介紹一種物聯(lián)網(wǎng)智能光伏電路

太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)是利用太陽電池半導(dǎo)體材料的光伏效應(yīng)，將太陽光輻射能直接轉(zhuǎn)換為電能的一種新型發(fā)電系統(tǒng)，有獨立運行和并網(wǎng)運行兩種方式，在行業(yè)中光伏的主流使用形式是集中式發(fā)電，即將光伏模塊(PV module)進(jìn)行串聯(lián)和并聯(lián)得到光伏陣列(PV array)，保證足夠高的輸出電壓和電流后，由大功率集中式并網(wǎng)逆變器進(jìn)行最大功率點跟蹤(MPPT)和并網(wǎng)控制，但是這種方式優(yōu)缺點也比較明顯每塊光伏電池的安裝角度、局部陰影、電氣參數(shù)等因素的影響，每個不同的光伏板的電壓都不盡相同，長期運行會導(dǎo)致光伏板出現(xiàn)熱斑，并縮短光伏板的使用壽命。

為了克服傳統(tǒng)的光伏板內(nèi)部電壓不穩(wěn)定的問題，本文介紹一種物聯(lián)網(wǎng)智能光伏電路，本電路是基于BUCK電路的光伏電池最大功率點跟蹤變換電路，將太陽能轉(zhuǎn)換存儲到蓄電池中，主芯片通過采集電路電壓、電流值，從而對PWM端口進(jìn)行控制，達(dá)到將光能儲存為電能的目的，光伏電池電壓較高，通過BUCK電路進(jìn)行降壓，然后再給蓄電池充電，電路中對最大功率跟蹤控制，可以實現(xiàn)能量變換的功率最大化。

技術(shù)方案：一種物聯(lián)網(wǎng)智能光伏電路，包括主芯片，電源模塊、按鍵電路、電流檢測電路、電壓檢測電路、顯示電路、報警模塊、PWM輸出電路、無線電路和IOT電路，所述按鍵電路、所述電流檢測電路、所述電壓檢測電路組成輸入模塊為所述主芯片提供控制信號，所述無線電路和所述IOT電路組成的通信模塊由所述主芯片控制，所述顯示電路、所述報警電路和所述PWM輸出電路組成的輸出模塊由所述主芯片控制。

圖1 電源模塊

圖2 主芯片和無源晶振電路

圖3 按鍵電路、電流檢測電路、電壓檢測電路；

電流檢測電路由ACS712/20A芯片構(gòu)成（或采用***CH701)，芯片的7管腳接在所述主芯片的26端口，1管腳的第一引線接太陽能電池板P1的1管腳，第二引線接電壓檢測電路，2管腳的接法與1管腳的接法相同，3管腳接所述MOS管的漏極，4管腳的接法同3管腳，5管腳接地，6管腳經(jīng)電容C9接地，8管腳接5V電壓且電壓處設(shè)置去耦電容C10，所述檢測電路由放大器U1A組成，通過采樣放大提供給所述主芯片，放大器U1A的1管腳接在所述主芯片的8管腳。

本方案基于BUCK電路的光伏電池最大功率點跟蹤變換電路，將太陽能轉(zhuǎn)換存儲到蓄電池中，主芯片通過采集電路電壓、電流值，從而對PWM端口進(jìn)行控制，達(dá)到將光能儲存為電能的目的，光伏電池電壓較高，通過BUCK電路進(jìn)行降壓，然后再給蓄電池充電，電路中對最大功率跟蹤控制，可以實現(xiàn)能量變換的功率最大化；采用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和OLED顯示設(shè)備對能夠?qū)崟r檢測和反饋光伏板的運行狀態(tài)；當(dāng)光伏板異常運行以及損壞時，能夠快速定位，實現(xiàn)及時維護(hù)。

意瑞的電流傳感器是國內(nèi)首家突破大電流高耐壓要求的SO8封裝設(shè)計瓶頸的公司。比如它的電流霍爾傳感器產(chǎn)品CH701可以完美替換Allegro公司電流傳感器ACS724，ACS712等。

CH701產(chǎn)品特點：

1.0.8 mohm初級導(dǎo)體電阻，用于低功率損耗和高浪涌電流耐受能力

2.集成屏蔽實際上消除了從電流導(dǎo)體到芯片的電容耦合，極大地抑制了由于高dv/dt瞬態(tài)而產(chǎn)生的輸出噪聲

3.行業(yè)領(lǐng)先的噪聲性能，通過專有的放大器和濾波器設(shè)計技術(shù)大大提高了帶寬

4.高帶寬120kHz模擬輸出，在控制應(yīng)用中響應(yīng)時間更快

5.過濾器引腳允許用戶在較低的帶寬下過濾輸出以提高分辨率

6.集成數(shù)字溫度補(bǔ)償電路允許在開環(huán)傳感器中實現(xiàn)近閉環(huán)精度

7.適用于空間受限應(yīng)用的小尺寸、低剖面SOIC8封裝

8.濾波器引腳簡化了帶寬限制，在較低的頻率下獲得更好的分辨率

9.單電源運行

10.輸出電壓與交流或直流電流成比例

11.工廠微調(diào)靈敏度和靜態(tài)輸出電壓

12.提高精確度

13.斬波器穩(wěn)定導(dǎo)致極穩(wěn)定的靜態(tài)輸出電壓

14.近零磁滯

15.電源電壓輸出比率

產(chǎn)品應(yīng)用：

電機(jī)控制；

負(fù)荷檢測與管理；

開關(guān)電源；

過電流故障保護(hù)；

審核編輯：劉清