一种极地光伏输入的温度控制电路制造技术

本发明专利技术涉及一种极地光伏输入的温度控制电路，包括：控制单元电路、电能变换单元电路、温度采样单元电路、电参数采样单元电路、电加热器单元电路；控制单元电路包括核心控制电路、保护电路、继电器控制电路、稳压电源电路；电能变换单元电路包括MOS管及二极管构成的BOOST电路、继电器；温度采样单元电路包括温度传感器、传感器接口电路；电参数采样单元电路包括输出电压采样电路、输出电流采样电路；电加热单元电路包括电加热器、温度控制开关。本发明专利技术提供一种极地光伏输入的温度控制电路，能够实现

【技术实现步骤摘要】
一种极地光伏输入的温度控制电路


[0001]本专利技术涉及一种极地光伏输入的温度控制电路，适用于极地移动供电平台的预热系统电路。

技术介绍

[0002]南极地区是地球气候变化的冷源之一，对全球的气候变化有着重要的影响。我国是《南极条约》协商国的正式成员之一，高度重视南极事业，但我国南极科考站电能来源全部采用柴油提供，对保护南极生态环境存在一定的不利影响，进而制约我国南极科考事业的发展规模和深度。针对南极环境开发可再生能源的开发利用设备势在必行。国内传统极区移动供电平台不具备光伏电能转换功能，充能采用电网提供，因此平台内需配备储能锂电池与低温小容量锂电池两种电池组。储能锂电池工作温度范围为
‑
10摄氏度～+55摄氏度，当其工作环境温度更低时，电池容量发生衰减，甚至暂停放电。低温小容量锂电池工作温度范围为
‑
40摄氏度～+60摄氏度，但成本较高。其工作过程为:在
‑
40摄氏度～0摄氏度温度下，低温型锂电池工作，实现储能锂电池的预热功能，待温度达到0摄氏度以上时，再切换为储能锂电池工作,并补充低温型锂电池电能。其存在以下不足：1、由于预热电能来源于极区电网，不属于可再生能源。2、由于电池需要切换控制，导致平台内控制电路设计复杂，后期维护成本高。3、由于采用两种类型的电池分时利用，导致设备能量密度低。4、可适应的低温温度范围较窄，不满足
‑
50摄氏度环境使用需求。

技术实现思路

[0003]本专利技术技术解决问题：本专利技术电路可以在r/>‑
50摄氏度环境下启动并实现极区光伏电能转换，从而实现移动供电平台利用可再生能源的预热功能。与现有技术相比，由于本专利技术采用光伏电能供电方式，简化了平台内电池切换控制电路，从而提高了设备能量密度，也扩充了移动供电平台适用的温度范围，解决了极区移动供电平台在
‑
50摄氏度环境下利用可再生能源预热启动的根本问题。
[0004]本专利技术技术解决方案：本专利技术的一种极地光伏输入的温度控制电路，均采用耐极地低温器件所构成，包括：控制单元电路、电能变换单元电路、温度采样单元电路、电参数采样单元电路、电加热器单元电路；所述控制单元电路与所述电能变换单元电路连接，并将控制稳压输出的脉宽调制信号传输至所述电能变换单元电路，所述控制单元电路与所述温度采样单元电路连接，控制单元电路接收温度采样单元电路将温度信号转换成的电信号进行运算；所述控制单元电路与电参数采样单元电路连接，控制单元电路接收电参数采样单元电路将输出电压与输出电流转换成的低压电信号进行运算；所述电能变换电路与电参数采样单元电路连接，电参数采样单元电路将电能变换电路输出电压与输出电流转换成的低压电信号，所述电能变换电路与电加热单元电路连接，电能变换电路为电加热单元提供稳压电能。其中，所述控制单元电路包括核心控制电路、保护电路、继电器控制电路、稳压电源电路；所述电能变换单元电路包括MOS管及二极管构成的BOOST电路、继电器；所述温度采样单
元电路包括温度传感器、传感器接口电路；所述电参数采样单元电路包括输出电压采样电路、输出电流采样电路；所述电加热单元电路包括电加热器、温度控制开关；
[0005]可选地，为了适应极区野外科考可再生能源移动供电设备的预热功能，所述耐极地低温器件指可耐受
‑
50摄氏度低温环境下储存与启动的元件，以适应极区野外科考可再生能源移动供电设备的预热功能。
[0006]可选地，电加热单元电路采用主回路串联大电流温度控制开关的方式，实现测温对象表面温度高于+25摄氏度加热电路自动断开，低于+15摄氏度加热电路自动接通的末端硬件控制保护功能。该功能结合所述电能变换单元电路的主回路串联继电器的通断控制，可极大保证设备的安全性。
[0007]可选地，所述的极地光伏输入的温度控制电路，其特征在于：电能变换单元电路接收光伏电能，并采用BOOST电路实现光伏输入的最大功率点跟踪技术，从而达到温度控制电路所要实现的快速预热的目的。
[0008]可选地，电能变换单元电路内采用继电器串联作为电能变换器的输出。通过控制单元电路控制实现温度高于5摄氏度控制断开主加热电路、温度低于0摄氏度控制闭合主加热电路的温度控制功能。
[0009]本专利技术与现有技术相比的优点在于：本专利技术采用可耐受
‑
50摄氏度低温环境下储存与启动的元件的技术特征，可以在
‑
50摄氏度环境下启动，实现极区光伏电能转换，从而实现移动供电平台利用可再生能源预热功能。本专利技术采用了权力要求4中的BOOST电路结构和权力要求5中的继电器控制方式提供了一种适合光伏电能输入的加热控制电路，实现了可再生能源的利用，也简化了现有技术中的电池切换控制电路，提高了设备能量密度，并扩充了可再生能源移动供电平台适用的温度范围，解决了极区移动供电平台在
‑
50摄氏度环境下利用可再生能源预热启动的根本问题。本专利技术还采用主回路串联大电流温度控制开关的电路结构，实现了在主回路电流失控情况下进行主电路切断功能，从而提高了本专利技术电路的安全性。
附图说明
[0010]为了更清楚地说明本专利技术或现有技术的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0011]图1为本专利技术极地光伏输入的温度控制电路实施例的电路结构示意图；
[0012]图2为本专利技术极地光伏输入的温度控制电路实施例的控制单元电路电路图；
[0013]图3为本专利技术极地光伏输入的温度控制电路实施例的电能变换单元电路电路图；
[0014]图4为本专利技术极地光伏输入的温度控制电路实施例的温度采样单元电路电路图；
[0015]图5为本专利技术极地光伏输入的温度控制电路实施例的电参数采样单元电路电路图；
[0016]图6为本专利技术极地光伏输入的温度控制电路实施例的电加热单元电路电路图。
具体实施方式
[0017]为使本专利技术的目的、技术方案更加清楚，以下结合附图对具体实施方式做进一步说明。显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0018]如图1所示，本专利技术的极地光伏输入的温度控制电路包括：控制单元电路、电能变换单元电路、温度采样单元电路、电参数采样单元电路、电加热器单元电路；所述控制单元电路与所述电能变换单元电路连接，并将控制稳压输出的脉宽调制信号传输至所述电能变换单元电路，所述控制单元电路与所述温度采样单元电路连接，控制单元电路接收温度采样单元电路将温度信号转换成的电信号进行运算；所述控制单元电路与电参数采样单元电路连接，控制单元电路接收电参数采样单元电路将输出电压与输出电流转换成的低压电信号进行运本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种极地光伏输入的温度控制电路，其特征在于：采用耐极地低温器件构成，能够完成极区光伏电能到热能的转换，所述温度控制电路包括：控制单元电路、电能变换单元电路、温度采样单元电路、电参数采样单元电路和电加热器单元电路；所述控制单元电路与所述电能变换单元电路连接，并将控制稳压输出的脉宽调制信号传输至所述电能变换单元电路；所述控制单元电路与所述温度采样单元电路连接，控制单元电路接收温度采样单元电路将温度信号转换成的电信号进行运算；所述控制单元电路与电参数采样单元电路连接，控制单元电路接收电参数采样单元电路将输出电压与输出电流转换成的低压电信号进行运算；所述电能变换电路与电参数采样单元电路连接，电参数采样单元电路将电能变换电路输出电压与输出电流转换成的低压电信号，所述电能变换电路与电加热单元电路连接，电能变换电路为电加热单元提供稳压电能，其中，所述控制单元电路包括核心控制电路、保护电路、继电器控制电路、稳压电源电路；所述电能变换单元电路包括MOS管及二极管构成的BOOST电路、继电器；所述温度采样单元电路包括温度传感器、传感器接口电路；所述电参数采样单元电路包括输出电压...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘同召，赵栋利，王永超，
申请(专利权)人：北京科诺伟业科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：