CN201038820Y - 一种控制逆变一体机 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种控制逆变一体机，包括外壳，位于所述外壳内的并联在蓄电池两端的太阳能充电电路和逆变回路；以及用于采集所述蓄电池端口电压的控制芯片，所述控制芯片输出端连接所述太阳能充电电路；在所述逆变回路上串联检测电阻；所述检测电阻连接所述控制芯片的输入端。本实用新型提供一种具有节电功能的控制逆变一体机。
Description
技术领域
本实用新型涉及太阳能光伏发电领域，特别是一种太阳能光伏发电系统用控制逆变一体机。
背景技术
随着人们环保意识的增强，太阳能的应用日益广泛，利用太阳能发电成为大家关注的问题。
太阳能光伏发电系统是通过太阳能电池将太阳辐射能转换为电能的发电系统。
控制器是太阳能光伏发电系统的核心部件之一，主要作用是使太阳能电池和蓄电池安全可靠的工作，获得较高效率，延长蓄电池的使用寿命。
逆变器也是光伏发电系统的核心部件之一，用于将蓄电池的直流电转换成交流电的设备。
控制逆变器是一种同时具有控制器和逆变器功能的设备。
现有控制逆变器作为电源使用时，用户在关闭设备后，往往忘记关闭电源，即忘记关闭控制逆变器。由于所述控制逆变器需要消耗电能，这样就造成不必要的浪费。
实用新型内容
针对上述缺陷，本实用新型提供一种具有节电功能的控制逆变一体机，用于解决上述现有技术的问题。
本实用新型提供一种控制逆变一体机，包括外壳，包括位于所述外壳内的并联在蓄电池两端的太阳能充电电路和逆变回路；以及用于采集所述蓄电池端口电压的控制芯片，所述控制芯片输出端连接所述太阳能充电电路；在所述逆变回路上串联检测电阻；所述检测电阻连接所述控制芯片的输入端。
优选地，所述太阳能充电电路包括并联在所述蓄电池两端的输出控制开关和串联在所述蓄电池支路中的二极管。
优选地，所述逆变回路具体为单相桥式逆变电路和与所述单相桥式逆变电路相并联的升压变压器。
优选地，所述逆变回路中进一步包括连接在所述单相桥式逆变电路的控制回路中的方波发生器和反馈回路。
优选地，所述单相桥式逆变电路具体为四个功率场效应管组成的单相桥式逆变电路。
优选地，所述检测电阻具体为分流器或者电流互感器。
优选地，所述控制芯片具体为单片机。
优选地，所述控制逆变一体机进一步包括与所述控制芯片相连的显示屏。
优选地，所述控制逆变一体机进一步包括与所述控制芯片相连的指示灯。
优选地，所述外壳上开设一个或多数个通风孔。
与上述现有技术相比，本实用新型包括用于采集所述蓄电池端口电压的控制芯片，所述控制芯片可以采集所述逆变回路上串联的检测电阻的输出电流，所述控制芯片可以根据采集到的电流值，控制切断所述逆变回路。可以实现自动切断逆变回路，节约电能。
附图说明
图1是本实用新型所述控制逆变一体机的结构示意图；
图2是图1所示控制逆变一体机的一种具体电路图。
具体实施方式
本实用新型提供一种控制逆变一体机，能够自动切断逆变回路，具有节电功能。
为了更清楚的说明本实用新型所述控制逆变一体机的具体结构和工作过程，下面结合具体附图进行详细说明。
参见图1，该图为控制逆变一体机的结构示意图。
本实用新型所述控制逆变一体机，包括位于所述外壳内的并联在蓄电池两端的太阳能充电电路1和逆变回路2； 以及用于采集所述蓄电池3端口电压的控制芯片4，所述控制芯片4输出端连接所述太阳能充电电路1；在所述逆变回路2上串联检测电阻5；所述检测电阻5连接所述控制芯片4的输入端。
本实用新型实施例所述控制逆变一体机包括用于采集所述蓄电池3端口电压的控制芯片4，所述控制芯片4可以采集所述逆变回路2上串联的检测电阻5的输出电流，所述控制芯片4可以根据采集到的电流值，控制切断所述逆变回路2。本实用新型实施例所述控制逆变一体机可以实现自动切断逆变回路2，节约电能。
为了更清楚的说明本实用新型所述控制逆变一体机的具体实现过程，下面以一种具体电路形式为例具体说明。
参见图2，该图为图1所示控制逆变一体机的一种具体电路图。
太阳能充电回路1包括由输出控制开关M1，二极管VD2。太阳能充电回路1的主回路执行元件二极管VD2，可以防止蓄电池3向太阳能电池组件反向放电作用。控制芯片4作为核心控制芯片，具体可以为单片机PIC16F73。控制芯片4用于采集蓄电池3端口电压，并根据采集到的蓄电池3端口电压值，控制输出控制开关M1。本发明所述一体机通过控制芯片4控制输出控制开关M1的通断，从而实现当蓄电池3电压随着太阳能充电超过其过充电压点时，控制输出控制开关M1导通。此时太阳能电池组件输入回路被短路，停止向蓄电池3充电。当蓄电池3电压随着负载回路放电的进行低于过充恢复点时，使控制输出控制开关M1截止，太阳能输入回路继续向蓄电池3充电。
逆变回路2包括由功率场效应管M2至M5组成的单相桥式逆变电路。逆变回路2通过升压变压器TR升压至220V修正波。逆变回路2的控制回路采用方波发生器和反馈电路组成自动闭环控制系统。所述方波发生器具体为专用方波发生器芯片SG3525。逆变回路2根据输出负载的大小自动调节方波控制信号的占空比，实现自动稳压的目的。
控制芯片4在自动管理控制蓄电池3的充放电外，还可以检测通过R1取样的逆变回路电流信号。控制芯片4分析逆变回路工作状态，当回路电流小于设定值时，认为此时负载没有接入到逆变电源，逆变系统处于待机状态。控制芯片4发出控制指令关闭专用方波发生器芯片SG3525，使逆变回路停止输出。本实用新型所述控制芯片4能够实现当逆变部分较长时间不使用时自动停止工作，实现节约蓄电池能量，提高本系统的整机工作效率。
在小功率产品方面，还可以采用康铜丝代替检测电阻R1，实现控制芯片4采集逆变回路电流信号，从而实现控制逆变回路。
本实用新型还可以使用分流器代替检测电阻R1。检测电阻R1还可以采用其他检测元件，只要是通过大功率低阻值阻性元件检测逆变回路的电流的方式均可。
当然还可以采用电流互感器代替检测电阻R1，此种元件由于成本的因素只有在功率较大的系统中使用的到。
本实用新型所述控制逆变一体机优选方式，所述控制逆变一体机进一步包括与所述控制芯片相连的显示屏。
所述显示屏可以是LED数码显示装置，能够根据所述控制芯片4采集的数据，实时显示蓄电池电压、放电电流、逆变输出电压等系统工作参数。当然所述显示屏还可以根据控制芯片4的信息显示充电、放电、逆变、报警等各种运行状态参数。
为了更大限度的节省系统额外功耗，本实用新型所述系统在外壳的前面板显示屏旁设置了功能按键，对应控制所述控制芯片4，所述控制芯片4再控制所述显示屏执行具体的显示功能。
所述显示屏具有自动关闭显示功能。在所述显示屏正常运行时处于自动关闭状态。当用户想观察各种状态参数时，可以按下外壳的前面板显示屏旁的功能按键。所述功能按键可以包括“阅读”按键，当按下“阅读”按键，所述控制芯片4控制所述显示屏依次显示各种参数数据。
本实用新型优选实施方式，所述功能按键具体包括各种具体参数数据按键。当用户按下某个具体参数数据按键后，所述控制芯片4控制显示对应的参数数据。
所述显示屏具体为LCD显示屏用数字形式显示系统参数，优选采用薄膜开关控制工作，外形美观，手感舒适。
所述控制逆变一体机进一步包括与所述控制芯片相连的指示灯。所述指示灯优选方式对应于上述各种具体参数数据按键。
例如在按下“阅读”按键，所述LCD显示屏中可以切换显示蓄电池电压、输出电压、输出电流。所述指示灯可以包括“蓄电池电压”指示灯、“输出电压”指示灯、“输出电流”指示灯。通过上述指示灯的亮灭来对应LCD显示的内容。所述指示灯还可以包括“充电”和“充满”指示灯，通过所述“充电”和“充满”指示灯用来指示蓄电池的充电状态。
本实用新型优选实施方式，所述外壳上开设一个或多数个通风孔。所述通风孔可以是细小的散热孔，用于帮助所述控制逆变一体机的散热。
在所述外壳的面板下部还设计一条或多条弧形凹槽设计，增加了设备的整体美感，一改传统设备的外形呆板样式。
本实用新型实施例所述控制逆变一体机体积小，优选具有工作状态的指示和系统参数的输出显示，便于用户使用和监测。本实用新型实施例所述控制逆变一体机操作界面简明美观。
本实用新型实施例所述控制逆变一体机的外壳的顶盖可拆卸的安装在所述外壳上，所述外壳内部的空间可用来存放电池板的接线或其它附件。
在所述外壳的左右两侧均设置散热孔，防止器件温度过高造成老化。在所述外壳的左右两侧设置把手，方便设备搬运。
所述控制逆变一体机的保险管外置，更换方便。
所述控制逆变一体机还可以具有电灯、收音机等小功率负载输出接口，方便与电器设备的连接。
所述控制逆变一体机具有三孔和二孔插座，以适应连接不同的插头。
所述控制逆变一体机通过总开关控制设备的接通与关闭，所述外壳的面板上的开关在总开关闭合的情况下，能够控制负载电源的接通与关闭。
所述控制芯片4充电保护功能实现过程：
通过控制芯片4的A/D采集端口采样蓄电池3电压，与程序内部设定的标准值比较判断。当采样值大于设定过充值时，控制芯片4向指定的充电控制端口发出低电平信号，切断太阳能充电回路，停止太阳能充电单元给蓄电池3充电。
当采样值小于恢复充电设定值时，控制芯片4向指定的充电控制端口发出高电平信号，导通太阳能充电回路，恢复太阳能充电单元给蓄电池3充电；
所述控制芯片4放电保护功能实现过程：
将通过控制芯片4的A/D端口采集的“蓄电池电压”采样值与程序内部设定的标准值进行比较判断。当采样值小于设定的过放电保护值时，说明此时蓄电池3容量已经放完，控制芯片4向指定的输出控制端口发出低电平信号，切断蓄电池3输出回路，停止蓄电池3给用电负荷供电。
在过放电之后，控制芯片4循环检测蓄电池3端口电压采样值，当蓄电池3电压恢复到大于12.5V时，控制芯片4向指定的输出控制端口发出高电平信号，重新导通输出控制回路，负载重新工作。
所述控制芯片4过载保护功能实现过程：
控制芯片4采集逆变输出回路电流采样值Iout，当Iout大于1.25倍并且小于1.5倍Ie时，调用延时循环判断，如果30S内Iout连续大于1.25Ie小于1.5Ie，则关断输出回路，停止逆变输出。
当Iout连续10S大于1.5Ie，控制关断输出回路，停止逆变输出。
所述控制芯片4实现节电功能的输出节能的过程：
控制芯片4判断采样的Iout值，当Iout连续30s小于50mA时，系统认为此时没有用电负荷在工作，自动切断逆变输出。
所述控制芯片4实现节电功能的显示节能的过程：
本系统采用LED数码管作为“逆变输出电压”“蓄电池电压”“系统输出电流”等运行状态参数的显示窗口。本显示窗口在系统正常运行状态时处于关闭状态，当用户需要阅读状态信息时，可通过操作前面板上面的阅读按键，激活显示窗口。系统通过键盘处理子程序循环检测是否有操作按键按下，当有操作按键按下时，通过软件调用激活显示窗口，将用户需要的运行状态参数显示在显示窗口上，供用户阅读设置。当在第一次键盘操作动作30秒内用户没有操作按键，显示处理子程序自动关闭显示窗口，达到节能的目的。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (10)
1.一种控制逆变一体机，包括外壳，其特征在于，包括位于所述外壳内的并联在蓄电池两端的太阳能充电电路和逆变回路； 以及用于采集所述蓄电池端口电压的控制芯片，所述控制芯片输出端连接所述太阳能充电电路；在所述逆变回路上串联检测电阻；所述检测电阻连接所述控制芯片的输入端。
2.根据权利要求1所述的控制逆变一体机，其特征在于，所述太阳能充电电路包括并联在所述蓄电池两端的输出控制开关和串联在所述蓄电池支路中的二极管。
3.根据权利要求2所述的控制逆变一体机，其特征在于，所述逆变回路具体为单相桥式逆变电路和与所述单相桥式逆变电路相并联的升压变压器。
4.根据权利要求3所述的控制逆变一体机，其特征在于，所述逆变回路中进一步包括连接在所述单相桥式逆变电路的控制回路中的方波发生器和反馈回路。
5.根据权利要求4所述的控制逆变一体机，其特征在于，所述单相桥式逆变电路具体为四个功率场效应管组成的单相桥式逆变电路。
6.根据权利要求1所述的控制逆变一体机，其特征在于，所述检测电阻具体为分流器或者电流互感器。
7.根据权利要求1所述的控制逆变一体机，其特征在于，所述控制芯片具体为单片机。
8.根据权利要求7所述的控制逆变一体机，其特征在于，所述控制逆变一体机进一步包括与所述控制芯片相连的显示屏。
9.根据权利要求8所述的控制逆变一体机，其特征在于，所述控制逆变一体机进一步包括与所述控制芯片相连的指示灯。
10.根据权利要求1至9任一所述的控制逆变一体机，其特征在于，所述外壳上开设一个或多数个通风孔。
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