一种光伏发电制热水控制系统及控制方法技术方案

本发明专利技术涉及光伏发电技术领域，公开了一种光伏发电制热水控制系统及控制方法，包括主控模组、光伏发电板、光伏发电板冷却装置、温差发电装置、至少一个热电偶传感器；所述的光伏发电板冷却装置与光伏发电板连接；所述的温差发电装置与主控模组连接；所述的热电偶传感器安装在光伏发电板上并与主控模组连接；光伏发电板冷却装置包括光伏冷却水温度监测装置、光伏冷却水控制装置；温差发电装置包括温差发电控制装置模块、温差发电片、温差冷却水监测及控制装置；本发明专利技术解决了现有技术存在的光伏发电板局部温度过高导致发电效率低的问题，且具有能够保证最大发电效率状态的特点。能够保证最大发电效率状态的特点。能够保证最大发电效率状态的特点。

【技术实现步骤摘要】
一种光伏发电制热水控制系统及控制方法


[0001]本专利技术涉及光伏发电
，更具体的，涉及一种光伏发电制热水控制系统及控制方法。

技术介绍

[0002]光伏发电制热水控制装置，该装置主要以太阳能光伏发电板最大发电效率和制热水效率，温差发电最大发电效率为目标，实时对太阳能光伏发电板和用于控制温差发电装置的温差发电控制装置温度进行监控，同时将产生的热水提供给用户作为供暖和生活热水，以实现节能减排效果。
[0003]温度在55℃时太阳能光伏发电板效率比在30℃的效率下降了12.7％，温度在75℃时太阳能光伏发电板效率比在30℃时的效率下降了21.6％，单晶硅太阳能光伏发电板效率在30℃时约为14％。当温度达到75℃时效率将下降3.0％。太阳能光伏发电板受到阳光照耀时光伏发电板会发热，当光伏发电板局部温度过高时，会产生热斑，不仅影响发电效率，还会影响光伏组件的寿命。
[0004]现有技术有一种太阳能集热结合光伏发电辅助空气源热泵获取热水的系统，包括太阳能集热装置、太阳能发电装置、第一控制器、水箱、换热管和第一温度传感器；太阳能发电装置包括太阳能光伏发电板、电源控制机构和主控模组；太阳能集热装置将采集的第一光能转化的热能对水箱内的水进行加热；太阳能光伏发电板将采集的第2光能转化为电能发送给蓄电池；第一控制器将根据第一温度传感器采集的温度值生成的加热指令发送给电源控制机构，以及，将第一启动指令发送给主控模组；电源控制机构将蓄电池转化为主控模组的供电电源，以使主控模组对换热管进行加热。
[0005]然而现有技术仍然存在存在的光伏发电板局部温度过高导致发电效率低的问题，因此如何专利技术一种新型的光伏发电制热水系统及其控制系统，是本
亟需解决的技术问题。

技术实现思路

[0006]本专利技术为了解决现有技术存在的光伏发电板局部温度过高导致发电效率低的问题，提供了一种光伏发电制热水控制系统，其具有能够保证最大发电效率状态的特点。
[0007]为实现上述本专利技术目的，采用的技术方案如下：
[0008]一种光伏发电制热水控制系统，包括主控模组、光伏发电板、光伏发电板冷却装置、温差发电装置、至少一个用于监控光伏发电板局部温度的热电偶传感器；
[0009]所述的光伏发电板冷却装置与光伏发电板连接；所述的温差发电装置与主控模组连接，对主控模组供电；所述的热电偶传感器安装在光伏发电板上并与主控模组连接；
[0010]光伏发电板冷却装置包括用于监测光伏发电板冷却水温度的光伏冷却水温度监测装置、用于控制光伏发电板冷却水进出水循环的光伏冷却水控制装置；所述的主控模组与光伏冷却水温度监测装置的输出触接；主控模组与光伏冷却水控制装置的输入触接；
[0011]温差发电装置包括通过冷却水与环境的温差实现温差发电的温差发电片、用于监测温差发电片温差的温差发电片温度监测装置、用于控制温差冷却水循环的温差冷却水控制装置；温差发电片的吸热面与光伏发电板连接，温差发电片的散热面通过温差冷却水冷却；所述的主控模组与温差发电片温度监测装置的输出触接；主控模组与温差冷却水控制装置的输入触接。
[0012]优选的，还包括蓄电池、用于将光伏发电板输出的电输入蓄电池，并将蓄电池输出的电转化为主控模组的供电电源的光伏控制器、用于将温差发电装置输出的电转换为主控模组和蓄电池的供电电源的电源控制模组；
[0013]所述的光伏控制器、电源控制模组、蓄电池均与主控模组连接；所述的温差发电装置还与蓄电池连接，对蓄电池供电；所述的光伏发电板与蓄电池连接；所述的蓄电池与主控模组连接；光伏发电板通过蓄电池对主控模组供电。
[0014]进一步的，还设有云平台管理系统、物联网通信模组；物联网通信模组通过通信信号分别与云平台控制系统和主控模组连接；主控模组向云平台管理系统实时上传其收到的温度信息；用户可通过云平台发送控制指令给主控模组。
[0015]更进一步的，所述的光伏冷却水温度监测装置为光伏板循环水温度检测传感器；所述的光伏冷却水控制装置包括光伏发电板冷却水泵、光伏发电板冷却水进水阀、光伏发电板冷却水出水阀；光伏板循环水温度检测传感器监测光伏发电板冷却水温度并输入主控模组；光伏发电板冷却水泵、光伏发电板冷却水进水阀、光伏发电板冷却水出水阀接收来自主控模组的控制信号，控制光伏发电板冷却水的进出。
[0016]更进一步的，所述的温差发电片温度监测装置为温差发电片散热面和吸热面温度传感器；所述的温差冷却水控制装置包括温差冷却水、温差冷却水泵、温差冷却水进水阀、温差冷却水出水阀；温差发电片散热面和吸热面温度传感器监测温差发电片的温差并输入主控模组；控制温差冷却水泵、温差冷却水进水阀、温差冷却水出水阀接收来自主控模组的控制信号，控制温差冷却水的进出。
[0017]更进一步的，所述的主控模组还包括6路水阀和电源输出接口；所述的6路电磁阀和电源输出接口分别与光伏发电板冷却水泵、光伏发电板冷却水进水阀、光伏发电板冷却水出水阀、温差冷却水泵、温差冷却水进水阀、温差冷却水出水阀一一对应连接；主控模组可通过6路电磁阀和电源输出接口直接控制光伏发电板冷却水泵、光伏发电板冷却水进水阀、光伏发电板冷却水出水阀、温差冷却水泵、温差冷却水进水阀、温差冷却水出水阀。
[0018]更进一步的，还包括光伏发电板冷却控制装置、温差发电控制装置；所述的光伏发电板冷却控制装置用于接收来自光伏冷却水温度监测装置的温度信号并发送给主控模组、接收来自主控模组的控制信号并控制光伏冷却水控制装置执行；所述的光伏发电板冷却控制装置用于接收来自温差发电片温度监测装置的温度信号并发送给主控模组、接收来自主控模组的控制信号并控制温差冷却水控制装置执行；所述的主控模组包括RS485通信接口；主控模组分别通过RS485通信接口与光伏发电板冷却水控制装置和温差发电控制装置连接。
[0019]更进一步的，所述的主控模组包括异步串行通信数据输出口、异步串行通信数据输入口；RS485通信接口的通信电路包括MAX485主控芯片、三极管Q1、电阻R1、R4、R7、光耦；所述的三极管Q1的b、c、e引脚分别依次与异步串行通信数据输出口、RE#和DE、DI引脚电性
连接；异步串行通信数据输入口与MAX485主控芯片的R0引脚电性连接；电阻R1的一端接地，另一端分别与MAX485主控芯片的B引脚、R4的一端、光耦的1引脚电性连接；电阻R4的另一端分别与MAX485主控芯片的A引脚、电阻R7的一端、光耦的2引脚电性连接；所述的电阻R7的另一端电性连接有+5V电源；
[0020]在数据发送过程中：
[0021]异步串行通信数据输出口“0”时，三极管Q1不导通，MAX485通信芯片RE#和DE为高电平，MAX485通信芯片则进入发送模式，此时MAX485通信芯片将其DI引脚的低电平通过其A、B引脚对外发送；
[0022]异步串行通信数据输出口“1”时，三极管Q1导通，MAX485通信芯片RE#和DE为高电平，MAX485通信芯片A、B引脚进入高阻状态，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光伏发电制热水控制系统，其特征在于：包括主控模组、光伏发电板、光伏发电板冷却装置、温差发电装置、至少一个用于监控光伏发电板局部温度的热电偶传感器；所述的光伏发电板冷却装置与光伏发电板连接；所述的温差发电装置与主控模组连接，对主控模组供电；所述的热电偶传感器安装在光伏发电板上并与主控模组连接；光伏发电板冷却装置包括用于监测光伏发电板冷却水温度的光伏冷却水温度监测装置、用于控制光伏发电板冷却水进出水循环的光伏冷却水控制装置；所述的主控模组与光伏冷却水温度监测装置的输出触接；主控模组与光伏冷却水控制装置的输入触接；温差发电装置包括通过冷却水与环境的温差实现温差发电的温差发电片、用于监测温差发电片温差的温差发电片温度监测装置、用于控制温差冷却水循环的温差冷却水控制装置；温差发电片的吸热面与光伏发电板连接，温差发电片的散热面通过温差冷却水冷却；所述的主控模组与温差发电片温度监测装置的输出触接；主控模组与温差冷却水控制装置的输入触接。2.根据权利要求1所述的光伏发电制热水控制系统，其特征在于：还包括蓄电池、用于将光伏发电板输出的电输入蓄电池，并将蓄电池输出的电转化为主控模组的供电电源的光伏控制器、用于将温差发电装置输出的电转换为主控模组和蓄电池的供电电源的电源控制模组；所述的光伏控制器、电源控制模组、蓄电池均与主控模组连接；所述的温差发电装置还与蓄电池连接，对蓄电池供电；所述的光伏发电板与蓄电池连接；所述的蓄电池与主控模组连接；光伏发电板通过蓄电池对主控模组供电。3.根据权利要求2所述的光伏发电制热水控制系统，其特征在于：还设有云平台管理系统、物联网通信模组；物联网通信模组通过通信信号分别与云平台控制系统和主控模组连接；主控模组向云平台管理系统实时上传其收到的温度信息；用户可通过云平台发送控制指令给主控模组。4.根据权利要求1所述的光伏发电制热水控制系统，其特征在于：所述的光伏冷却水温度监测装置为光伏板循环水温度检测传感器；所述的光伏冷却水控制装置包括光伏发电板冷却水泵、光伏发电板冷却水进水阀、光伏发电板冷却水出水阀；光伏板循环水温度检测传感器监测光伏发电板冷却水温度并输入主控模组；光伏发电板冷却水泵、光伏发电板冷却水进水阀、光伏发电板冷却水出水阀接收来自主控模组的控制信号，控制光伏发电板冷却水的进出。5.根据权利要求4所述的光伏发电制热水控制系统，其特征在于：所述的温差发电片温度监测装置为温差发电片散热面和吸热面温度传感器；所述的温差冷却水控制装置包括温差冷却水、温差冷却水泵、温差冷却水进水阀、温差冷却水出水阀；温差发电片散热面和吸热面温度传感器监测温差发电片的温差并输入主控模组；控制温差冷却水泵、温差冷却水进水阀、温差冷却水出水阀接收来自主控模组的控制信号，控制温差冷却水的进出。6.根据权利要求5所述的光伏发电制热水控制系统，其特征在于：所述的主控模组还包括6路水阀和电源输出接口；所述的6路电磁阀和电源输出接口分别与光伏发电板冷却水泵、光伏发电板冷却水进水阀、光伏发电板冷却水出水阀、温差冷却水泵、温差冷却水进水阀、温差冷却水出水阀一一对应连接；主控模组可通过6路电磁阀和电源输出接口直接控制
光伏发电板冷却水泵、光伏发电板冷却水进水阀、光伏发电板冷却水出水阀、温差冷却水泵、温差冷却水进水阀、温差冷却水出水阀。7.根据权利要求1所述的光伏发电制热水控制系统，其特征在于：还包括光伏发电板冷却控制装置、温差发电控制装置；所述的光伏发电板冷却控制装...

【专利技术属性】
技术研发人员：贺光辉，周声欢，林涛，
申请(专利权)人：广州普凯热伏微能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：