還與蓄電池相連接。本例中的開關電源為AC/DC類開關電源。

恒流恒壓控制模塊包括MPPT模塊，在MPPT模塊的輸入端連接有電流變送器一和電壓變送器一，在MPPT模塊的輸出端連接有電流變送器二和電壓變送器二，電流變送器一、電壓變送器一、電流變送器二、電壓變送器二均與系統監測模塊相連接。具體結構如圖2所示，恒流恒壓控制模塊包括輸入端接線端子和輸出端接線端子，輸入端接線端子與輸出端接線端子間通過兩條導線相連接，其中一條導線上依次串聯電流變送器一、MPPT模塊和電流變送器二，電壓變送器一的兩端分別連接在兩條導線上，電壓變送器一位于電流變送器一的后方，電壓變送器二的兩端分別連接在兩條導線上，電壓變送器二位于電流變送器二的后方。由于恒流恒壓模塊的電流和電壓較大，不能用單片機直接測量。因此設置了電流變送器和電壓變送器。電流變送器一和電流變送器二分別將恒流恒壓控制模塊輸入端和輸出端的的電流變換成0-5V的信號給系統監測模塊，電壓變送器一和電壓變送器二分別將恒流恒壓控制模塊輸入端和輸出端的的電壓變換成0-5V的信號給系統監測模塊。

系統監測模塊包括單片機，單片機與恒流恒壓控制模塊相連接，單片機連接網絡模塊，網絡模塊連接以太網，單片機還連接有輸入輸出模塊、電源模塊和風扇。輸入輸出模塊為帶有觸摸按鍵的液晶屏，本例中使用成品3.2寸HMI串口液晶屏幕，帶觸摸按鍵，串口為TTL電平，標準UART設備，波特率最高可達115200BPS。單片機還連接有警報裝置。單片機上還設有用于連接擴展設備的USB接口。警報裝置為蜂鳴器。

恒流恒壓模塊的輸入電壓：120VDC +/-60V；輸出電壓：空載58VDC +/-5V；滿載48VDC +/-5V（跟隨）；輸出電流：10-30A；輸出功率：600-1800W；采用MPPT控制技術，轉換效率>90%；具備輸出過欠壓、過流、短路、整機過熱等保護功能；具備輸入欠壓保護及停止發電功能；采用自動均流技術，可并機使用。單片機采用型號為STM32F103VCT6的單片機，通過SIP網絡接口連接網絡模塊，網絡模塊采用型號為W5500的以太網芯片。

系統監測模塊具備以下功能：

過欠壓保護功能：系統監測模塊的供電電壓為48VDC (-42V/-60V)；

電量采集：包括輸入/出電壓/電流值、輸出電度、電路狀態等；

數據顯示/控制：通過液晶顯示接口輪巡或根據鍵盤命令查詢顯示各類數據；

設備狀態/故障蜂鳴器指示：鍵盤操作指示/故障告警指示；

數據存儲：光伏發電量歷史數據，含發電時長/間隔、發電量均值/峰谷值等；

具備顯示部件自動休眠、有/無發電狀態下自動喚醒/休眠功能（額定發電電壓50%。

系統監測模塊有接口與系統檢測模塊連接，該接口為0-5V的模擬/數字接口；系統監測模塊的通信接口還包括TTL電平串口，外接顯示/鍵盤/指示模塊；RS485電平串口，外接外置電度表；USB口：可以外接U盤，4G模塊等擴展設備，網絡接口：連接網絡模塊上報數據。

系統監測模塊的功耗：額定<10W; 顯示休眠<2W; 整機休眠<5W。

原來基站功耗40千瓦，全部由市電提供，使用本方案后，在白天，用陽光的情況下，利用太陽能產生的電能給設備供電，部分替代市電。太陽能電池板能輸出20千瓦的電能，這樣，市電就減少20千瓦的消耗，省了一半的電費。經濟效益可觀。

本實用新型方案所公開的技術手段不僅限于上述實施方式所公開的技術手段，還包括由以上技術特征任意組合所組成的技術方案。應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也視為本實用新型的保護范圍。