一种光伏发电储能系统充放电控制电路 |
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申请号 | CN201610456466.1 | 申请日 | 2016-06-22 | 公开(公告)号 | CN107528377A | 公开(公告)日 | 2017-12-29 |
申请人 | 许亚夫; | 发明人 | 许亚夫; | ||||
摘要 | 一种 光伏发电 储能系统充放电控制 电路 ,适用于光伏储能领域。充放电控制电路由 光伏发电系统 主电路、光耦隔离电路、驱动电路、直流 信号 采样 调理电路组成。电路结构简单,体积较小,工作稳定,适应性好,提高了工作效率,功耗低,且具有良好的抗干扰性和可靠性。 | ||||||
权利要求 | 1.一种光伏发电储能系统充放电控制电路,其特征是:所述的充放电控制电路由光伏发电系统主电路、光耦隔离电路、驱动电路、直流信号采样调理电路组成。 |
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说明书全文 | 一种光伏发电储能系统充放电控制电路所属技术领域 [0001] 本发明涉及一种光伏发电储能系统充放电控制电路,适用于光伏储能领域。 背景技术[0002] 在使用太阳能进行发电时所产生的多余能量不易储存,而光照强度较低时所产生的能量又往往不够系统的使用,难以作为大规模工业动力推广。由此,人们开始研究如何将这种供给和需求不稳定或可变的能量储存起来以集中使用。目前大部分光伏系统的储能设备使用的是蓄电池,随着材料和制作工艺的进步,新型超级电容的性能得到了较大提高,且超级电容有着更多的优点,使得超级电容储能具有与蓄电池储能相同的发展潜力。充电方法对于储能设备的寿命和工作性能有很大影响,目前常用的充电方法有两种,即恒流充电和恒压充电。 [0003] 光伏储能系统的核心是控制系统,控制系统包括硬件系统和软件系统。硬件系统需要完成对光伏系统的电压、电流的数据采集,以及对MOSFET管的PWM控制信号生成;软件系统通过对电压、电流数据的分析,控制芯片产生需要的PWM信号,从而决定混合储能系统采用何种充电方式。 发明内容[0004] 本发明提供一种光伏发电储能系统充放电控制电路,电路结构简单,体积较小,工作稳定,适应性好,提高了工作效率,功耗低,且具有良好的抗干扰性和可靠性。 [0006] 所述光伏发电系统主电路通过控制VT2或者VT3来控制充放电以及充电方式。信号采集光伏板、蓄电池、负载和超级电容的电压和电流信号传给控制芯片, 控制芯片根据输入的电压电流信号来决定输出PWM的占空比。由于控制芯片输出的信号不能直接驱动MOSFET,所以中间要加光耦和驱动电路。 [0007] 所述光耦隔离电路选用东芝公司的TLP521-2型光耦,系统的正常运行需要通过控制电路生成PWM信号来使主电路中的功率开关管完成通断过程。由于控制电路中PWM信号属于弱电信号,不足以驱动功率开关管,需要在控制芯片和功率开关管之间接入驱动电路,使最终输出的PWM信号电压达到驱动MOSFET的程度。当控制芯片输出PWM信号后,PWM信号需要先通过光耦进行转换。 [0008] 所述驱动电路中,电源VCC接入控制芯片SG3525的15、13引脚,以及驱动芯片IR2110的11、13引脚,分别为控制芯片SG3525和驱动芯片IR2110供电;控制芯片SG3525的5引脚与GND间并联电容C2,6引脚与GND并联电阻R4,5引脚和7引脚间串入电阻R5,9引脚和1引脚间直接相连,2引脚接VSE端,而VSE接入16引脚,10引脚接在NE555的输出引脚上,8引脚通过电容C3接GND,2、12引脚接GND;电容C5、C6并联接在VCC和GND之间,驱动芯片IR2110的12、13引脚分别接在控制芯片SG3525的输出11、14引脚,驱动芯片IR2110的13、15引脚共同接到GND上,3、4、16引脚不接,二极管D1串联在VCC和7脚之间,其中阳极接VCC,阴极接7引脚,6引脚和7引脚之间并入电容C7,8引脚串入电阻R7后送给MOSFET Q1, 6引脚接入Q1的源极,1引脚通过电阻R8输出给MOSFET Q2。 [0009] 所述直流信号采样调理电路中的电流均为直流,其采样调理电路左端输人的DCV为经过霍尔传感器测量得到的电流信号;通过数字采样调理电路输出的ADCIN则接入控制电路的ADC模块,R1,R2和C1组成低通滤波电路。 [0011] 下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。 [0012] 图1是本发明的光伏发电系统主电路。 [0013] 图2是本发明的光耦隔离电路。 [0014] 图3是本发明的驱动电路。 [0015] 图4是本发明的直流信号采样调理电路。 具体实施方式[0016] 下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。 [0017] 如图1,光伏发电系统主电路通过控制VT2或者VT3来控制充放电以及充电方式。信号采集光伏板、蓄电池、负载和超级电容的电压和电流信号传给控制芯片, 控制芯片根据输入的电压电流信号来决定输出PWM的占空比。由于控制芯片输出的信号不能直接驱动MOSFET,所以中间要加光耦和驱动电路。 [0018] 如图2, 光耦隔离电路选用东芝公司的TLP521-2型光耦,系统的正常运行需要通过控制电路生成PWM信号来使主电路中的功率开关管完成通断过程。由于控制电路中PWM信号属于弱电信号,不足以驱动功率开关管,需要在控制芯片和功率开关管之间接入驱动电路,使最终输出的PWM信号电压达到驱动MOSFET的程度。当控制芯片输出PWM信号后,PWM信号需要先通过光耦进行转换。 [0019] 如图3,驱动电路中,电源VCC接入控制芯片SG3525的15、13引脚,以及驱动芯片IR2110的11、13引脚,分别为控制芯片SG3525和驱动芯片IR2110供电;控制芯片SG3525的5引脚与GND间并联电容C2,6引脚与GND并联电阻R4,5引脚和7引脚间串入电阻R5,9引脚和1引脚间直接相连,2引脚接VSE端,而VSE接入16引脚,10引脚接在NE555的输出引脚上,8引脚通过电容C3接GND,2、12引脚接GND;电容C5、C6并联接在VCC和GND之间,驱动芯片IR2110的12、13引脚分别接在控制芯片SG3525的输出11、14引脚,驱动芯片IR2110的13、15引脚共同接到GND上,3、4、16引脚不接,二极管D1串联在VCC和7脚之间,其中阳极接VCC,阴极接7引脚,6引脚和7引脚之间并入电容C7,8引脚串入电阻R7后送给MOSFET Q1, 6引脚接入Q1的源极,1引脚通过电阻R8输出给MOSFET Q2。 [0020] 如图4,直流信号采样调理电路中的电流均为直流,其采样调理电路左端输人的DCV为经过霍尔传感器测量得到的电流信号;通过数字采样调理电路输出的ADCIN则接入控制电路的ADC模块,R1,R2和C1组成低通滤波电路。 |