专利名称：一种太阳能光伏发电系统的自动调压电路的利记博彩app
技术领域：
本实用新型属于调压技术领域，特别涉及一种太阳能光伏发电系统的自动调压电 路，即能够实现太阳能光伏发电系统在太阳光照较弱、光伏电压较低的情况下，太阳能电池 板向负载提供稳定电压的功能。
背景技术：
目前，全球范围内煤炭、石油等不可再生能源日渐减少，同时，以煤炭为主要能源 的电力行业给环境带来了严重的污染问题。世界各国都在积极寻找、开发新能源，并逐渐将 目光转移到可再生、清洁能源的研究、开发和利用上来。在此背景下，太阳能作为一种新的 能源形式，以其全球总存储量大、可开发利用性好、清洁无污染的特点，在近几十年的时间 里作为一种新的能源利用方式登上了历史的舞台。关于太阳能发电，一般的方法是通过太阳能电池吸收并将太阳光转化成电能，然 后通过调压控制器稳压并输出稳定的直流电。由于太阳能电池的输出功率不稳定，特别是 在带负载的情况下输出电流变化较大，为了得到恒功率、比较稳定的电流输出，现有技术中 通常采用特别涉及的调压控制器进行控制。而常用的调压控制器一般都需要有单片机或 DSP技术的支持才可以实现，且具有电路结构复杂、电能损耗大等缺陷。
实用新型内容本实用新型的首要目的在于克服上述现有技术的缺点与不足，提供一种结构简 单、合理，可为太阳能光伏发电系统提供恒功率、稳定电流的太阳能光伏发电系统的自动调 压电路。为达上述目的，本实用新型采用如下的技术方案一种太阳能光伏发电系统的自动调压电路，包括辅助电源电路、输入稳压电容、升 压电感、绝缘栅晶体管、续流二极管、第一二极管、控制驱动电路、输出稳压电容、负载和采 样电路，所述输入稳压电容外接在光伏发电系统上；所述升压电感的一端与输入稳压电容 的正极连接，另一端与绝缘栅晶体管的集电极连接；所述绝缘栅晶体管的栅极与控制驱动 电路连接，其发射极与输入稳压电容的负极连接；所述续流二极管的阳极与绝缘栅晶体管 的发射极连接，其阴极与绝缘栅晶体管的集电极连接；所述第一二极管的阳极与绝缘栅晶 体管的集电极连接，其阴极与负载连接；输出稳压电容的正极与第一二极管的阴极连接，其 负极与续流二极管的阳极连接；所述负载分别与输出稳压电容、采集电路连接；所述采集 电路分别与输入稳压电容、负载、输出稳压电容、控制驱动电路连接。所述输入稳压电容包括第一稳压电容和第二稳压电容，第一稳压电容与第二稳压 电容并联；第一稳压电容的正极和第二稳压电容的正极均与升压电感的一端连接；第一稳 压电容的负极和第二稳压电容的负极均与绝缘栅晶体管的发射极连接。所述控制驱动电路包括第一三极管、第二三极管、第三三极管、比较器、求和电路、 求差电路、乘法器、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第十电阻、第十一电阻和第十二电阻，所述第一三极管的发射极接地，其基极与比较器连接，其集电极与第二三极管的基极连接； 第二三极管的基极与第三三极管的基极连接，其发射极分别与第三三极管的集电极、绝缘 栅晶体管的栅极连接，其集电极与第十二电阻的一端连接；第十二电阻的另一端分别与第 十一电阻、辅助电源电路连接；第十一电阻的另一端与第二三极管的基极；第三三极管的 集电极与绝缘栅晶体管的栅极连接，其发射极与辅助电源电路连接；所述比较器的正极与 求和电路连接，其负极与采集电路连接；所述求和电路的一个正极端分别与第七电阻、第八 电阻连接，其另一个正极端与求差电路连接；第七电阻的另一端与辅助电源电路连接，第八 电阻的另一端接地；所述第七电阻、第九电阻、第十电阻依次连接，且第十电阻接地；所述 求差电路的一端连接在第九电阻与第十电阻之间，另一端与乘法器连接，乘法器与采集电 路连接。所述采样电路包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻和电流传感器，所述 第一电阻与第二电阻串联，第一电阻的另一端连接在输入稳压电容的正极与升压电感之 间，第二电阻的另一端连接在输入稳压电容的负极与绝缘栅晶体管的发射极之间；所述第 三电阻与第四电阻串联，第三电阻的另一端与负载、输出稳压电容的正极连接，第四电阻的 另一端与输出稳压电容的负极连接；所述电流传感器的正极与负载连接，其负极与输出稳 压电容的负极连接，其测试端与控制驱动电路连接；所述第三电阻与第四电阻之间、第三电 阻与第四电阻之间分别设有输出端，所述输出端均与控制驱动电路连接。所述电流传感器的测试端与控制驱动电路中的乘法器连接。所述第一电阻与第二电阻之间设有输出端，所述输出端与控制驱动电路中的比较 器连接；所述第三电阻与第四电阻之间设有输出端，所述输出端与控制驱动电路中的乘法 器连接。所述输入稳压电容外接在光伏发电系统的太阳能电池板的输出端上。所述辅助电源电路包括稳压芯片一、第三电容、第四电容、第四二极管、稳压芯片 二、第五电容、第六电容、第五二极管、稳压芯片三、第七电容、第五电阻、第六电阻、第八电 容、第六二极管、第七二极管和第九电容，所述稳压芯片一包括引脚一、引脚二和引脚三，其 引脚一分别与输入稳压电容的正极、第三电容的正极连接，其引脚二与第三电容的负极连 接；第四电容的两端分别与稳压芯片一的引脚二、引脚三连接；所述第四二极管的阴极与 稳压芯片一的引脚三连接，其阳极与稳压芯片一的引脚二连接；稳压芯片一的引脚二和引 脚三分别与控制驱动电路连接；所述稳压芯片二包括引脚一、引脚二和引脚三，其引脚一分别与输入稳压电容的 正极、第五电容的正极连接，其引脚二与第五电容的负极连接；第六电容的两端分别与稳压 芯片二的引脚二、引脚三连接；所述第四二极管的阴极与稳压芯片二的引脚三连接，其阳极 与稳压芯片二的引脚二连接；稳压芯片二的引脚二和引脚三分别与控制驱动电路连接；第 五二极管的阴极与稳压芯片二的引脚三连接，其阳极与稳压芯片二的引脚二连接；所述稳压芯片三包括引脚一、引脚二和引脚三，其引脚一分别与输入稳压电容的 正极、第七电容的正极连接，其引脚二与第五电阻连接，第五电阻的另一端与第七电容的负 极连接；第八电容的一端与第七电容的负极连接，另一端与第六电阻、第七二极管的阳极连 接；第六电阻的另一端、第七二极管的阴极均与稳压芯片三的引脚三连接；第六二极管的 阴极与引脚一连接，其阳极与引脚三连接；所述引脚三与控制驱动电路连接；所述第九电容的一端与第七电容的负极，另一端与控制驱动电路连接；第七电容的负极与控制驱动电 路连接。稳压芯片一、稳压芯片二、稳压芯片三分别优选为稳压芯片7805、稳压芯片7905、 稳压芯片LM317K。第一三极管、第三三极管为pnp晶体管，第二三极管为npn晶体管。由上述电路实现的太阳能光伏发电系统的自动调压过程，包括如下步骤(1)太阳能光伏发电系统通电，太阳能光伏发电系统两端的电压为在设定范围值 内变化的输入电压，此时，输入电压通过输入稳压电容进行稳压；(2)稳压后的稳定输入电压通过升压电感、绝缘栅晶体管和第一二极管上升至一 定的输出电压，所述输出电压通过输出稳压电容对其进行稳压，稳压后的稳定输出电压提 供给负载使用，同时负载的电流通过续流二极管进行续流；(3)太阳能光伏发电系统或辅助电源电路为采集电路供电，采集电路对太阳能光 伏发电系统两端的电压和负载两端的输出电压进行实时采集和监测，并将采集信号和监测 的信号传送给控制驱动电路；(4)控制驱动电路对步骤(2)的采集和监测的信号进行处理，根据处理的结果控 制第一三极管的通断情况，进而控制驱动绝缘栅晶体管，以使绝缘栅晶体管产生PWM波形；(5)绝缘栅晶体管的电压重新调节，输入稳压电容稳压后的稳定输入电压通过升 压电感、绝缘栅晶体管和第一二极管重新调节至一定的输出电压，所述输出电压通过输出 稳压电容对其进行稳压，稳压后的稳定输出电压提供给负载使用，以实现对负载两端的输 出电压的实时调整。所述步骤(3)中，具体包括如下步骤(3-1)第三电阻和第四电阻采集负载两端的输出电压，并将输出电压的数值信号 发送至控制驱动电路的乘法器中；(3-2)电流传感器采集负载的输出电流，并将输出电流的数值信号发送至控制驱 动电路的乘法器中；(3-3)第一电阻和第二电阻采集输入电压，并将输入电压的数值信号发送至控制 驱动电路的比较器中；所述步骤(4)中，具体包括如下步骤(4-1)控制驱动电路的乘法器接收步骤(3-1)采集的输出电压和步骤(3-2)采集 的输出电流的数值信号，并通过乘法器对输出电压和输出电流进行乘法处理，将其转换为 输出功率信号；(4-2)控制驱动电路的求差电路通过比较处理，求得步骤(4-1)所得的输出功 率与参考功率的差值大小，两者的差值经求和电路与锯齿波进行求和处理，得到调整锯齿 波；(4-3)控制驱动电路的比较器接收步骤(3-3)所得的输入电压的数值信号，并将 调整锯齿波的幅值与该输入电压进行比较，生成PWM波形；当调整锯齿波的幅值小于输入 电压时，第一三极管开通，同时第三三极管导通，通过第三三极管的集电极向绝缘栅晶体管 输出低电平；当调整锯齿波形的幅值大于输入电压时，第一三极管断开，同时第二三极管导 通，通过第二三极管的发射极向绝缘栅晶体管输出高电平。[0032] 在太阳能光伏发电系统中，随着太阳光照的强弱改变，设太阳能光伏电压在[Vmin， VfflaJ上变化，太阳能光伏发电系统两端的电压为输入电压，负载两端的电压为输出电压，输 入稳压电容对输入电压进行稳压后，设其稳定电压值为Vin ；再经过升压电感、绝缘栅晶体 管和第一二极管升压至负载所需电压V。ut，V。ut由输出稳压电容C。ut稳压。输入电压、输出电 压之间满足关系
权利要求1.一种太阳能光伏发电系统的自动调压电路，其特征在于包括辅助电源电路、输入 稳压电容、升压电感、绝缘栅晶体管、续流二极管、第一二极管、控制驱动电路、输出稳压电 容、负载和采样电路，所述输入稳压电容外接在光伏发电系统上；所述升压电感的一端与输 入稳压电容的正极连接，另一端与绝缘栅晶体管的集电极连接；所述绝缘栅晶体管的栅极 与控制驱动电路连接，其发射极与输入稳压电容的负极连接；所述续流二极管的阳极与绝 缘栅晶体管的发射极连接，其阴极与绝缘栅晶体管的集电极连接；所述第一二极管的阳极 与绝缘栅晶体管的集电极连接，其阴极与负载连接；输出稳压电容的正极与第一二极管的 阴极连接，其负极与续流二极管的阳极连接；所述负载分别与输出稳压电容、采集电路连 接；所述采集电路分别与输入稳压电容、负载、输出稳压电容、控制驱动电路连接。
2.根据权利要求1所述的太阳能光伏发电系统的自动调压电路，其特征在于所述输 入稳压电容包括第一稳压电容和第二稳压电容，第一稳压电容与第二稳压电容并联；第一 稳压电容的正极和第二稳压电容的正极均与升压电感的一端连接；第一稳压电容的负极和 第二稳压电容的负极均与绝缘栅晶体管的发射极连接。
3.根据权利要求1所述的太阳能光伏发电系统的自动调压电路，其特征在于所述控 制驱动电路包括第一三极管、第二三极管、第三三极管、比较器、求和电路、求差电路、乘法 器、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第十电阻、第十一电阻和第十二电阻，所述第一三极管 的发射极接地，其基极与比较器连接，其集电极与第二三极管的基极连接；第二三极管的基 极与第三三极管的基极连接，其发射极分别与第三三极管的集电极、绝缘栅晶体管的栅极 连接，其集电极与第十二电阻的一端连接；第十二电阻的另一端分别与第十一电阻、辅助电 源电路连接；第十一电阻的另一端与第二三极管的基极；第三三极管的集电极与绝缘栅晶 体管的栅极连接，其发射极与辅助电源电路连接；所述比较器的正极与求和电路连接，其负 极与采集电路连接；所述求和电路的一个正极端分别与第七电阻、第八电阻连接，其另一个 正极端与求差电路连接；第七电阻的另一端与辅助电源电路连接，第八电阻的另一端接地； 所述第七电阻、第九电阻、第十电阻依次连接，且第十电阻接地；所述求差电路的一端连接 在第九电阻与第十电阻之间，另一端与乘法器连接，乘法器与采集电路连接。
4.根据权利要求3所述的太阳能光伏发电系统的自动调压电路，其特征在于所述采 样电路包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻和电流传感器，所述第一电阻与第二 电阻串联，第一电阻的另一端连接在输入稳压电容的正极与升压电感之间，第二电阻的另 一端连接在输入稳压电容的负极与绝缘栅晶体管的发射极之间；所述第三电阻与第四电阻 串联，第三电阻的另一端与负载、输出稳压电容的正极连接，第四电阻的另一端与输出稳压 电容的负极连接；所述电流传感器的正极与负载连接，其负极与输出稳压电容的负极连接， 其测试端与控制驱动电路连接；所述第三电阻与第四电阻之间、第三电阻与第四电阻之间 分别设有输出端，所述输出端均与控制驱动电路连接。
5.根据权利要求4所述的太阳能光伏发电系统的自动调压电路，其特征在于所述电 流传感器的测试端与控制驱动电路中的乘法器连接。
6.根据权利要求4所述的太阳能光伏发电系统的自动调压电路，其特征在于所述第 一电阻与第二电阻之间设有输出端，所述输出端与控制驱动电路中的比较器连接；所述第 三电阻与第四电阻之间设有输出端，所述输出端与控制驱动电路中的乘法器连接。
7.根据权利要求1所述的太阳能光伏发电系统的自动调压电路，其特征在于所述输入稳压电容外接在光伏发电系统的太阳能电池板的输出端上。
8.根据权利要求1所述的太阳能光伏发电系统的自动调压电路，其特征在于所述辅 助电源电路包括稳压芯片一、第三电容、第四电容、第四二极管、稳压芯片二、第五电容、第 六电容、第五二极管、稳压芯片三、第七电容、第五电阻、第六电阻、第八电容、第六二极管、 第七二极管和第九电容，所述稳压芯片一包括引脚一、引脚二和引脚三，其引脚一分别与输 入稳压电容的正极、第三电容的正极连接，其引脚二与第三电容的负极连接；第四电容的两 端分别与稳压芯片一的引脚二、引脚三连接；所述第四二极管的阴极与稳压芯片一的引脚 三连接，其阳极与稳压芯片一的引脚二连接；稳压芯片一的引脚二、引脚三分别与控制驱动 电路连接；所述稳压芯片二包括引脚一、引脚二和引脚三，其引脚一分别与输入稳压电容的正极、 第五电容的正极连接，其引脚二与第五电容的负极连接；第六电容的两端分别与稳压芯片 二的引脚二、引脚三连接；所述第四二极管的阴极与稳压芯片二的引脚三连接，其阳极与稳 压芯片二的引脚二连接；稳压芯片二的引脚二和引脚三分别与控制驱动电路连接；第五二 极管的阴极与稳压芯片二的引脚三连接，其阳极与稳压芯片二的引脚二连接；所述稳压芯片三包括引脚一、引脚二和引脚三，其引脚一分别与输入稳压电容的正极、 第七电容的正极连接，其引脚二与第五电阻连接，第五电阻的另一端与第七电容的负极连 接；第八电容的一端与第七电容的负极连接，另一端与第六电阻、第七二极管的阳极连接； 第六电阻的另一端、第七二极管的阴极均与稳压芯片三的引脚三连接；第六二极管的阴极 与引脚一连接，其阳极与引脚三连接；所述引脚三与控制驱动电路连接；所述第九电容的 一端与第七电容的负极，另一端与控制驱动电路连接；第七电容的负极与控制驱动电路连 接。
专利摘要本实用新型提供了一种太阳能光伏发电系统的自动调压电路，包括辅助电源电路、输入稳压电容、升压电感、绝缘栅晶体管、续流二极管、第一二极管、控制驱动电路、输出稳压电容、负载和采样电路，升压电感与输入稳压电容、绝缘栅晶体管连接；绝缘栅晶体管与控制驱动电路、输入稳压电容连接；续流二极管与绝缘栅晶体管连接；第一二极管与绝缘栅晶体管、负载连接；输出稳压电容与第一二极管、续流二极管连接；负载分别与输出稳压电容、采集电路连接；采集电路与输入稳压电容、负载、输出稳压电容、控制驱动电路连接。本实用新型不需单片机支持，能实现恒功率输出和给负载供电。
文档编号H02N6/00GK201876750SQ201020585879
公开日2011年6月22日 申请日期2010年10月28日 优先权日2010年10月28日
发明者康龙云, 张宏坡, 温懋勤, 聂洪涛, 魏业文 申请人:华南理工大学