一种太阳能控制器以及控制方法技术

本发明专利技术公开了光伏领域内的一种太阳能控制器以及控制方法，包括MPPT追踪模块，MPPT追踪模块的输入端与光伏电池相连，MPPT追踪模块的输出端分别与检测单元、USB电源模块的输入端以及防雷器的输入端相连，检测单元的输出端与数据处理控制单元相连，数据处理控制单元分别与保护单元、显示单元以及稳压输出单元相连；通过MPPT追踪模块使得光伏电池处于最大功率点的工作状态，提高发电效率，由检测单元实时检测控制系统的工作状态，一旦出现异常，则可以通过MPU将数据传输给保护单元，由保护单元将确定的异常信息发送给MPU进行识别处理，最终由MCU切断控制系统与发生故障部分的连接，而且实现USB供电和多个电压等级的直流供电，还能提供蓄电池充电功能。还能提供蓄电池充电功能。还能提供蓄电池充电功能。

【技术实现步骤摘要】
一种太阳能控制器以及控制方法


[0001]本专利技术涉及光伏领域内的太阳能光伏控制系统以及控制方法。

技术介绍

[0002]在国家双碳及大力发展新能源的政策下，光伏发电作为新能源一种发电方式发展迅速。随着行业快速发展，光伏电力需要在更多场景下以更多使用方式为人们提供电力。但是，现有技术中，光伏组件控制系统单一，存在无法即用即取的问题。使用过程中，需更多附加设备，才能为人们提供多种电力输出，并且单组件工作效率较低，其发电信息无法让用户直观方便的看到。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是提供一种太阳能控制器以及控制方法，使得光伏电池能够工作在最大功率点，可以提供USB和宽范围VDC直接取电,智能识别电池电压等级并充电，实时显示光伏电池工作信息，还能通过无线通信将数据在客户端显示和控制。
[0004]为实现上述目的，本专利技术提供了一种太阳能控制器，包括MPPT追踪模块，MPPT追踪模块的输入端与光伏电池相连，MPPT追踪模块的输出端分别与检测单元、USB电源模块的输入端以及防雷器的输入端相连，检测单元的输出端与数据处理控制单元相连，数据处理控制单元分别与保护单元、显示单元以及稳压输出单元相连。
[0005]与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于，通过MPPT追踪模块使得光伏电池处于最大功率点的工作状态，提高发电效率，由检测单元实时检测控制系统的工作状态，一旦出现异常，则可以通过MPU将数据传输给保护单元，由保护单元将确定的异常信息发送给MPU进行识别处理，最终由MCU切断控制系统与发生故障部分的连接，而且实现USB供电和多个电压等级的直流供电，还能提供蓄电池充电功能。
[0006]作为本专利技术的进一步改进，数据处理控制单元包括MPU和MCU，MPU分别与检测单元、保护单元以及稳压输出单元相连，MPU还与MCU相连，MCU分别与显示单元以及稳压输出单元相连。
[0007]通过MPU进行数据的处理，再通过MCU对各路开关的通断进行控制，从而实现控制系统对于光伏发电、直流供电和充电等功能的控制，并且还能将系统的工作数据在显示单元上显示出来。
[0008]作为本专利技术的进一步改进，稳压输出单元包括DC稳压电源，DC稳压电源的输入端与防雷器的输出端相连，DC稳压电源的输出端与输出开关组J1相连，DC稳压电源的控制端与MPU相连，输出开关组J1与MCU相连。
[0009]这样防雷器能够保护整个系统防止雷击，通过DC电压电源能够输出多档不同等级的电压，每一个等级的电压都对应与输出开关组J1中的一个开关对应连接，从而按照负载电压的需求提供对应的电压。
[0010]作为本专利技术的进一步改进，防雷器的输出端还经并线开关J4与直流母线排相连，
并线开关J4还与MCU相连，防雷器的输出端还与电池充电模块的输入端相连，电池充电模块的输出端经充电开关J2与蓄电池相连，电池充电模块的控制端与MPU相连，充电开关J2与MCU相连。
[0011]这样可以通过充电模块和MPU配合识别需要充电的蓄电池的所需的电压，从而由充电模块输出蓄电池所需电压为蓄电池充电，而且还能将光伏电池所产生的电能回流到直流母线排上，与其他光伏电池的电能回流后实现更大的电能输出。
[0012]作为本专利技术的进一步改进，保护单元包括过充保护模块、过载保护模块、短路保护模块、反馈保护模块、回流保护模块以及过温保护模块，充保护模块、过载保护模块、短路保护模块、反馈保护模块、回流保护模块以及过温保护模块均与MPU相连。
[0013]这样MPU将检测单元检测到的数据传输给保护模块，由保护模块判断具体异常的情况，再将异常判断结果反馈给MPU，再发送给MCU进行切断相应开关来实现保护。
[0014]作为本专利技术的进一步改进，检测单元包括光伏组件V/A检测模块、输出开关V/A检测模块、系统电池V/A检测模块、温度检测模块，其中光伏组件V/A检测模块分别与MPU和输入开关J3的输入端相连，输入开关J3连接光伏电池正极和MPPT输入端，输入开关J3还与MCU相连；输出开关V/A检测模块分别与MPU和与输出开关组J1的输出端相连，系统电池V/A检测模块分别与MPU和与充电开关J2的输出端相连，温度检测模块与MPU相连。
[0015]这样通光伏组件V/A检测模块、输出开关V/A检测模块和系统电池V/A检测模块，针对控制系统的输入和输出的数据进行实时检测，从而将数据传输给MPU进行处理判断，还能通过温度检测模块实时检测整个系统的温度，避免温度过高影响发电效果和系统的正常工作。
[0016]作为本专利技术的进一步改进，MPU还与无线通讯模块相连，无线通信模块包括WIFI,蓝牙以及4G/5G，显示单元包括LCD显示屏，LCD显示屏与MCU相连。
[0017]这样通过WIFI,蓝牙以及4G/5G，能够将系统的工作数据无线传输给客户端(APP)上实时显示，还能直接将数据在控制系统的LCD显示屏上显示。
[0018]为了实现上述目的，本专利技术还提供了一种太阳能控制器的控制方法，包括以下内容，1，正常供电和充电；2，异常检测和处理，3，MPU将系统的数据处理后传输给MCU，由MCU处理后将最终的数据结构在LCD显示屏上显示；4，MPU将系统的数据处理后通过无线通讯模块，将数据传输到客户端，在客户端上显示数据。
[0019]与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于，光伏电池正常为负载提供所需的电压，还能为蓄电池提供正常充电，在出现异常的时候，能够实时检测出，并将异常数据进行处理，从而保护系统，系统的工作数据能够实时在LCD显示屏上显示，从而能够方便观察数据，同时还能通过蓝牙、WIFI、4G/5G的无线通信，与通过APP取得连接，在APP上进行显示和控制。
[0020]作为本专利技术的进一步改进，正常供电和充电的具体内容如下，1.1，光伏发电：光伏电池通过MPPT追踪模块一直处于最大功率点的工作状态，并
输出上述状态下的光伏电能；1.2，MPPT追踪模块输出的光伏电能通过USB电源模块后，输出稳定的USB电压，从而实现USB供电；1.3，MPPT追踪模块输出的光伏电能通过防雷器的保护后，由防雷器的输出端输出安全电压，上述安全电压经过DC稳压电源处理后，可以输出多个档位的电压，每个档位的电压对应输出开关组的一对开关，输出开关组J1为常闭状态，从而持续对外提供稳定的直流电压；1.4，蓄电池接入从充电开关J2，充电模块会将接入的蓄电池的数据传输给MPU，由MPU识别判断蓄电池充电所需的电压等级，并将该信息反馈给充电模块，这样防雷器输出端输出的安全电压通过电池充电模块的处理后，输出蓄电池所需对应的充电电压，从而为蓄电池充电；1.5，防雷输出端输出的安全电压通过并线开关J4加载到直流母线排上，与其他光伏电池的安全电压汇流，从而与逆变器连接。
[0021]作为本专利技术的进一步改进，异常检测和处理的具体内容如下，2.1，光伏组件V/A检测模块时刻检测输入开关J3的输入端的情况，一旦输入开关J3的输入端电压发生异常，则光伏组件V本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种太阳能控制器，其特征在于，包括MPPT追踪模块，MPPT追踪模块的输入端与光伏电池相连，MPPT追踪模块的输出端分别与检测单元、USB电源模块的输入端以及防雷器的输入端相连，检测单元的输出端与数据处理控制单元相连，数据处理控制单元分别与保护单元、显示单元以及稳压输出单元相连。2.根据权利要求1的一种太阳能控制器，其特征在于：数据处理控制单元包括MPU和MCU，MPU分别与检测单元、保护单元以及稳压输出单元相连，MPU还与MCU相连，MCU分别与显示单元以及稳压输出单元相连。3.根据权利要求2所述的一种太阳能控制器，其特征在于：稳压输出单元包括DC稳压电源，DC稳压电源的输入端与防雷器的输出端相连，DC稳压电源的输出端与输出开关组J1相连，DC稳压电源的控制端与MPU相连，输出开关组J1与MCU相连。4.根据权利要求3所述的一种太阳能控制器，其特征在于：防雷器的输出端还经并线开关J4与直流母线排相连，并线开关J4还与MCU相连，防雷器的输出端还与电池充电模块的输入端相连，电池充电模块的输出端经充电开关J2与蓄电池相连，电池充电模块的控制端与MPU相连，充电开关J2与MCU相连。5.根据权利要求4所述的一种太阳能控制器，其特征在于：保护单元包括过充保护模块、过载保护模块、短路保护模块、反馈保护模块、回流保护模块以及过温保护模块，充保护模块、过载保护模块、短路保护模块、反馈保护模块、回流保护模块以及过温保护模块均与MPU相连。6.根据权利要求5所述的一种太阳能控制器，其特征在于：检测单元包括光伏组件V/A检测模块、输出开关V/A检测模块、系统电池V/A检测模块、温度检测模块，其中光伏组件V/A检测模块分别与MPU和输入开关J3的输入端相连，输入开关J3连接光伏电池正极和MPPT输入端，输入开关J3还与MCU相连；输出开关V/A检测模块分别与MPU和与输出开关组J1的输出端相连，系统电池V/A检测模块分别与MPU和与充电开关J2的输出端相连，温度检测模块与MPU相连。7.根据权利要求6所述的一种太阳能控制器，其特征在于：MPU还与无线通讯模块相连，无线通信模块包括WIFI,蓝牙以及4G/5G，显示单元包括LCD显示屏，LCD显示屏与MCU相连。8.一种太阳能控制器的控制方法，其特征在于：包括以下内容，1，正常供电和充电；2，异常检测和处理，3，MPU将系统的数据处理后传输给MCU，由MCU处理后将最终的数据结构在LCD显示屏上显示；4，MPU将系统的数据处理后通过无线通讯模块，将数据传输到客户端，在客户端上显示数据。9.根据权利要求8所述的一种太阳能控制器的控制方法，其特征在于：正常供电和充电的具体内容如下，1.1，光伏发电：光伏电池通过MPPT追踪模块一直处于最大功率点的工作状态，并输出上述状态下的光伏电能；1.2，MPPT追踪模块输出的光伏电能通过USB电源模块后，输出稳定的USB电压，从而实现USB供电；
1.3，MPPT追踪模块输出的光伏电能通过防雷器的保...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜国宏，马忠帅，
申请(专利权)人：江苏舜大新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：