一种光伏充电模组及中小型智能离网家用光伏储能系统技术方案

本实用新型专利技术提供一种光伏充电模组及中小型智能离网家用光伏储能系统，属于储能技术领域。本实用新型专利技术光伏充电模组包括光伏输入单元、光伏输入控制单元、储能单元、充电控制单元、充电电流采样单元、电源输出单元，其中，所述光伏输入单元的输出端通过光伏输入控制单元与储能单元输入端相连，所述储能单元的输出端通过所述充电控制单元的输出端与电源输入单元输入端相连，所述电源输出单元的输出端为电池组充电，所述充电电流采样单元用于采集充电电流信息。本实用新型专利技术还提供一种包含所述光伏充电模组的中小型智能离网家用光伏储能系统。本实用新型专利技术的有益效果为：有效提高光伏充电效率。电效率。电效率。

【技术实现步骤摘要】
一种光伏充电模组及中小型智能离网家用光伏储能系统


[0001]本技术涉及一种储能技术，尤其涉及一种光伏充电模组及含所述光伏充电模组的中小型智能离网家用光伏储能系统。

技术介绍

[0002]随着人类社会工业的发展进步，及各种家用及个人消费类电子产品的日新月异发展，人们生活水平的日益提高，各种新电子产品进入到千家万户的日常生活中，人们对能源的需求特别是电能的需求急巨的提高，而很多偏远地区及经济落后的国家，电网等基础建设已跟不上人们对电能需求的增长，人们急需要多种能源的补充利用来满足生活要求，而光伏储能的利用，是最容易普及而且世界各地都有充足的光照能源，光伏储能及再利用系统，将日益进入千家万户。如何有效利用光伏，提高充电及储能效率，是当前需要考虑的重点问题。

技术实现思路

[0003]为解决现有技术中的问题，本技术提供一种光伏充电模组及含所述光伏充电模组的中小型智能离网家用光伏储能系统。
[0004]本技术光伏充电模组包括光伏输入单元、光伏输入控制单元、储能单元、充电控制单元、充电电流采样单元、电源输出单元，其中，所述光伏输入单元的输出端通过光伏输入控制单元与储能单元输入端相连，所述储能单元的输出端通过所述充电控制单元的输出端与电源输入单元输入端相连，所述电源输出单元的输出端为电池组充电，所述充电电流采样单元用于采集充电电流信息。
[0005]本技术作进一步改进，所述光伏输入单元包括开关管、滤波器、三极管Q33，其中，所述开关管的源极接光伏板输出端，漏极接光伏输入控制单元，所述开关管的栅极与三极管Q33的集电极相连，所述滤波器设置在所述开关管的电源输出端，所述三极管Q33的发射极接地，基极通过一电阻接所述光伏充电模组的光伏充电开关控制信号源。
[0006]本技术作进一步改进，所述光伏输入单元包括控制为储能单元充电的第一控制端MPPTH、开关管Q52、电阻R26、二极管D27、电阻R473、二极管D41，其中，所述开关管Q52的栅极分别与电阻R26的一端和二极管D27的正极相连，所述电阻R26的另一端和二极管D27的负极与所述第一控制端MPPTH相连，所述开关管Q52的源极分别与储能单元的输入端和接地端MPPT_GND相连，所述开关管Q52的漏极接光伏输入单元的输出端，所述二极管D41和电阻R473分别并接在开关管Q52的源极和漏极之间，其中，所述二极管Q41的正极接开关管Q52的源极。
[0007]本技术作进一步改进，所述充电控制单元包括控制为电池或电池组充电的第二控制端MPPTL、开关管Q51、电阻R27、二极管D26、电阻R102，其中，所述开关管Q51的栅极分别与电阻R27的一端和二极管D26的正极相连，所述电阻R27的另一端和二极管D26的负极与所述第二控制端MPPTL相连，所述开关管Q51的源极分别与电池或电池组的负极及接地端
AGND相连，所述开关管Q51的漏极分别与接地端MPPT_GND和储能单元的输入端相连，所述电阻R102并接在开关管Q51的源极和漏极之间。
[0008]本技术作进一步改进，所述储能单元包括电感L3，所述电感L3的输出端与电池或电池组的正极相连，所述开关管Q51、电感L3、电池或电池组的正负极之间形成一电源回路。
[0009]本技术还提供一种中小型智能离网家用光伏储能系统，包括所述光伏充电模组，还包括MCU、光能采集装置、储能装置、负载管理模块，其中，所述光能采集装置的输出端与光伏充电模组相连，所述光伏充电模组的输出端与储能装置输入端相连，所述储能装置的输出端为负载供电，所述MCU分别与所述储能装置、光伏充电模组、负载管理模块相连。
[0010]本技术作进一步改进，还包括DC适配器、与DC适配器输出端相连的直流充电模组，所述直流充电模组的输出端接储能装置，其功能开关由MCU控制。
[0011]本技术作进一步改进，所述储能装置包括电池模组及对电池模组管理的电池管理系统，所述负载管理模块包括与电池模组相连的储能输出模块及负载控制模块。
[0012]本技术作进一步改进，所述电池模组包括四节3.2V50AH方形磷酸铁锂电池串联，总容量为480WH，电池管理系统的管理芯片采用英集芯科技IP3254芯片。
[0013]本技术作进一步改进，所述MCU采用GD32F350RBT6单片机。
[0014]与现有技术相比，本技术的有益效果是：充分利用廉价清洁的光伏能源，减少对煤碳石油等能源产品的开采利用及依赖，并减少碳排放，洁净空气环境，改善人们生活条件，为本技术提高光伏充电效率提供了硬件基础。
[0015]具体地，通过设置储能单元，光伏的电源预先存储在储能单元中，然后在通过储能单元给后级的电池组供电，当光照不足时，能够在储能单元存储一定电量时，再开启给电池模组充电，从而提高充电效率；
[0016]通过设置充电电流采样单元，能够实时监控充电电流，并根据充电电流控制光伏输入控制单元、充电控制单元的工作状态，从而使本技术电路能够始终在最大功率点给电池模组持续稳定充电，进而进一步提高能源利用率和充电效率；
[0017]本技术中小型智能离网家用光伏储能系统同时支撑光伏及电网适配器充电，在阳光不太充足时，可利用交流电源对产品进行充电，以备停电时使用。同时，如果在没有光伏充电的情况下，可以在交流电网突然断电时，保证该储能设备所带负载不间断工作，防止重要工作事项因断电而造成损失或电子文件损坏。
附图说明
[0018]图1为本技术中小型智能离网家用光伏储能系统结构框图；
[0019]图2为本技术光伏充电模组电路原理图；
[0020]图3为本技术负载管理模块电路原理图。
具体实施方式
[0021]下面结合附图和实施例对本技术做进一步详细说明。
[0022]如图1所示，本技术中小型智能离网家用光伏储能系统包括光能采集装置、与光能采集系统输出端相连的光伏充电模组，还包括MCU、储能装置和负载管理模块，以下对
各个组成部分进行详细说明。
[0023]1、光能采集装置
[0024]本技术的光能采集装置为太阳能采集板或光伏板等，本例采用设置在中小型智能离网家用光伏储能系统壳体上的160W太阳能采集板，尺寸规格1000*990*30mm，工作电压0～40V，最大工作电流4.6A。
[0025]2、光伏充电模组
[0026]本例的光伏充电模组用于将光能采集装置采集的能量存储在储能单元中，然后给后级的储能装置充电。这是整个光伏储能系统最重要部份，关系到整个储能系统的工作效率及能源储存控制。
[0027]如图2所示，本例的光伏充电模组包括光伏输入单元、光伏输入控制单元、储能单元、充电控制单元、充电电流采样单元、电源输出单元，其中，所述光伏输入单元的输出端通过光伏输入控制单元与储能单元输入端相连，所述储能单元的输出端通过所述充电控制单元的输出端与电源输入本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光伏充电模组，其特征在于：包括光伏输入单元、光伏输入控制单元、储能单元、充电控制单元、充电电流采样单元、电源输出单元，其中，所述光伏输入单元的输出端通过光伏输入控制单元与储能单元输入端相连，所述储能单元的输出端通过所述充电控制单元的输出端与电源输入单元输入端相连，所述电源输出单元的输出端为电池组充电，所述充电电流采样单元用于采集充电电流信息。2.根据权利要求1所述的光伏充电模组，其特征在于：所述光伏输入单元包括开关管、滤波器、三极管Q33，其中，所述开关管的源极接光伏板输出端，漏极接光伏输入控制单元，所述开关管的栅极与三极管Q33的集电极相连，所述滤波器设置在所述开关管的电源输出端，所述三极管Q33的发射极接地，基极通过一电阻接所述光伏充电模组的光伏充电开关控制信号源。3.根据权利要求1所述的光伏充电模组，其特征在于：所述光伏输入单元包括控制为储能单元充电的第一控制端MPPTH、开关管Q52、电阻R26、二极管D27、电阻R473、二极管D41，其中，所述开关管Q52的栅极分别与电阻R26的一端和二极管D27的正极相连，所述电阻R26的另一端和二极管D27的负极与所述第一控制端MPPTH相连，所述开关管Q52的源极分别与储能单元的输入端和接地端MPPT_GND相连，所述开关管Q52的漏极接光伏输入单元的输出端，所述二极管D41和电阻R473分别并接在开关管Q52的源极和漏极之间，其中，所述二极管Q41的正极接开关管Q52的源极。4.根据权利要求3所述的光伏充电模组，其特征在于：所述充电控制单元包括控制为电池或电池组充电的第二控制端MPPTL、开关管Q51、电阻R27、二极管D26、电阻R102，其中，所述开关管Q51的栅极分别与电阻R27的一端和二极管D26的正极相连，所述电阻R27的另一端和二极管D26的...

【专利技术属性】
技术研发人员：马宗科，陈业英，
申请(专利权)人：深圳市比比赞科技有限公司，
类型：新型
国别省市：