500w光伏充放电控制逆变一体机的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及光伏发电应用领域，具体是一种500W光伏充放电控制逆变一体机。
【背景技术】
[0002]能源是人类社会的发展与进步的动力和源泉，当今社会对能源的需求迅猛增长，能源问题成为经济发展的主要影响因素，然而煤炭、石油等传统能源如今已对环境造成了严重污染，因此开发和利用更加高效、绿色环保的可再生能源就显得极为重要。可再生能源不会对环境造成破坏或危害极小，并具有资源分布广泛等特点。
[0003]受到地理等各种因素影响，目前我国较为广袤的区域，比如高原、海岛、牧区、部分村庄等无法被电网覆盖，这部分区域的能源需求构成了一个较为庞大的光伏离网产品的潜在市场。太阳能是取之不尽用之不竭的新型能源，光伏发电具有诸多优势。
[0004]【实用新型内容】本实用新型的目的是提供一种500W光伏充放电控制逆变一体机，以实现光伏发电电能存储和逆变的目的。
[0005]为了达到上述目的，本实用新型所采用的技术方案为:
[0006]500W光伏充放电控制逆变一体机，其特征在于:包括MOS管Ql、蓄电池BTl、由MOS管Q2-Q9组成的H4逆变结构、工频升压变压器Tl、单片机PIC18F2431、PWM驱动电路、模拟处理电路；
[0007]所述MOS管Ql的漏极通过光伏板输入接口 Jl连接光伏板阳极，MOS管Ql的源极依次通过串联的充电电流取样电阻R2、光伏板输入接口 J2连接光伏板阴极，光伏板输入接口 Jl、J2之间并联有电阻R1、滤波电容Cl ；
[0008]所述蓄电池BTl的正极通过保险丝PRO与一个二极管Dl的阴极连接，二极管Dl的阳极连接至MOS管Ql的漏极，蓄电池BTl的负极与MOS管Ql的源极连接；
[0009]由MOS管Q2-Q9组成的H4逆变结构中，MOS管Q2、Q4、Q6、Q8的漏极共接后连接至二极管Dl阴极与保险丝PRO之间，MOS管Q3、Q5、Q7、Q9的源极共接后通过放电电流取样电阻R3连接至蓄电池BTl的负极，MOS管Q2的源极与MOS管Q3的漏极、MOS管Q4的源极与MOS管Q5的漏极、MOS管Q6的源极与MOS管Q7的漏极、MOS管Q8的源极与MOS管Q9的漏极分别通过导线连接，且MOS管Q2的源极与MOS管Q4的源极共接，MOS管Q6的源极与MOS管Q8的源极共接，MOS管Q3的漏极与MOS管Q5的漏极共接，MOS管Q7的漏极与MOS管Q9的漏极共接；
[0010]所述工频升压变压器Tl的原边一端通过电感LI与MOS管Q2、M0S管Q4的源极共接点连接，工频升压变压器Tl的原边另一端与MOS管Q7、MOS管Q9的漏极共接点连接，且工频升压变压器Tl的原边两端之间连接有电容C2，工频升压变压器Tl的副边两端一一对应连接有负载接线端子J3和负载接线端子J4 ;
[0011]所述模拟处理电路的输入端分别引入充电电流取样电阻R2的取样信号S1、放电电流取样电阻R3的取样信号S2，模拟处理电路的输出端连接至单片机PIC18F2431的输入端，单片机PIC18F2431的输出端与PWM驱动电路输入端连接，PWM驱动电路的输出端分别与主电路中的MOS管Q1-Q9的栅极连接。
[0012]所述的500W光伏充放电控制逆变一体机，其特征在于:还包括电源模块，电源模块输入端分别与蓄电池BTl的正、负极连接，电源模块输出端供电至单片机PIC18F2431、PWM驱动电路、模拟处理电路。
[0013]所述的500W光伏充放电控制逆变一体机，其特征在于:单片机PIC18F2431上还接入有人机接口及报警电路，电源模块亦供电至人机接口及报警电路。
[0014]本实用新型能够实现光伏电池板输出电能的存储，以及将蓄电池的直流电逆变为220V交流电为负载供电的功能，很好的解决了偏远地区供电难的问题。
【附图说明】
[0015]图1为本实用新型电路原理图。
【具体实施方式】
[0016]如图1所示，500W光伏充放电控制逆变一体机，包括MOS管Q1、蓄电池BT1、由MOS管Q2-Q9组成的H4逆变结构、工频升压变压器Tl、单片机PIC18F2431、PWM驱动电路、模拟处理电路；
[0017]MOS管Ql的漏极通过光伏板输入接口 Jl连接光伏板阳极，MOS管Ql的源极依次通过串联的充电电流取样电阻R2、光伏板输入接口 J2连接光伏板阴极，光伏板输入接口 J1、J2之间并联有电阻R1、滤波电容Cl ；
[0018]蓄电池BTl的正极通过保险丝PRO与一个二极管Dl的阴极连接，二极管Dl的阳极连接至MOS管Ql的漏极，蓄电池BTl的负极与MOS管Ql的源极连接；
[0019]由MOS管Q2-Q9组成的H4逆变结构中，MOS管Q2、Q4、Q6、Q8的漏极共接后连接至二极管Dl阴极与保险丝PRO之间，MOS管Q3、Q5、Q7、Q9的源极共接后通过放电电流取样电阻R3连接至蓄电池BTl的负极，MOS管Q2的源极与MOS管Q3的漏极、MOS管Q4的源极与MOS管Q5的漏极、MOS管Q6的源极与MOS管Q7的漏极、MOS管Q8的源极与MOS管Q9的漏极分别通过导线连接，且MOS管Q2的源极与MOS管Q4的源极共接，MOS管Q6的源极与MOS管Q8的源极共接，MOS管Q3的漏极与MOS管Q5的漏极共接，MOS管Q7的漏极与MOS管Q9的漏极共接；
[0020]工频升压变压器Tl的原边一端通过电感LI与MOS管Q2、M0S管Q4的源极共接点连接，工频升压变压器Tl的原边另一端与MOS管Q7、MOS管Q9的漏极共接点连接，且工频升压变压器Tl的原边两端之间连接有电容C2，工频升压变压器Tl的副边两端一一对应连接有负载接线端子J3和负载接线端子J4 ;
[0021]模拟处理电路的输入端分别引入充电电流取样电阻R2的取样信号S1、放电电流取样电阻R3的取样信号S2，模拟处理电路的输出端连接至单片机PIC18F2431的输入端，单片机PIC18F2431的输出端与PWM驱动电路输入端连接，PWM驱动电路的输出端分别与主电路中的MOS管Q1-Q9的栅极连接。
[0022]还包括电源模块，电源模块输入端分别与蓄电池BTl的正、负极连接，电源模块输出端供电至单片机PIC18F2431、PWM驱动电路、模拟处理电路。
[0023]单片机PIC18F2431上还接入有人机接口及报警电路，电源模块亦供电至人机接口及报警电路。
[0024]本实用新型中，J1，J2是光伏板输入接口，光伏板阳极接入J1。滤波电容Cl对光伏输入电压进行滤波，电阻Rl作用是光伏板断开时，对Cl中存储的电能进行快速放电。二极管Dl防止蓄电池BTl反向对光伏板放电。当蓄电池过压或充电过流时，MOS管Ql导通，对蓄电池起到保护作用。PRO是保险丝，当充放电电流过大，或者蓄电池不慎反接时被快速熔断，保护蓄电池不受损伤。Q2/Q3构成了 H4逆变结构的一个桥臂，其中Q2/Q4并联，Q3/Q5并联，目的是提高桥的带载能力，降低成本。同理，Q6/Q7构成了 H4逆变结构的另一个桥臂，其中Q6/Q8并联，Q7/Q9并联。H4桥的输出端连接电感LI与电容C2构成的滤波网络，滤波后连接到工频升压变压器Tl原边，Tl的副边输出连接到端子J3/J4，即负载端。单片机PIC18F2431实时检测负载端电压进行闭环控制，确保输出给负载的电压维持在220V。电阻R2，R3分别负责充电电流与放电电流的取样任务，取样信号S1、S2分别连接到模拟处理电路，然后送入单片机采样。单片机输出的PWM信号进过驱动电路后，驱动MOS管按软件控制方式进行动作。系统中还扩展了人机接口以及嗡鸣器报警电路。蓄电池BTl连接到电源模块，输出系统运行需要的12V与5V电源。
【主权项】
1.500W光伏充放电控制逆变一体机，其特征在于:包括MOS管Ql、蓄电池BTl、由MOS管Q2-Q9组成的H4逆变结构、工频升压变压器Tl、单片机PIC18F2431、PWM驱动电路、模拟处理电路； 所述MOS管Ql的漏极通过光伏板输入接口 Jl连接光伏板阳极，MOS管Ql的源极依次通过串联的充电电流取样电阻R2、光伏板输入接口 J2连接光伏板阴极，光伏板输入接口Jl、J2之间并联有电阻R1、滤波电容Cl ； 所述蓄电池BTl的正极通过保险丝PRO与一个二极管Dl的阴极连接，二极管Dl的阳极连接至MOS管Ql的漏极，蓄电池BTl的负极与MOS管Ql的源极连接； 由MOS管Q2-Q9组成的H4逆变结构中，MOS管Q2、Q4、Q6、Q8的漏极共接后连接至二极管Dl阴极与保险丝PRO之间，MOS管Q3、Q5、Q7、Q9的源极共接后通过放电电流取样电阻R3连接至蓄电池BTl的负极，MOS管Q2的源极与MOS管Q3的漏极、MOS管Q4的源极与MOS管Q5的漏极、MOS管Q6的源极与MOS管Q7的漏极、MOS管Q8的源极与MOS管Q9的漏极分别通过导线连接，且MOS管Q2的源极与MOS管Q4的源极共接，MOS管Q6的源极与MOS管Q8的源极共接，MOS管Q3的漏极与MOS管Q5的漏极共接，MOS管Q7的漏极与MOS管Q9的漏极共接； 所述工频升压变压器Tl的原边一端通过电感LI与MOS管Q2、M0S管Q4的源极共接点连接，工频升压变压器Tl的原边另一端与MOS管Q7、MOS管Q9的漏极共接点连接，且工频升压变压器Tl的原边两端之间连接有电容C2，工频升压变压器Tl的副边两端一一对应连接有负载接线端子J3和负载接线端子J4 ; 所述模拟处理电路的输入端分别引入充电电流取样电阻R2的取样信号S1、放电电流取样电阻R3的取样信号S2，模拟处理电路的输出端连接至单片机PIC18F2431的输入端，单片机PIC18F2431的输出端与PWM驱动电路输入端连接，PWM驱动电路的输出端分别与主电路中的MOS管Q1-Q9的栅极连接。
2.根据权利要求1所述的500W光伏充放电控制逆变一体机，其特征在于:还包括电源模块，电源模块输入端分别与蓄电池BTl的正、负极连接，电源模块输出端供电至单片机PIC18F2431、PWM驱动电路、模拟处理电路。
3.根据权利要求1所述的500W光伏充放电控制逆变一体机，其特征在于:单片机PIC18F2431上还接入有人机接口及报警电路，电源模块亦供电至人机接口及报警电路。
【专利摘要】本实用新型公开了一种500W光伏充放电控制逆变一体机，包括MOS管Q1、蓄电池BT1、由MOS管Q2-Q9组成的H4逆变结构、工频升压变压器T1、单片机PIC18F2431、PWM驱动电路、模拟处理电路。本实用新型能够实现光伏电池板输出电能的存储，以及将蓄电池的直流电逆变为220V交流电为负载供电的功能，很好的解决了偏远地区供电难的问题。
【IPC分类】H02S40-38, H02J7-00, H02S40-32, H02S40-30
【公开号】CN204597878
【申请号】CN201520272148
【发明人】王宾
【申请人】安徽明赫新能源有限公司
【公开日】2015年8月26日
【申请日】2015年4月29日