一种光伏排式充电设备制造技术

本实用新型专利技术公开了一种光伏排式充电设备，包括光伏电池单元和主控制器，所述光伏电池单元的内部设置有光伏电池等效电路，所述光伏电池等效电路的输出端通过DC/DC变换器连接有DC/AC变换器，所述DC/AC变换器的输出端通过控制线与交流负载相连接，所述光伏电池单元的输出端通过采样电路与主控制器相连接，所述主控制器的输出端通过驱动电路与DC/DC变换器相连接，所述DC/DC变换器还通过双层超级电容变换器与充电设备相连接，所述充电设备包括高压开关和电压变换器，整个充电设备具有灵活，稳定，安全，可调节，自动化，模块化等的特点，利用超级电容可以大电流充电的特性，实现快速充电。

A photovoltaic charging device

The utility model discloses a photovoltaic row charging device, which comprises a photovoltaic cell unit and a main controller. The photovoltaic cell unit is internally provided with a photovoltaic cell equivalent circuit. The output end of the photovoltaic cell equivalent circuit is connected with a DC/AC converter through a DC/DC converter, and the output end of the DC/AC converter is controlled by a DC/AC converter. The output of the photovoltaic cell unit is connected with the main controller through a sampling circuit. The output of the main controller is connected with a DC/DC converter through a driving circuit. The DC/DC converter is also connected with a charging device through a double-layer supercapacitor converter. The charging device includes High voltage switch and voltage converter, the entire charging equipment has flexible, stable, safe, adjustable, automatic, modular and other characteristics, the use of super capacitors can charge large current characteristics, to achieve rapid charging.

【技术实现步骤摘要】
一种光伏排式充电设备
本技术涉及充电设备领域，具体为一种光伏排式充电设备。
技术介绍
在光伏充电系统的发展初期，由于光伏电池所发电能为直流电，且蓄电池的输出也为直流电，所以系统使用起来的局限性很大，只能用于一部分特定电压的直流负载，为了增加光伏充电系统对不同负载尤其是交流负载的适应性，需要在系统中增加逆变功能，但是现有的光伏充电设备还存在一定的缺陷：例如，申请号为201310354805.1，专利名称为电动汽车大范围行驶充电领域的专利技术专利：其是为电动汽车行使、提供到达目的地的远距离预定充电位、交流与直流信息化管理供给“充电消费清单汇总、对账，充电金额转账充值、到达目的使用通讯终端预定充电位”服务保障的设置，推动电动汽车行业的发展。但是，现有的光伏排式充电设备存在以下缺陷：（1）现代充电设备在充电的过程中有诸多的因素需要考虑，例如充电装置什么时候处于投入使用，充电的过程中如何根据超级电容储能模块自身容量选择充电模式以及充电完成后如何保证车走电断，都还留有隐患；（2）在离网型光伏发电系统中涉及的太阳能充电器研究方面，但是在系统稳定性、电磁兼容性和效率提升方面还有待提高。
技术实现思路
为了克服现有技术方案的不足，本技术提供一种光伏排式充电设备，能有效的解决
技术介绍
提出的问题。本技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种光伏排式充电设备，包括光伏电池单元和主控制器，所述光伏电池单元的内部设置有光伏电池等效电路，所述光伏电池等效电路的输出端通过DC/DC变换器连接有DC/AC变换器，所述DC/AC变换器的输出端通过控制线与交流负载相连接，所述光伏电池单元的输出端通过采样电路与主控制器相连接，所述主控制器的输出端通过驱动电路与DC/DC变换器相连接，所述DC/DC变换器还通过双层超级电容变换器与充电设备相连接，所述充电设备包括高压开关和电压变换器，所述高压开关的输出端与电压变换器相连接，所述电压变换器的输出端通过整流器与DC/DC变换器相连接，所述DC/DC变换器的输出端连接有输出开关，所述输出开关的控制端连接有应急电源接口。进一步地，所述光伏电池等效电路包括电流源和二极管，所述电流源的两端与二极管并联连接。进一步地，所述二极管的两端并联连接有负载电路，所述负载电路的输出端连接有损耗电阻。进一步地，所述主控制器的交互端口连接有触摸屏。进一步地，所述主控制器的控制端还连接有全桥逆变器。与现有技术相比，本技术的有益效果是：（1）本技术的充电设备具有灵活，稳定，安全，可调节，自动化，模块化等的特点，利用超级电容可以大电流充电的特性，实现快速充电；（2）本技术的光伏电池单元内部建立了光伏电池的等效电路，从而降低了系统电路的成本，使光伏电池在工作中发挥最大作用。附图说明图1为本技术的整体结构示意图；图2为本技术的充电设备示意图；图3为本技术的光伏电池等效电路电路图。图中标号：1-光伏电池单元；2-DC/DC变换器；3-光伏电池等效电路；4-DC/AC变换器；5-交流负载；6-采样电路；7-主控制器；8-全桥逆变器；9-触摸屏；10-驱动电路；11-充电设备；12-双层超级电容变换器；13-高压开关；14-电压变换器；15-整流器；16-输出开关；17-应急电源接口。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。如图1至图3所示，本技术提供了一种光伏排式充电设备，包括光伏电池单元1和主控制器7，所述主控制器7采用STM32F103ZET6作为主控芯片，所述光伏电池单元1的内部设置有光伏电池等效电路3，所述光伏电池等效电路3的输出端通过DC/DC变换器2连接有DC/AC变换器4，所述DC/AC变换器4的输出端通过控制线与交流负载5相连接，所述光伏电池单元1的输出端通过采样电路6与主控制器7相连接，所述主控制器7的输出端通过驱动电路10与DC/DC变换器2相连接，所述DC/DC变换器2用于实现双层超级电容变换器12的充电和放电功能，所述DC/DC变换器2还通过双层超级电容变换器12与充电设备11相连接，所述主控制器7的交互端口连接有触摸屏9，所述主控制器7的控制端还连接有全桥逆变器8，全桥逆变器8主要用来实现纯正选波逆变功能。进一步说明的是，光伏电池单元1所产生的电能通过DC/DC变换器2传送到直流母线上，利用MPPT算法对DC/DC变换器2进行控制可使光伏单元的发电能力被最大化利用；双层超级电容变换器12通过双向DC/DC变换器2与直流母线相连，负责整体系统的能量调节工作，可以根据系统的能量需求情况决定充电设备11从直流母线吸收能量或者往直流母线释放能量；直流母线既可以直接为电压等级匹配的负载直接供电，又可以通过全桥逆变模块为交流负载供电，整个系统的控制电路是基于ARM控制器STM32F103ZET6实现的，系统中的电气参数经过传感器和采样电路后变成可识别的电压信号，主控芯片根据信号反馈完成相关控制算法的处理分析，然后对驱动电路发出控制信号，使整个系统运行在可行的工作模式。进一步说明的是，所述充电设备11包括高压开关13和电压变换器14，所述高压开关13的输出端与电压变换器14相连接，所述电压变换器14的输出端通过整流器15与DC/DC变换器2相连接，所述DC/DC变换器2的输出端连接有输出开关16，所述输出开关16的控制端连接有应急电源接口17，所述高压开关13接收的电网高压电流经过电压变换器14整流，DC/DC变换器2变流环节后经过输出开关接入到外部的接触网，通过双层超级电容变换器12对超级电容储能模块进行充电。进一步说明的是，所述光伏电池等效电路3包括电流源I和二极管D，所述电流源I的两端与二极管D并联连接，所述二极管D的两端并联连接有负载电路R1，所述负载电路R1的输出端连接有损耗电阻R2，由于光生伏打效应，太阳光照射光伏电池后使其产生光生电流Iph，此电流随着光照强度的改变而变化，光照越强电流就越大，当光伏电池的两端有负载时，电流Iph通过负载产生负载端电压，这个端电压又反馈到光伏电池中的P-N结上，使光伏电池内部产生一个与Iph反向的电流Id。对于本领域技术人员而言，显然本技术不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本技术的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本技术。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本技术的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本技术内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光伏排式充电设备，包括光伏电池单元（1）和主控制器（7），其特征在于：所述光伏电池单元（1）的内部设置有光伏电池等效电路（3），所述光伏电池等效电路（3）的输出端通过DC/DC变换器（2）连接有DC/AC变换器（4），所述DC/AC变换器（4）的输出端通过控制线与交流负载（5）相连接，所述光伏电池单元（1）的输出端通过采样电路（6）与主控制器（7）相连接，所述主控制器（7）的输出端通过驱动电路（10）与DC/DC变换器（2）相连接，所述DC/DC变换器（2）还通过双层超级电容变换器（12）与充电设备（11）相连接，所述充电设备（11）包括高压开关（13）和电压变换器（14），所述高压开关（13）的输出端与电压变换器（14）相连接，所述电压变换器（14）的输出端通过整流器（15）与DC/DC变换器（2）相连接，所述DC/DC变换器（2）的输出端连接有输出开关（16），所述输出开关（16）的控制端连接有应急电源接口（17）。

【技术特征摘要】
1.一种光伏排式充电设备，包括光伏电池单元（1）和主控制器（7），其特征在于：所述光伏电池单元（1）的内部设置有光伏电池等效电路（3），所述光伏电池等效电路（3）的输出端通过DC/DC变换器（2）连接有DC/AC变换器（4），所述DC/AC变换器（4）的输出端通过控制线与交流负载（5）相连接，所述光伏电池单元（1）的输出端通过采样电路（6）与主控制器（7）相连接，所述主控制器（7）的输出端通过驱动电路（10）与DC/DC变换器（2）相连接，所述DC/DC变换器（2）还通过双层超级电容变换器（12）与充电设备（11）相连接，所述充电设备（11）包括高压开关（13）和电压变换器（14），所述高压开关（13）的输出端与电压变换器（14）相连接，所述电压变换器（14）的输出端通过整流器（...

【专利技术属性】
技术研发人员：延超越，
申请(专利权)人：定州市隆鑫新能源科技有限公司，
类型：新型
国别省市：河北,13