一種家用太陽能并網發電系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及光伏發電技術領域，具體地說，特別涉及一種家用太陽能并網發電系統。
【背景技術】
[0002]隨著煤炭、石油等傳統燃料資源的頻頻告急，不可再生能源的使用對環境造成的危害日益加劇，能源問題日益成為制約國際社會經濟發展的瓶頸。鑒于此種情況，世界各國都在大力開發可再生能源，如太陽能、生物質能、風能、水能及地熱能等能源。太陽能作為最有前途的一種可再生能源，近年來得到了廣泛的應用，其中最重要的一個應用為光伏發電。
[0003]目前光伏發電系統主要分為并網光伏系統和離網光伏系統。在并網光伏系統中，光伏組件將太陽能轉化為直流電能，通過并網逆變器將直流電能轉化為與電網同頻同相的交流電能供給負載使用并饋入電網；在離網光伏系統中，控制器對光伏組件所發的電能進行調節和控制，一方面把調整后的能量送往直流負載或交流負載，另一方面把多余的能量送往蓄電池組儲存，當所發的電不能滿足負載需要時，控制器又把蓄電池的電能送往負載。
[0004]目前家用太陽能屋頂系統得到了廣泛的應用，其中大部分是并網系統，但如果這種系統連接的電網出現故障斷電后，整個系統也會停止發電，導致家用負載無法工作，給用戶帶來損失和不便；另一部分是離網系統，雖然能保證家用負載的連續工作，但此系統也有比較明顯的缺點，如系統效率不高，可靠性不好，需定期維護，蓄電池的經常充放電導致其使用壽命有限，需定期更換，因此該系統的維護成本很高。
【實用新型內容】
[0005]本實用新型所要解決的技術問題在于針對上述現有技術中的不足，提供一種家用太陽能并網發電系統，其將高壓、低壓控制區分離成兩模塊，有效利用太陽能，提高系統效率，性能穩定，既可供家用負載使用，又可同時將系統產生的多余電力儲存到備用的蓄電池組。
[0006]本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是:一種家用太陽能并網發電系統，包括充電控制系統、低壓控制系統、高壓控制系統、負載、電能表、電網和計算機終端管理系統；所述充電控制系統由太陽能光伏組件、充電控制器和蓄電池組成，所述太陽能光伏組件與充電控制器連接，所述充電控制器與蓄電池連接，所述低壓控制系統由DC-AC全橋變換器、左驅動電路和ARM微控制器組成，所述ARM微控制器與左驅動電路連接，所述蓄電池和左驅動電路都與DC-AC全橋變換器連接，所述高壓控制系統由AC-DC橋式整流濾波電路、右DC-AC全橋變換器、右驅動電路和光電隔離電路組成，所述低壓控制系統中DC-AC全橋變換器與AC-DC橋式整流濾波電路連接，所述ARM微控制器與光電隔離電路相連，所述光電隔離電路與右驅動電路連接，所述右驅動電路分別與AC-DC橋式整流濾波電路和右DC-AC全橋變換器連接，所述AC-DC橋式整流濾波電路與右DC-AC全橋變換器連接，所述負載和電能表都與高壓控制系統中的右DC-AC全橋變換器連接，所述電網與電能表連接，所述計算機終端管理系統由計算機終端和手機組成，所述低壓控制系統中ARM控制器和手機都與計算機終端相連。
[0007]作為優選，所述計算機終端管理系統中計算機終端上安裝有可視化軟件系統。
[0008]作為優選，所述充電控制系統中充電控制器上設有STM32F102VC微處理器和場效應管。
[0009]在陽光充足的天氣下，將太陽能光伏組件輸出的電流存儲于蓄電池，將存儲的蓄電池電壓通過全橋變換器逆變為正弦波表脈寬變化的高頻交流方波電壓，通過高頻變壓器升壓、橋式整流濾波電路濾波后逆變為只含正半周的正弦交流電，再經過第二級全橋變換器開關，以開關頻率翻轉，將其中一個正半波翻轉為負半波，轉換為正弦交流電。全橋變換器前后兩級功能不同，前級用于逆變，后級用于輸出電壓開關極性的調整；期間系統的工作效率往往是考慮的重點，為了最大限度的利用太陽能電池板輸出功率，充電控制系統模塊中采用采樣電路實時采集太陽能電池板兩端的電壓與電流，結合最大功率點跟蹤算法，實現光伏逆變器工作于最大功率范圍；另外，在光伏逆變器電氣測量與控制過程中，往往需要將高壓電路的模擬量與低壓控制的數字量進行有效地電氣隔離，以防止強電流、高電壓串入低壓控制器件將其燒毀。
[0010]本實用新型與現有技術相比具有以下優點:將高壓、低壓控制區分離成兩模塊，有效利用太陽能，提高系統效率，性能穩定；既可供家用負載使用，又可同時將系統產生的多余電力儲存到備用的蓄電池組或輸送到電網中。
【附圖說明】
[0011]圖1為本實用新型的一種【具體實施方式】的結構示意圖；
[0012]圖2為本實用新型充電控制器的結構示意圖。
[0013]附圖標記說明:
[0014]1:充電控制系統，2:低壓控制系統，3:高壓控制系統，4:負載，5:電能表，6:電網，7:計算機終端管理系統；
[0015]101:太陽能光伏組件，102:充電控制器，103:蓄電池，201:DC_AC全橋變換器，202:左驅動電路，203:ARM微控制器，301:AC_DC橋式整流濾波電路，302:右DC-AC全橋變換器，303:右驅動電路，304:光電隔離電路，701:計算機終端，702:手機，Ql、Q2、Q3為場效應管。
【具體實施方式】
[0016]下面結合附圖及實施例描述本實用新型【具體實施方式】:
[0017]如附圖1和圖2所示，其示出了本實用新型的一種【具體實施方式】，一種家用太陽能并網發電系統，包括充電控制系統1、低壓控制系統2、高壓控制系統3、負載4、電能表5、電網6和計算機終端管理系統7 ;所述充電控制系統1由太陽能光伏組件101、充電控制器102和蓄電池103組成，所述太陽能光伏組件101與充電控制器102連接，所述充電控制器102與蓄電池103連接，所述低壓控制系統2由DC-AC全橋變換器201、左驅動電路202和ARM微控制器203組成，所述ARM微控制器203與左驅動電路202連接，所述蓄電池103和左驅動電路202都與DC-AC全橋變換器201連接，所述高壓控制系統3由AC-DC橋式整流濾波電路301、右DC-AC全橋變換器302、右驅動電路303和光電隔離電路304組成，所述低壓控制系統2中DC-AC全橋變換器201與AC-DC橋式整流濾波電路301連接，所述ARM微控制器203與光電隔離電路304相連，所述光電隔離電路304與右驅動電路303連接，所述右驅動電路303分別與AC-DC橋式整流濾波電路301和右DC-AC全橋變換器302連接，所述AC-DC橋式整流濾波電路301與右DC-AC全橋變換器302連接，所述負載4和電能表5都與高壓控制系統3中的右DC-AC全橋變換器302連接，所述電網6與電能表5連接，所述計算機終端管理系統7由計算機終端701和手機702組成，所述低壓控制系統2中ARM控制器203和手機702都與計算機終端701相連。
[0018]優選的，所述計算機終端管理系統7中計算機終端701上安裝有可視化軟件系統。
[0019]優選的，所述充電控制系統1中充電控制器102上設有STM32F102VC微處理器和場效應管Q1、Q2、Q3。
[0020]上面結合附圖對本實用新型優選實施方式作了詳細說明，但是本實用新型不限于上述實施方式，在本領域普通技術人員所具備的知識范圍內，還可以在不脫離本實用新型宗旨的如提下做出各種變化。
[0021]不脫離本實用新型的構思和范圍可以做出許多其他改變和改型。應當理解，本實用新型不限于特定的實施方式，本實用新型的范圍由所附權利要求限定。
【主權項】
1.一種家用太陽能并網發電系統，其特征在于:包括充電控制系統、低壓控制系統、高壓控制系統、負載、電能表、電網和計算機終端管理系統；所述充電控制系統由太陽能光伏組件、充電控制器和蓄電池組成，所述太陽能光伏組件與充電控制器連接，所述充電控制器與蓄電池連接，所述低壓控制系統由DC-AC全橋變換器、左驅動電路和ARM微控制器組成，所述ARM微控制器與左驅動電路連接，所述蓄電池和左驅動電路都與DC-AC全橋變換器連接，所述高壓控制系統由AC-DC橋式整流濾波電路、右DC-AC全橋變換器、右驅動電路和光電隔離電路組成，所述低壓控制系統中DC-AC全橋變換器與AC-DC橋式整流濾波電路連接，所述ARM微控制器與光電隔離電路相連，所述光電隔離電路與右驅動電路連接，所述右驅動電路分別與AC-DC橋式整流濾波電路和右DC-AC全橋變換器連接，所述AC-DC橋式整流濾波電路與右DC-AC全橋變換器連接，所述負載和電能表都與高壓控制系統中的右DC-AC全橋變換器連接，所述電網與電能表連接，所述計算機終端管理系統由計算機終端和手機組成，所述低壓控制系統中ARM控制器和手機都與計算機終端相連。2.如權利要求1所述的一種家用太陽能并網發電系統，其特征在于:所述計算機終端管理系統中計算機終端上安裝有可視化軟件系統。3.如權利要求1所述的一種家用太陽能并網發電系統，其特征在于:所述充電控制系統中充電控制器上設有STM32F102VC微處理器和場效應管。
【專利摘要】本實用新型公開了一種家用太陽能并網發電系統，主要內容為：充電控制系統由太陽能光伏組件、充電控制器和蓄電池組成，低壓控制系統由DC-AC全橋變換器、左驅動電路和ARM微控制器組成，蓄電池和左驅動電路都與DC-AC全橋變換器連接，高壓控制系統由AC-DC橋式整流濾波電路、右DC-AC全橋變換器、右驅動電路和光電隔離電路組成，低壓控制系統中DC-AC全橋變換器與AC-DC橋式整流濾波電路連接，ARM微控制器與光電隔離電路相連，負載和電能表都與高壓控制系統中的右DC-AC全橋變換器連接，電網與電能表連接，計算機終端管理系統由計算機終端和手機組成，低壓控制系統中ARM控制器和手機都與計算機終端相連。
【IPC分類】H02S40/30, H02J3/38, H02J7/35
【公開號】CN205092589
【申請號】CN201520838918
【發明人】伍華平
【申請人】深圳索日太陽能科技有限公司
【公開日】2016年3月16日
【申請日】2015年10月22日