高效光伏控制系统技术方案

本发明专利技术公开了高效光伏控制系统，包括管理模块和N个充电模块，所述管理模块和充电模块连接有同一个CAN总线，所述N大于等于1且小于等于10，每个所述充电模块控制单块太阳能电池板对蓄电池进行充电，所述管理模块集成了输入单元、显示单元、数据存储单元、检测单元、CAN通信单元以及串口通信单元，通过输入单元、显示单元显示各充电模块工作状态的实时信息，且用户可方便地设置和保存充电控制参数，管理模块采集蓄电池电压信号经过信号调理。本发明专利技术多个充电模块在管理模块的控制下调整充电PWM的占空比，减小对蓄电池的冲击，有效保护蓄电池，且通过增减充电模块数目，可适应不同容量的蓄电池，有利于扩容。

High efficiency photovoltaic control system

【技术实现步骤摘要】
高效光伏控制系统
本专利技术涉及光伏发电
，尤其涉及高效光伏控制系统。
技术介绍
光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应而将光能直接转变为电能的一种技术。主要由太阳电池板、控制器和逆变器三大部分组成，主要部件由电子元器件构成。传统的独立光伏发电系统一般采用单个充电控制器控制太阳能电池板对蓄电池进行充电，该方法基本能够满足小容量蓄电池的要求，但不能胜任大容量蓄电池或蓄电池组，大容量的蓄电池或蓄电池组充电时需要的充电电流较大，充电过程中充电控制器投入/切出充电频繁，对蓄电池冲击较大，易损坏蓄电池。当前，大容量蓄电池和蓄电池组正被逐渐广泛使用，因此，需要更加有效、可靠的充电控制方案。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的高效光伏控制系统。为了实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：高效光伏控制系统，包括管理模块和N个充电模块，所述管理模块和充电模块连接有同一个CAN总线，所述N大于等于1且小于等于10，每个所述充电模块控制单块太阳能电池板对蓄电池进行充电，所述管理模块集成了输入单元、显示单元、数据存储单元、检测单元、CAN通信单元以及串口通信单元，通过输入单元、显示单元显示各充电模块工作状态的实时信息，且用户可方便地设置和保存充电控制参数，管理模块采集蓄电池电压信号经过信号调理、A／D转换送至主控制器，软件程序根据蓄电池状态控制充电模块进行充电，并通过CAN总线发送充电控制命令给各充电模块。优选的，所述充电模块内置采样单元，采集对应连接的太阳能电池板的电压及充电电流，PWM充电单元产生PWM波形对充电进行控制，根据管理模块发送的命令，充电模块实时调整充电PwM；同时，每隔1s将自身的充电状态信息上报管理模块。优选的，所述CAN总线上传输的数据可分为充电状态信息、充电控制参数、充电控制命令和紧急命令。优选的，所述充电状态信息由充电模块发送给管理模块，包含充电模块的充电方式、充电PWM频率、太阳能阵列电压、充电电流、故障信息等，此类信息数据量较大，广播频率每秒一次。优选的，所述充电控制参数由管理模块广播给所有充电模块，包含了充电过程中一系列充电配置信息，如浮充电压、均衡电压、均衡时长等，当用户通过管理模块修改充电控制参数后，由管理模块发送命令，修改充电模块对应的参数。优选的，所述充电控制命令由管理模块下发给充电模块，包括投Ⅳ切出充电命令、调整充电PWM占空比命令，在未达到充满电压时，管理模块每隔10s发送命令，让一个充电模块投入充电，接近充满电压时，管理模块每10ms调整一个充电模块的充电PwM占空比。优选的，所述紧急命令是指当遇到危险情况需要紧急停机时，由管理模块下发给充电模块，此种命令不定时发送，且优先级最高。本专利技术的有益效果为：1、CAN总线有组态灵活、结构简单、可靠性高、通信速度快等特点，可以被用来设计一种新型模块化独立光伏发电控制系统，多个充电模块在管理模块的控制下调整充电PWM的占空比，减小对蓄电池的冲击，有效保护蓄电池，且通过增减充电模块数目，可适应不同容量的蓄电池，有利于扩容。2、实现了光伏发电系统多节点、高速、高可靠性的网络互连，多个充电模块在管理模块控制下，协同对蓄电池稳定、可靠地充电，并通过所设计的充电控制策略，增强了对蓄电池的保护。附图说明图1为本专利技术提出的高效光伏控制系统的程序流程图；图2为本专利技术提出的高效光伏控制系统的拓扑图；图3为本专利技术提出的高效光伏控制系统的管理模块拓扑图；图4为本专利技术提出的高效光伏控制系统的充电模块拓扑图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利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专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。实施例1，参照图1、图2、图3和图4，高效光伏控制系统，包括管理模块和8个充电模块，管理模块和充电模块连接有同一个CAN总线，每个充电模块控制单块太阳能电池板对蓄电池进行充电，管理模块集成了输入单元、显示单元、数据存储单元、检测单元、CAN通信单元以及串口通信单元，通过输入单元、显示单元显示各充电模块工作状态的实时信息，且用户可方便地设置和保存充电控制参数，管理模块采集蓄电池电压信号经过信号调理、A／D转换送至主控制器，软件程序根据蓄电池状态控制充电模块进行充电，并通过CAN总线发送充电控制命令给各充电模块。本专利技术中，充电模块内置采样单元，采集对应连接的太阳能电池板的电压及充电电流，PWM充电单元产生PWM波形对充电进行控制，根据管理模块发送的命令，充电模块实时调整充电PwM；同时，每隔1s将自身的充电状态信息上报管理模块，CAN总线上传输的数据可分为充电状态信息、充电控制参数、充电控制命令和紧急命令，充电状态信息由充电模块发送给管理模块，包含充电模块的充电方式、充电PWM频率、太阳能阵列电压、充电电流、故障信息等，此类信息数据量较大，广播频率每秒一次，充电控制参数由管理模块广播给所有充电模块，包含了充电过程中一系列充电配置信息，如浮充电压、均衡电压、均衡时长等，当用户通过管理模块修改充电控制参数后，由管理模块发送命令，修改充电模块对应的参数，充电控制命令由管理模块下发给充电模块，包括投Ⅳ切出充电命令、调整充电PWM占空比命令，在未达到充满电压时，管理模块每隔10s发送命令，让一个充电模块投入充电，接近充满电压时，管理模块每10ms调整一个充电模块的充电PwM占空比，紧急命令是指当遇到危险情况需要紧急停机时，由管理模块下发给充电模块，此种命令不定时发送，且优先级最高。实施例2，本实施例与实施例1的区别在于增加了充电模块的数量，将原来的8个充电模块改变成10个充电模块，其他均为改变；参照图1、图2、图3和图4，高效光伏控制系统，包括管理模块和10个充电模块，管理模块和充电模块连接有同一个CAN总线，每个充电模块控制单块太阳能电池板对蓄电池进行充电，管理模块集成了输入单元、显示单元、数据存储单元、检测单元、CAN通信单元以及串口通信单元，通过输入单元、显示单元显示各充电模块工作状态的实时信息，且用户可方便地设置和保存充电控制参数，管理模块采集蓄电池电压信号经过信号调理、A／D转换送至主控制器，软件程序根据蓄电池状态控制充电模块进行充电，并通过CAN总线发送充电控制命令给各充电模块。实施例3，本实施例与实施例1的区别在于增加了充电模块的数量，将原来的8个充电模块改变成6个充电模块，其他均为改变；参照图1、图2、图3和图4，高效光伏控制系统，包括管理模块和6个充电模块，管理模块和充电模块连接有同一个CAN总线，每个充电模块控制单块太阳能电池板对蓄电池进行充电，管理模块集成了输入单元、显示单元、数据存储单元、检测单元、CAN通信单元以及串口通信单元，通过输入单元、显示单元显示各充电模块工作状态的实时信息，且用户可方便地设置和保存充电控制参数，管理模块采集蓄电池电压信号经过信号本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.高效光伏控制系统，包括管理模块和N个充电模块，其特征在于，所述管理模块和充电模块连接有同一个CAN总线，所述N大于等于1且小于等于10，每个所述充电模块控制单块太阳能电池板对蓄电池进行充电，所述管理模块集成了输入单元、显示单元、数据存储单元、检测单元、CAN通信单元以及串口通信单元，通过输入单元、显示单元显示各充电模块工作状态的实时信息，且用户可方便地设置和保存充电控制参数，管理模块采集蓄电池电压信号经过信号调理、A／D转换送至主控制器，软件程序根据蓄电池状态控制充电模块进行充电，并通过CAN总线发送充电控制命令给各充电模块。/n

【技术特征摘要】
1.高效光伏控制系统，包括管理模块和N个充电模块，其特征在于，所述管理模块和充电模块连接有同一个CAN总线，所述N大于等于1且小于等于10，每个所述充电模块控制单块太阳能电池板对蓄电池进行充电，所述管理模块集成了输入单元、显示单元、数据存储单元、检测单元、CAN通信单元以及串口通信单元，通过输入单元、显示单元显示各充电模块工作状态的实时信息，且用户可方便地设置和保存充电控制参数，管理模块采集蓄电池电压信号经过信号调理、A／D转换送至主控制器，软件程序根据蓄电池状态控制充电模块进行充电，并通过CAN总线发送充电控制命令给各充电模块。


2.根据权利要求1所述的高效光伏控制系统，其特征在于，所述充电模块内置采样单元，采集对应连接的太阳能电池板的电压及充电电流，PWM充电单元产生PWM波形对充电进行控制，根据管理模块发送的命令，充电模块实时调整充电PwM；同时，每隔1s将自身的充电状态信息上报管理模块。


3.根据权利要求1所述的高效光伏控制系统，其特征在于，所述CAN总线上传输的数据可分为充电状态信息、充电控制参数、充电控制命令和紧急命令。
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【专利技术属性】
技术研发人员：王凯，
申请(专利权)人：徐州核润光能有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32