专利名称：太阳能电力切换控制器的制作方法
技术领域：
本发明涉及的是一种新能源技术领域的太阳能电池及应用系统设计方案，具体是 一种实现太阳能与市电进行电力切换的控制器。
背景技术：
太阳能控制器是光伏发电设备必备的部件，太阳能控制器全称为太阳能充放电控 制器，是用于太阳能发电系统中，控制多路太阳能电池方阵对蓄电池充电以及蓄电池给太 阳能逆变器负载供电的自动控制设备。太阳能控制器采用高速CPU微处理器，是一个微机 数据采集和监测控制系统。目前的太阳能控制器都是单一控制太阳能充放电，太阳能光伏 发电标准高，造价高，性价比低，不利于推广，更不利于对现有设备进行太阳能改造。针对上 述情况，采用太阳能与市电切换的技术，当太阳能供电不足时，系统自动切换到市电供电状 态，这样有效的降低了太阳能光伏发电的标准，降低了造价，提高了性价比，有利于对现有 设备进行太阳能改造，从而使太阳能光伏发电的大力推广成为可能。例如假设某地年平均 连续阴天时间为3天，最长连续阴天时间为7天，传统太阳能光伏发电系统设计标准要满足 连续7天阴天能持续供电的标准，而采用本发明方案，可将标准定为3天，少数连续阴天时 间采用市电供电。经过对现有文献的检索发现，中国专利申请号为200710118513. 2，名称为一种 PWM太阳能控制器的PWM太阳能功率控制模块，中国专利申请号为200810067M0，名称为 太阳能控制器，以上专利提出了不同的针对太阳能光伏发电系统的控制器，但均未提及和 市电进行切换，中国专利申请号为200720092570，名称为多时段太阳能控制器，提出了 将太阳能发电的电量合理分配，提高太阳能利用效率的太阳能控制器设计，但是也没有提 及太阳能电力切换的概念和技术。检索还发现，中国专利申请号为200720121342，名称为新型太阳能控制器，提 及了当蓄电池供电不足时，使用升压模块，将电压升至额定值，该项技术成本明显会增加， 而且不能降低太阳能光伏发电系统设计的标准。至今未发现采用电力切换思想设计的控制器。
发明内容本发明的目的在于克服太阳能成本过高带来的不便于推广的问题。提供了一种 方便在现有供电设备上改装，并且可以大大降低太阳能光伏发电系统成本的控制器设计方 案。适用于大规模的推广应用和对现有供电设备的改造。本发明是通过以下技术方案实现的太阳能电力切换控制器，包括市电电源接口、太阳能电源接口、蓄电池接口、用电 器接口、充电保护电路、逆变控制电路、中央控制器、电力切换控制电路，其特征在于，用电 器接口接交流用电器，市电接口外接市电交流电，太阳能电源接口外接太阳能电池板，蓄电 池接口外接直流蓄电池。所述的太阳能电力切换控制器提供了太阳能电与市电切换的功能，从而有效降低了太阳能光伏发电的成本，其中充电保护电路在阳光充足时使太阳能 电池板为蓄电池稳定供电，在阳光不充足时，保护太阳能电池板不受到蓄电池电压的损坏； 逆变控制电路用于将蓄电池的直流电转换成用电器使用的交流电，为电力切换部分提供电 源；电力切换控制电路，用于控制在市电电能和逆变之后的太阳能电能之间进行切换；中 央控制器用于接收电压信号，总体控制电力切换过程和逆变控制，以及用电器电量的分配。本发明涉及的太阳能电力切换控制器，包括以下步骤第一步，中央控制器接收蓄电池电压信息，当蓄电池电压低于某一值时，控制电 力切换控制电路切换到市电供电状态； 第二步，中央控制器接收蓄电池电压信息，当蓄电池电压高于某一值时，控制电力 切换控制电路切换到蓄电池供电状态，同时控制逆变器将蓄电池直流电逆变成交流电；第三步，由中央控制器控制用电器接口导通，为用电器提供电压。与现有的技术相比，本发明的有益效果是实现了太阳能电力和市电电力的切换， 从而有效的降低了太阳能光伏系统的标准，成倍的降低了太阳能光伏系统的造价，有利于 对现有设备进行太阳能改造，从而使太阳能光伏发电的大范围推广成为可能。
图1是实施例系统组成示意图具体实施方式
以下结合附图对本发明的系统进一步描述本实施例在以本发明技术方案为前提 下进行实施，给出了详细的实施方法和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述 实例。实施例如图1所示，本实例涉及的太阳能电力切换系统，包括用电器接口 1，市电接口 2， 太阳能电源接口 3，蓄电池接口 4，充电保护电路5，逆变控制电路6，电力切换控制电路7， 中央控制器8。其中，用电器接口 1接交流用电器，市电接口 2外接市电交流电，太阳能电 源接口 3外接太阳能电池板，蓄电池接口 4外接直流蓄电池。系统安装完成，开始运行后， 如果阳光充足，接在太阳能电源接口 3的太阳能电池板通过充电保护电路5给蓄电池接口 4处的蓄电池充电，当蓄电池电量充足时，蓄电池通过逆变控制电路6，在中央控制器8的 控制下，将直流电逆变成为交流电，给用电器接口 1处的交流用电器供电，当蓄电池电量不 足时，电力切换控制电路7，在中央控制器8的控制下，将供电电源切换到市电接口 2处的市 电交流电源，由市电继续给交流用电器供电。如果阳光不足，充电保护电路5对太阳能电池 板起到保护作用，防止蓄电池对太阳能电池板造成损伤，当蓄电池电量充足时，蓄电池通过 逆变控制电路6，在中央控制器8的控制下，将直流电逆变成为交流电，给交流用电器供电， 当蓄电池电量不足时，电力切换控制电路7，在中央控制器8的控制下，将供电电源切换到 市电交流电源，由市电交流电源继续给交流用电器供电。
权利要求1. 一种太阳能电力切换控制器，包括市电电源接口、太阳能电源接口、蓄电池接口、 用电器接口、充电保护电路、逆变控制电路、中央控制器、电力切换控制电路，其特征在于， 用电器接口接交流用电器，市电接口外接市电交流电，太阳能电源接口外接太阳能电池板， 蓄电池接口外接直流蓄电池，所述的太阳能电力切换控制器提供了太阳能电与市电切换的 功能，从而有效降低了太阳能光伏发电的成本，其中充电保护电路在阳光充足时使太阳能 电池板为蓄电池稳定供电，在阳光不充足时，保护太阳能电池板不受到蓄电池电压的损坏； 逆变控制电路用于将蓄电池的直流电转换成用电器使用的交流电，为电力切换部分提供电 源；电力切换控制电路，用于控制在市电电能和逆变之后的太阳能电能之间进行切换；中 央控制器用于接收电压信号，总体控制电力切换过程和逆变控制，以及用电器电量的分配。
专利摘要本实用新型为一种能够供电系统在市电与太阳能光伏发电之间进行相互切换的控制器，其用以完成在特定环境或情况下将太阳能切换至市电，以降低太阳能发电成本，保障太阳能设备可靠运行，所述的太阳能电力切换控制器，其包括市电电源接口、太阳能电源接口、蓄电池接口、用电器接口、充电保护电路、逆变控制电路、中央控制器、电力切换控制电路，其中，太阳能电源接口通过充电保护电路与蓄电池相连，在太阳光充足时给蓄电池充电，在阳光不足时保护太阳能电池板不受损坏；蓄电池通过逆变控制电路，将直流电压转换成交流电压；逆变控制电路提供的交流电源和市电交流电源通过电力切换控制电路，在中央控制器的控制下，进行电力切换。
文档编号H02J7/00GK201910657SQ201020226448
公开日2011年7月27日 申请日期2010年6月11日 优先权日2010年6月11日
发明者徐丹琴, 李昕, 王帅 申请人:燕山大学