专利名称：非晶硅太阳能控制逆变一体机的制作方法
技术领域：
本实用新型应用于太阳能的开发和利用，采用模块化设计，将太阳能最大功 率跟踪、蓄电池充放电监测以及输出正弦波交流电功能集于一体，將太阳能转化 为人类所需的电能。
背景技术：
照射在地球上的太阳能非常巨大，太阳能发电具有以下特点无枯竭、无公 害、资源分配广泛。非晶硅太阳能电池在目前太阳能电池市场上以技术领先、价 格低廉、发电量大等优点占据一定的市场，但巿面上对非晶硅这种太阳能电池高 电压、低电流的i-v电路特性无相应的产品，同吋，大部分小功率逆变器均采用 方波，无法很好地满足负载的使用要求。本实用新型的目的是提供一种将非晶硅 太阳能电池的电能最大化地输入至蓄电池，并将蓄电池的能量逆变成交流电的装 置。
发明内容
控制逆变一体器首先与非晶硅太阳能板连接，由于目前的太阳能控制器一般适 应电压为12V-24V，而非晶硅太阳能电池的输出参数如下 开路电压为60. 2V; 短路电流为1.14A; 额定电压为43. 3V; 额定电流为0. 9A: 泄漏电流小于50"A;
3可见非晶硅太阳能电池的额定电压为43. 3V，如采用一般的控制逆变一体器，
將导致效率下降，因此，本控制逆变一体器的输入电压范围设计定为36V-48V。在 控制逆变器的电子控制模块中，写入"太阳能最大功率跟踪"程序，利用程序运行， 调整太阳能板输出的电压与电流，使太阳能板能输出最大的功率，最大限度地利用 太阳能。当电)l输出至蓄电池后，通过电子电路，监控蓄电池的电压，防止充电电 压过高，造成蓄电池过充电，引起蓄电池损坏，同吋也防止蓄电池电压过低，造成 蓄电池过放电，引起蓄电池寿命变短。最后，由于目前大部分用电器(负载)均采 用正弦波220V交流电驱动，因此，为保证太阳能得到有效推广应用，將蓄电池的直 流电转化为正弦波220V的交流输出。
该控制逆变器能最大效率地将太阳能转化为电能，并使之有效贮存，并保护现 在较常使用的蓄电池，防止出现过充和过放电引起电池寿命的下降，最后將蓄电池 里的电能转化为曰常电器经常采用的正弦波交流电。该系统具有以下优点
1、 利用清洁干净、可再生的太阳能发电，不污染环境；
2、 适合于目前越来越普遍使用的非晶硅太阳能电池，将有利于薄膜太阳能电池 的进一步逬广；
3、 带有最大跟踪功能，有效提高系统的发电量10%-40%,充分利用太阳能。
4、 可將蓄电池的直流电转化为正弦波220V交流电，有效提高设备的适应性，为 今后推广应用提供平台。
5、 输出的正弦波能使负载工作更为稳定，不受干扰。以下结合附图和实施例对本实用新型逬一步说明
附
图1是非晶硅太阳能控制逆变一体机的原理图，图l中，l是非晶硅太阳 能电池阵列，它由多个太阳能电池串、并联之后组成。2是充电开关，为太阳能 提供充电控制，保证最大化输入。3是充电电流控制器，控制蓄电池的充电电流， 4是蓄电池，用于贮存太阳能电力。5是放电电流控制器，控制蓄电池的放电电流，6是逆变部分，将蓄电池发出的直流电通过该部分转化为220V的正弦波交流电，7是负载，逆变的电力就应用于负载上。
附图2是交流电路采样系统，图2中，8是交流电流采样部分，采集交流逆变后的电流；9是交流电压采样部分，釆集交流逆变后的电压；IO是温度采样部分，釆集系统运行的温度，温度过高将自动保护系统。
附图3是驱动电路图，图3中，11是TLP250供电电源，为系统各电子控制部分供电，12是给mosfet驱动，作为控制逆变器將直流电转化为正弦波的电子控制电路。
附图4是5V开关电源部分电路图，主要为给本机中的CPU供电，以保证系统CPU系统运作。
附图5是直流电路釆样系统，图6中，13是蓄电池电电样釆样，采集蓄电池的运行数据，传输至CPU; 14是非晶硅太阳能电池板的电样采样，采集非晶硅太阳能电池的运行数据，传输至CPU; 15是保护电路，为直流端系统提供保护，包括太阳能电池板及蓄电池的输出如超过设计值，将为系统提供保护。
附图6是显示电路，將相关数据通过数码管传输至液晶显示屏上，使系统能直观地表现系统的运行状态。具体实施方案
按附图1中所示，將各部分控制及工作电路，按设计要求逬行电路系统连结，并设置相关的开矢与接口，制作成一体化的机器，。
将非晶硅太阳能电池板按相矢要求的功率连接成太阳能阵列，利用线缆將太阳能电池阵列与本控制逆变一体机连接，并在控制逆变一体机的蓄电池连接侧，接上按要求的蓄电池，则可将太阳能转化为电能的能量通过控制逆变一体机实现控制。在控制逆变一体机的交流输出端连接要求的负载，则蓄电池的电量将按设计要求，转化为220V的正弦波交流电，为负载提供工作电压与电流。非晶硅太阳能控制逆变一体机为非晶硅太阳能电池的广泛应用提供了有力的保障，使太阳能转化为稳定的、持续的、高质量的电能，为广大无电地区、用电困难地区使用普通用电器提供极大的便利。
权利要求1. 一种非晶硅太阳能控制逆变一体机，其特征是非晶硅太阳能电池电能经插头输入，经由电子监控单元，监控蓄电池输入电压以及输出电压，再经逆变器单元，输出220V正弦波交流电。
2. 根据权利要求1所述的控制逆变一体器，其特征是与非晶硅太阳 能电池通过导线连接，输入电压范围为36V-48V,由控制及逆变单元 组成,并由蓄电池作为电能贮存单元，最终通过设备接口输出交流电。
专利摘要一种为满足非晶硅太阳能电池电学特性的控制逆变一体机，专门为无电力地区或用电要求负载低，但必须有电的场所，该装置具有将太阳能电池发出的电能最大化，控制蓄电池工作状态，并为负载提供220伏的正弦波功能。本系统是将非晶硅太阳能电池板、控制逆变一体器与蓄电池于一体的供电方案，利用最大功率跟踪功率，将太阳能电能最大程度输出，并为蓄电池提供工作状态保护，防止蓄电池过充或过放电的情况发生，延长蓄电池使用寿命，并输出正弦波的交流电源。附图是非晶硅太阳能电池控制逆变一体机的原理图。附图表示非晶硅太阳能电池为机器提供输入电流，经电子电路控制，输出最大功率到蓄电池，期间系统会对充电电流进行检测及控制。蓄电池充电完成后，系统会自动切断充电过程，而后通过逆变电路，将蓄电池的直流电转化为220V正弦波交流电，最终为负载提供能量。
文档编号H02J7/35GK201270428SQ200820045810
公开日2009年7月8日 申请日期2008年4月1日 优先权日2008年4月1日
发明者梁炳强, 王北宁 申请人:珠海兴业幕墙工程有限公司