[发明专利]一种太阳能供电的在线监测装置

摘要

本发明涉及一种太阳能供电的在线监测装置，用以通过对多路负载的监控保证关键负载的供电，该装置包括太阳能电池板、MPPT充电控制器、储能单元、检测单元、主控单元和多路输出开关，所述的太阳能电池板、MPPT充电控制器、储能单元、主控单元、多路输出开关和多路负载依次连接，所述的检测单元分别与主控单元和储能单元连接，所述的主控单元分别与多路负载和MPPT充电控制器连接。与现有技术相比，本发明具有提高回收率、降低功耗、可靠性高等优点。

主权项

1.一种太阳能供电的在线监测装置，用以通过对多路负载的监控保证关键负载的供电，其特征在于，该装置包括太阳能电池板、MPPT充电控制器、储能单元、检测单元、主控单元和多路输出开关，所述的太阳能电池板、MPPT充电控制器、储能单元、主控单元、多路输出开关和多路负载依次连接，所述的检测单元分别与主控单元和储能单元连接，所述的主控单元分别与多路负载和MPPT充电控制器连接，该装置还包括无线通信模块和远程监控模块，所述的远程监控模块通过无线通信模块与主控单元通信，所述的无线通信模块与储能单元连接，所述的MPPT充电控制器通过两级直流母线电压外环控制将太阳能电池板产生的电能传输给储能单元，具体包括以下步骤：11)检测直流母线电压Udc与给定电压Udc_ref，并计算其偏差值Udc_err作为第一调节器的输入值；12)设定第一调节器的高偏差阈值Udc_ref_H和低偏差阈值Udc_ref_L，并通过MPPT算法获取太阳能电池板最大功率电流Ipv_ref；13)当偏差值Udc_err大于高偏差阈值Udc_ref_H时，第一调节器输出的控制电流Iin值为太阳能电池板最大功率电流Ipv_ref，则第二调节器输入给定电流Iref为0，停止给直流母线充电；14)当偏差值Udc_err小于高偏差阈值Udc_ref_H且大于低偏差阈值Udc_ref_L时，第一调节器的输出电流Iin为P*Udc_err，其中P为比例系数，并与太阳能电池板最大功率电流Ipv_ref求和得到Iref，从而降低太阳能电池板对直流母线的注入电流，保持母线电压在设定范围内；15)当偏差值Udc_err小于低偏差阈值Udc_ref_L时，第一调节器的输出电流Iin为0，DC-DC变换电路的输入给定电流为太阳能电池板最大功率电流Ipv_ref，从而增大太阳能电池板对直流母线的注入电流；所述的远程监控模块通过负载优化控制策略控制多路输出开关对负载进行切换管理，包括以下步骤：21)远程监控模块设置负载工作时长阈值TL、负载工作间隔阈值TS、负载的优先级P、储能单元下限电压Ubat_L及负载优先级下限P_L；22)判断储能单元电压Ubat是否小于储能单元下限电压Ubat_L，若是，则主控单元将多路负载中优先级P小于负载优先级下限P_L的负载关闭，若否，则进行步骤23)；23)判断负载的工作间隔时间T是否小于负载工作间隔阈值TS，若是，则继续判断直到满足开启条件为止，若否，则开启负载，进行步骤24)；24)在负载开启后，判断负载的工作时间是否大于负载工作时长阈值TL，若是，则关闭负载，若否，则继续判断直到满足关闭条件为止。