太阳能光伏水泵智能辨识控制电路制造技术

本实用新型专利技术涉及一种太阳能光伏水泵智能辨识控制电路，包括防反接逻辑子电路、防倒灌的最大功率控制子电路、模式辨识子电路和工作模式开关(4)，防反接逻辑子电路连接太阳能电池板的正、负极，防倒灌的最大功率控制子电路连接太阳能电池板、蓄电池的负极，模式辨识子电路连接防反接逻辑子电路和集中控制器，工作模式开关的一端连接太阳能电池板、蓄电池的正极，另一端连接防反接逻辑子电路、防倒灌的最大功率控制子电路，其主要特征是：设计了防反接逻辑子电路、防倒灌的最大功率控制子电路和模式辨识子电路。该电路可以自动判读供电模式，防止蓄电池的能量倒灌于太阳能电池板，可使太阳能光伏水泵处于最优化工作状态。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于太阳能光伏水泵
，涉及一种太阳能光伏水泵智能辨识控制电路，特别是一种对太阳能光伏水泵可自动判断是太阳能电池板单独供电、蓄电池单独供电，或者是太阳能电池板协同蓄电池共同供电的供电模式智能辨识控制电路。
技术介绍
当今，随着常规能源如石油、煤炭等消耗量的大量增加，日益恶化的生态环境，迫使世界各国积极寻找一条新的可持续发展的能源之路。太阳能、风能、地热能等清洁能源已逐渐受到人类的重视，而其中，太阳能无疑处于最突出的地位。在我国大西北、西藏和内蒙古等远离电网的偏远地区，很多人喝不到洁净的饮用水，而这些地区却是太阳能资源非常丰富的地区，因此，在这些地区广泛推广应用太阳能光伏水泵技术，具有明显的经济效益和社会效益。图1为目前广泛应用的太阳能光伏水泵控制电路。其中二极管T7D1(1)、电阻 T7R1(2),T7R2(25)和稳压二极管T7ZK23)、场效应管T7 Q7)共同构成电路的防反接逻辑子电路。单独使用太阳能电池板时，太阳能电池板的正极必须接在B+/S+，太阳能电池板的负极必须接在B-/S-，电流由B+/S+经过二极管T7D1 (1)、电阻T7R1 (2)、电阻T7R2 (25)，最后到达场效应管T7 07)。当太阳能电池板的正负极安装正确，在电阻T7R2 05)和稳压二极管T7ZK23)两端上产生正向电压降，即在场效应管T7 07)的G-S端之间产生一定电压差(压差由稳压二级管T7ZK2;3)稳压值确定)，根据场效应管Τ7 07)的特性，当场效应管 Τ7(27)的G-S端之间没有压差时，场效应管Τ7 07)的S-D为单向导通，场效应管电流只能由D流向S，当场效应管Τ7 07)的G-S端之间产生一定电压差时，场效应管Τ7 07)的S-D 双向导通，电流可由S流向D，也可以由D流向S，此时电路主回路接通，电源模块电路(3)形成回路，集中控制器(13)开始工作。如果太阳能电池板的正负极安装错误，在稳压二极管 Τ7Ζ1(23)上产生不了正电压，则场效应管Τ7 07)的S-D为单向导通，场效应管电流只能由 D流向S，不能由S流向D，从而电路主回路不能形成回路，电源模块电路C3)不能形成回路， 集中控制器(1 不能工作。特别要注意的是，单独使用太阳能电池板时，如果把太阳能电池板的正极接在PV+，太阳能电池板的负极接在PV-，电流经由电源模块C3)到达场效应管 T8(18)的时候，因为场效应管Τ8 (18)的G-S端的电压是由集中控制器(13)的端口(13_1) 产生，此时集中控制器(1 还没有供电，因此场效应管T8 (18)的G-S端之间未产生一定电压差，场效应管T8(18)的S-D为单向导通，场效应管电流只能由D流向S，不能由S流向D， 从而电路主回路不能形成回路，电源模块电路C3)不能形成回路，集中控制器(1 不能工作。因此单独供电时，必须按照上述方法连接，即太阳能电池板的正极必须接在B+/S+，太阳能电池板的负极极必须接在B-/S-电阻Rl (6)、电阻R2 (19)和运放Ul (8)组成蓄电池电压检测子电路。电阻R3(ll)、电阻R4(14)运放U2(12)构成了太阳能电池端电压检测子电路，当电源安装正确，集中控制器(13)开始工作，通过蓄电池电压检测子电路、太阳能电池电压检测子电路或者两者相结合判断是否满足一定的条件启动/关闭光伏水泵工作。电阻R5 (9)、电阻R6 (17)、稳压管T8Z1 (16)以及场效应管T8 (18)构成蓄电池充电子回路，由集中控制器(13)来控制，当集中控制器(13)判断为太阳能电池协同蓄电池工作时，集中控制器 (13)根据实际工况情况，通过集中控制器(13)的端口(13-1)决定是否启动/关闭场效应管T8(18)及控制开通占空比的大小，实现太阳能电池对蓄电池充电功能。通过图1可以看出，集中控制器(13)的系统供电必须由B+/S+和B-/S-提供，如果是太阳能电池协同蓄电池的工作模式，就必须将太阳能电池接入PV+和PV-之间(注意在只采用太阳能电池板供电情况下，太阳能电池板接入B+/S+和B-/S-之间)，蓄电池接在单独为太阳能光伏水泵装置供电的B+/S+和B-/S-之间。同时由于该电路在进行充电工作的过程中，特别是在弱功率工作时候，根据充电算法，场效应管Τ8 (18)有可能完全打开，太阳能电池板的电压被蓄电池电压拉到与蓄电池相同的电压值，此时太阳能电池板电压判读错误，而出现蓄电池电流倒灌太阳能电池板的情况，为避免此情况，传统的做法是在太阳能电池正极端串联一个二极管 Dl (28)。通过上面论述，可以看出目前广泛应用的太阳能光伏水泵控制电路的主要缺陷在于一是电路不能自动判断是太阳能电池板单独供电、蓄电池单独供电还是太阳能电池板协同蓄电池共同供电，必须人为判断，安装比较复杂，当从太阳能电池板、蓄电池单独供电模式调换为太阳能电池板协同蓄电池共同供电模式时，需要调换安装端子的位置，往往导致客户安装错误，损坏装置；二是在太阳能电池板协同蓄电池供电模式时，太阳能电池板往往不能得到充分利用，特别是在太阳能能量不足时，为了防止电流倒灌太阳能电池板，通常在电路的主回路中加有二极管，这样导致系统的效能降低近10% (在低压和大电流的场合下，效能降低得更多)，同时由于太阳能利用率低，甚至导致蓄电池不能正常充电，致使无法对太阳能光伏水泵电机正常供电，以至于太阳能光伏水泵无法正常运行。
技术实现思路
本技术的目的是针对目前广泛应用的太阳能光伏水泵控制电路所存在的问题和不足之处，提供一种太阳能光伏水泵智能辨识控制电路，特别是一种对太阳能光伏水泵可自动判断是太阳能电池板单独供电、蓄电池单独供电，或者是太阳能电池板协同蓄电池共同供电的供电模式智能辨识控制电路。本技术的技术解决方案是一种太阳能光伏水泵智能辨识控制电路，包括防反接逻辑子电路、防倒灌的最大功率控制子电路、模式辨识子电路和工作模式开关，防反接逻辑子电路连接太阳能电池板的正极(PV+)和负极(PV-)，防倒灌的最大功率控制子电路连接太阳能电池板的负极(PV-)和蓄电池的负极(Β-)，模式辨识子电路连接防反接逻辑子电路和集中控制器，工作模式开关的一端连接太阳能电池板正极(PV+)和蓄电池正极 (B+)，另一端连接防反接逻辑子电路、防倒灌的最大功率控制子电路，其主要特征是设计了防反接逻辑子电路、防倒灌的最大功率控制子电路和模式辨识子电路。本技术技术解决方案中所述防反接逻辑子电路，包括两路防反接逻辑子电路第一路防反接逻辑子电路由二极管M8D1、电阻M8R1、工作模式开关、电阻R5、电阻R6、 稳压二极管Τ8Ζ1和场效应管Τ8和Τ9组成；第二路防反接逻辑子电路由二极管T7D1、电阻 T7R1、工作模式开关、电阻T7R2、稳压二极管Τ7Ζ1和场效应管Τ7和TlO组成。在工作模式开关的触点2接通触点3、触点5接通触点6时，太阳能光伏水泵工作在太阳能模式接通了第一路防反接逻辑子电路，其中二极管M8D1作用是保证防反接的逻辑子电路正确电流流向；电阻R5、电阻R6是分压作用，而稳压二极管T8Z1的作用是稳压作用，由于电阻R5、电阻 R6以及稳压二极管T8Z1的共同作用，保证了场效应管T8和T9工作在安全稳定的电压范围之间；当电源本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种太阳能光伏水泵智能辨识控制电路，包括防反接逻辑子电路、防倒灌的最大功率控制子电路、模式辨识子电路和工作模式开关（４），防反接逻辑子电路连接太阳能电池板的正极（ＰＶ＋）和负极（ＰＶ－），防倒灌的最大功率控制子电路连接太阳能电池板的负极了防反接逻辑子电路、防倒灌的最大功率控制子电路和模式辨识子电路。（ＰＶ－）和蓄电池的负极（Ｂ－），模式辨识子电路连接防反接逻辑子电路和集中控制器（１３），工作模式开关（４）的一端连接太阳能电池板正极（ＰＶ＋）和蓄电池正极（Ｂ＋），另一端连接防反接逻辑子电路、防倒灌的最大功率控制子电路，其主要特征是：设计

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：习赵军，苏智胜，习武杰，
申请(专利权)人：习赵军，苏智胜，习武杰，
类型：实用新型
国别省市：42