专利名称：带市电切换的光伏控制器的制作方法
技术领域：
本实用新型属于太阳能应用技术领域，具体涉及一种可以自动切换太阳能电源和
市电电源给负载供电的控制器。
背景技术：
在经济快速发展的当代，电能的需求量也越来越多，经常出现用电紧张的状态。我 国大多处于平原地带，光照时间长，太阳能丰富，太阳能已经被应用到许多相关领域中。在 光伏发电系统中，铅酸蓄电池组是重要的组成部分，给蓄电池的充电方式尤为重要，充电器 的好坏直接影响了电池的寿命和使用效率。传统的光伏控制器已具备利用串联式电流斩波 开关对蓄电池进行充放电，并给单一的负载供电，但是太阳能还是不稳定，在连续阴雨天过 长时(如超过7天以上)，仅仅依赖太阳能则不可靠。除非系统不计成本使用庞大的蓄电池 组及光伏电池配置。故在不允许断电的应用系统中，需要在太阳能不足情况下，切换到市电 方式供电以保证长期稳定的提供电源。
发明内容针对现有技术中存在的问题，本实用新型提供了一种在光能丰富的情况下运用太 阳能供电，在光能不足的情况下运用市电供电的控制器。 本实用新型采用的技术方案如下一种带市电切换的光伏控制器，包括系统电源、 光伏输入模块、中央集成处理器和切换模块 系统电源采用铅酸蓄电池组及外接AC/DC模块电源双电源给DC/DC电源供电，通 过DC/DC电源模块使输入宽变动范围电压变换成系统工作所需稳定的电源； 光伏输入模块用于给铅酸蓄电池组供电； 切换模块用于切换系统电源的供电方式； 切换模块、光伏输入模块和系统电源与中央集成处理器相连，中央集成处理器用 于控制切换模块将系统电源的供电方式切换到铅酸蓄电池组供电或外接AC/DC电源模块 供电方式。 本实用新型的带市电切换的光伏控制器中的中央集成处理器为MCU控制器。 本实用新型的带市电切换的光伏控制器中的光伏输入模块和铅酸蓄电池组之间 设置有串联式电流斩波N-M0SFET开关。 本实用新型具有如下有益效果 1、本实用新型带市电切换的光伏控制器中的铅酸蓄电池组采用串联式电流斩波 方式控制架构，能得到稳定频率的脉动电流，脉动电流可以干扰极板周围的离子电荷的浓 度，有利于电荷扩散运动，使得充电效果更好。 2、本实用新型带市电切换的光伏控制器中的MCU可以对铅酸蓄电池组的电能进 行检测，在铅酸蓄电池组电能不足时，控制切换器，切换成市电供电方式，避免负载断电。 3、本实用新型带市电切换的光伏控制器中的MCU控制器对铅酸蓄电池组实行第一阶段恒流、第二阶段恒压减流，第三阶段降压涓流方式充电控制，可以延长铅酸蓄电池组 的使用寿命。 4、本实用新型带市电切换的光伏控制器中的MCU对铅酸蓄电池组电压自动检测 识别规格，并按铅酸蓄电池组规格要求进行充放电管理。
图1为带市电切换光伏控制器的系统框图。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型带市电切换的光伏控制器包括MCU控制器、光伏输入模 块、串联式电流斩波N-M0SFET开关模块、系统电源、两路负载控制N-M0SFET开关模块及切 换模块组成。其中MCU控制器选自STC12系列处理器。系统电源采用铅酸蓄电池组及外接 AC/DC模块电源双电源给DC/DC电源供电。光伏输入模块中的光伏板直接通过串联式电流 斩波N-M0SFET开关模块给铅蓄电池组供电；铅蓄电池组电源及外接AC/DC模块电源经过 DC/DC电源模块整流后得到的直流电源，提供系统控制内电源，通过系统控制内电源为MCU 控制电路、MOSFET驱动电路、切换器模块提供稳定的工作电源。DC/DC电源模块的特点是输 入宽变动范围电压(10V-45V)变换成系统工作所需稳定的(双15V，5V)电源。再经两路负 载控制N-MOSFET开关和切换器控制两路负载输出。 光伏输入模块和串联式电流斩波N-MOSFET开关模块还与MCU控制器相连，MCU控 制器可以对铅蓄电池组的电能进行充电管理，同时，MCU控制器实时检测铅蓄电池组电能， 当铅蓄电池组电能不足时，MCU控制器控制切换器切换到市电供电方式。当切换到市电供 电方式时，市电电源通过AC/DC电源模块给MCU控制器的DC/DC电源供电，同时通过切换器 给两路负载输出供电。并通过MCU控制器控制切换器两路负载的开启或关闭。 本实用新型采用串联式电流斩波N-MOSFET开关模块对铅酸蓄电池组充电，串联 式电流斩波方式控制架构能得到稳定频率的脉动电流，脉动电流可以干扰极板周围的离子 电荷的浓度，有利于电荷扩散运动，使得充电效果更好。 本实用新型采用MCU控制器对铅蓄电池组实行第一阶段恒流、第二阶段恒压减 流、第三阶段降压涓流的充电控制，以延长铅酸蓄电池组的使用寿命。 本实用新型采用铅蓄电池组及外接AC/DC模块电源双电源给DC/DC电源供电，通 过DC/DC电源模块使输入宽变动范围电压(10V-45V)变换成系统工作所需稳定的(双15V， 5V)电源，提高控制器的稳定性和可靠性。 本实用新型提供了负载电源选择功能，使用铅蓄电池组电能为优先，当铅蓄电池 组电能不足时，MCU控制器控制切换器切换到市电供电方式继续为负载提供电源。系统控 制及控制器工作方式不受切换器切换影响。
权利要求一种带市电切换的光伏控制器，其特征在于包括系统电源、光伏输入模块、中央集成处理器和切换模块系统电源采用铅酸蓄电池组及外接AC/DC模块电源双电源给DC/DC电源供电，通过DC/DC电源模块使输入宽变动范围电压变换成系统工作所需稳定的电源；光伏输入模块用于给铅酸蓄电池组供电；切换模块用于切换系统电源的供电方式；切换模块、光伏输入模块和系统电源与中央集成处理器相连，中央集成处理器用于控制切换模块将系统电源的供电方式切换到铅酸蓄电池组供电或外接AC/DC电源模块供电方式。
2. 如权利要求1所述的带市电切换的光伏控制器，其特征在于所述的中央集成处理 器为MCU控制器。
3. 如权利要求1或2所述的带市电切换的光伏控制器，其特征在于光伏输入模块和 铅酸蓄电池组之间设置有串联式电流斩波N-MOSFET开关。
专利摘要本实用新型公开了一种带市电切换的光伏控制器，包括系统电源、光伏输入模块、中央集成处理器和切换模块系统电源采用铅酸蓄电池组及外接AC/DC模块电源双电源给DC/DC电源供电，通过DC/DC电源模块使输入宽变动范围电压变换成系统工作所需稳定的电源；光伏输入模块用于给铅酸蓄电池组供电；切换模块用于切换系统电源的供电方式；切换模块、光伏输入模块和系统电源与中央集成处理器相连，中央集成处理器用于控制切换模块将系统电源的供电方式切换到铅酸蓄电池组供电或外接AC/DC电源模块供电方式。本实用新型具有光能丰富的情况下运用太阳能供电，在光能不足的情况下运用市电供电的优点。
文档编号H02J9/06GK201509099SQ200920197170
公开日2010年6月16日 申请日期2009年9月24日 优先权日2009年9月24日
发明者郑皆乐 申请人:浙江光益光能科技有限公司