一种家用太阳能并网发电系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及光伏发电技术领域，具体地说，特别涉及一种家用太阳能并网发电系统。
【背景技术】
[0002]随着煤炭、石油等传统燃料资源的频频告急，不可再生能源的使用对环境造成的危害日益加剧，能源问题日益成为制约国际社会经济发展的瓶颈。鉴于此种情况，世界各国都在大力开发可再生能源，如太阳能、生物质能、风能、水能及地热能等能源。太阳能作为最有前途的一种可再生能源，近年来得到了广泛的应用，其中最重要的一个应用为光伏发电。
[0003]目前光伏发电系统主要分为并网光伏系统和离网光伏系统。在并网光伏系统中，光伏组件将太阳能转化为直流电能，通过并网逆变器将直流电能转化为与电网同频同相的交流电能供给负载使用并馈入电网；在离网光伏系统中，控制器对光伏组件所发的电能进行调节和控制，一方面把调整后的能量送往直流负载或交流负载，另一方面把多余的能量送往蓄电池组储存，当所发的电不能满足负载需要时，控制器又把蓄电池的电能送往负载。
[0004]目前家用太阳能屋顶系统得到了广泛的应用，其中大部分是并网系统，但如果这种系统连接的电网出现故障断电后，整个系统也会停止发电，导致家用负载无法工作，给用户带来损失和不便；另一部分是离网系统，虽然能保证家用负载的连续工作，但此系统也有比较明显的缺点，如系统效率不高，可靠性不好，需定期维护，蓄电池的经常充放电导致其使用寿命有限，需定期更换，因此该系统的维护成本很高。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种家用太阳能并网发电系统，其将高压、低压控制区分离成两模块，有效利用太阳能，提高系统效率，性能稳定，既可供家用负载使用，又可同时将系统产生的多余电力储存到备用的蓄电池组。
[0006]本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:一种家用太阳能并网发电系统，包括充电控制系统、低压控制系统、高压控制系统、负载、电能表、电网和计算机终端管理系统；所述充电控制系统由太阳能光伏组件、充电控制器和蓄电池组成，所述太阳能光伏组件与充电控制器连接，所述充电控制器与蓄电池连接，所述低压控制系统由DC-AC全桥变换器、左驱动电路和ARM微控制器组成，所述ARM微控制器与左驱动电路连接，所述蓄电池和左驱动电路都与DC-AC全桥变换器连接，所述高压控制系统由AC-DC桥式整流滤波电路、右DC-AC全桥变换器、右驱动电路和光电隔离电路组成，所述低压控制系统中DC-AC全桥变换器与AC-DC桥式整流滤波电路连接，所述ARM微控制器与光电隔离电路相连，所述光电隔离电路与右驱动电路连接，所述右驱动电路分别与AC-DC桥式整流滤波电路和右DC-AC全桥变换器连接，所述AC-DC桥式整流滤波电路与右DC-AC全桥变换器连接，所述负载和电能表都与高压控制系统中的右DC-AC全桥变换器连接，所述电网与电能表连接，所述计算机终端管理系统由计算机终端和手机组成，所述低压控制系统中ARM控制器和手机都与计算机终端相连。
[0007]作为优选，所述计算机终端管理系统中计算机终端上安装有可视化软件系统。
[0008]作为优选，所述充电控制系统中充电控制器上设有STM32F102VC微处理器和场效应管。
[0009]在阳光充足的天气下，将太阳能光伏组件输出的电流存储于蓄电池，将存储的蓄电池电压通过全桥变换器逆变为正弦波表脉宽变化的高频交流方波电压，通过高频变压器升压、桥式整流滤波电路滤波后逆变为只含正半周的正弦交流电，再经过第二级全桥变换器开关，以开关频率翻转，将其中一个正半波翻转为负半波，转换为正弦交流电。全桥变换器前后两级功能不同，前级用于逆变，后级用于输出电压开关极性的调整；期间系统的工作效率往往是考虑的重点，为了最大限度的利用太阳能电池板输出功率，充电控制系统模块中采用采样电路实时采集太阳能电池板两端的电压与电流，结合最大功率点跟踪算法，实现光伏逆变器工作于最大功率范围；另外，在光伏逆变器电气测量与控制过程中，往往需要将高压电路的模拟量与低压控制的数字量进行有效地电气隔离，以防止强电流、高电压串入低压控制器件将其烧毁。
[0010]本实用新型与现有技术相比具有以下优点:将高压、低压控制区分离成两模块，有效利用太阳能，提高系统效率，性能稳定；既可供家用负载使用，又可同时将系统产生的多余电力储存到备用的蓄电池组或输送到电网中。
【附图说明】
[0011]图1为本实用新型的一种【具体实施方式】的结构示意图；
[0012]图2为本实用新型充电控制器的结构示意图。
[0013]附图标记说明:
[0014]1:充电控制系统，2:低压控制系统，3:高压控制系统，4:负载，5:电能表，6:电网，7:计算机终端管理系统；
[0015]101:太阳能光伏组件，102:充电控制器，103:蓄电池，201:DC_AC全桥变换器，202:左驱动电路，203:ARM微控制器，301:AC_DC桥式整流滤波电路，302:右DC-AC全桥变换器，303:右驱动电路，304:光电隔离电路，701:计算机终端，702:手机，Ql、Q2、Q3为场效应管。
【具体实施方式】
[0016]下面结合附图及实施例描述本实用新型【具体实施方式】:
[0017]如附图1和图2所示，其示出了本实用新型的一种【具体实施方式】，一种家用太阳能并网发电系统，包括充电控制系统1、低压控制系统2、高压控制系统3、负载4、电能表5、电网6和计算机终端管理系统7 ;所述充电控制系统1由太阳能光伏组件101、充电控制器102和蓄电池103组成，所述太阳能光伏组件101与充电控制器102连接，所述充电控制器102与蓄电池103连接，所述低压控制系统2由DC-AC全桥变换器201、左驱动电路202和ARM微控制器203组成，所述ARM微控制器203与左驱动电路202连接，所述蓄电池103和左驱动电路202都与DC-AC全桥变换器201连接，所述高压控制系统3由AC-DC桥式整流滤波电路301、右DC-AC全桥变换器302、右驱动电路303和光电隔离电路304组成，所述低压控制系统2中DC-AC全桥变换器201与AC-DC桥式整流滤波电路301连接，所述ARM微控制器203与光电隔离电路304相连，所述光电隔离电路304与右驱动电路303连接，所述右驱动电路303分别与AC-DC桥式整流滤波电路301和右DC-AC全桥变换器302连接，所述AC-DC桥式整流滤波电路301与右DC-AC全桥变换器302连接，所述负载4和电能表5都与高压控制系统3中的右DC-AC全桥变换器302连接，所述电网6与电能表5连接，所述计算机终端管理系统7由计算机终端701和手机702组成，所述低压控制系统2中ARM控制器203和手机702都与计算机终端701相连。
[0018]优选的，所述计算机终端管理系统7中计算机终端701上安装有可视化软件系统。
[0019]优选的，所述充电控制系统1中充电控制器102上设有STM32F102VC微处理器和场效应管Q1、Q2、Q3。
[0020]上面结合附图对本实用新型优选实施方式作了详细说明，但是本实用新型不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的如提下做出各种变化。
[0021]不脱离本实用新型的构思和范围可以做出许多其他改变和改型。应当理解，本实用新型不限于特定的实施方式，本实用新型的范围由所附权利要求限定。
【主权项】
1.一种家用太阳能并网发电系统，其特征在于:包括充电控制系统、低压控制系统、高压控制系统、负载、电能表、电网和计算机终端管理系统；所述充电控制系统由太阳能光伏组件、充电控制器和蓄电池组成，所述太阳能光伏组件与充电控制器连接，所述充电控制器与蓄电池连接，所述低压控制系统由DC-AC全桥变换器、左驱动电路和ARM微控制器组成，所述ARM微控制器与左驱动电路连接，所述蓄电池和左驱动电路都与DC-AC全桥变换器连接，所述高压控制系统由AC-DC桥式整流滤波电路、右DC-AC全桥变换器、右驱动电路和光电隔离电路组成，所述低压控制系统中DC-AC全桥变换器与AC-DC桥式整流滤波电路连接，所述ARM微控制器与光电隔离电路相连，所述光电隔离电路与右驱动电路连接，所述右驱动电路分别与AC-DC桥式整流滤波电路和右DC-AC全桥变换器连接，所述AC-DC桥式整流滤波电路与右DC-AC全桥变换器连接，所述负载和电能表都与高压控制系统中的右DC-AC全桥变换器连接，所述电网与电能表连接，所述计算机终端管理系统由计算机终端和手机组成，所述低压控制系统中ARM控制器和手机都与计算机终端相连。2.如权利要求1所述的一种家用太阳能并网发电系统，其特征在于:所述计算机终端管理系统中计算机终端上安装有可视化软件系统。3.如权利要求1所述的一种家用太阳能并网发电系统，其特征在于:所述充电控制系统中充电控制器上设有STM32F102VC微处理器和场效应管。
【专利摘要】本实用新型公开了一种家用太阳能并网发电系统，主要内容为：充电控制系统由太阳能光伏组件、充电控制器和蓄电池组成，低压控制系统由DC-AC全桥变换器、左驱动电路和ARM微控制器组成，蓄电池和左驱动电路都与DC-AC全桥变换器连接，高压控制系统由AC-DC桥式整流滤波电路、右DC-AC全桥变换器、右驱动电路和光电隔离电路组成，低压控制系统中DC-AC全桥变换器与AC-DC桥式整流滤波电路连接，ARM微控制器与光电隔离电路相连，负载和电能表都与高压控制系统中的右DC-AC全桥变换器连接，电网与电能表连接，计算机终端管理系统由计算机终端和手机组成，低压控制系统中ARM控制器和手机都与计算机终端相连。
【IPC分类】H02S40/30, H02J3/38, H02J7/35
【公开号】CN205092589
【申请号】CN201520838918
【发明人】伍华平
【申请人】深圳索日太阳能科技有限公司
【公开日】2016年3月16日
【申请日】2015年10月22日