本實(shí)用新型屬于太陽能供電領(lǐng)域，具體涉及一種直流補(bǔ)償型太陽能供電系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

通訊基站采用48V直流電進(jìn)行供電，目前通訊基站的工作通常用220V的市電，經(jīng)過開關(guān)電源，轉(zhuǎn)換成48V的直流電給設(shè)備供電，市電中斷時(shí)，由蓄電池供電。運(yùn)營成本中電費(fèi)占了很大的比重。

目前對于太陽能發(fā)電的利用往往是將太陽能發(fā)電設(shè)備產(chǎn)生的直流電轉(zhuǎn)換成交流電再并入到市電電網(wǎng)后進(jìn)行利用，設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜，增加了建設(shè)成本，且不能檢測用電設(shè)備所用的電量中市電供電和太陽能供電的電量，不便于運(yùn)營管理。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本實(shí)用新型提供了一種直流補(bǔ)償型太陽能供電系統(tǒng)。

為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案：

一種直流補(bǔ)償型太陽能供電系統(tǒng)，包括太陽能電池板、恒流恒壓控制模塊、系統(tǒng)監(jiān)測模塊、開關(guān)電源，所述太陽能電池板的輸出端與恒流恒壓控制模塊輸入端相連接，恒流恒壓模塊的輸出端連接用電設(shè)備，所述恒流恒壓控制模塊還與系統(tǒng)監(jiān)測模塊相連接，所述開關(guān)電源的輸入端與市電電網(wǎng)連接，開關(guān)電源的輸出端連接用電設(shè)備。

作為優(yōu)選，所述恒流恒壓模塊的輸出端還連接有外置電度表。

作為優(yōu)選，所述開關(guān)電源為AC/DC類開關(guān)電源。

作為優(yōu)選，所述開關(guān)電源與用電設(shè)備之間還連接有蓄電池，恒流恒壓控制模塊的輸出端還與所述蓄電池相連接。

作為優(yōu)選，所述恒流恒壓控制模塊包括MPPT模塊，在所述MPPT模塊的輸入端連接有電流變送器一和電壓變送器一，在所述MPPT模塊的輸出端連接有電流變送器二和電壓變送器二，所述電流變送器一、電壓變送器一、電流變送器二、電壓變送器二均與系統(tǒng)監(jiān)測模塊相連接。

作為優(yōu)選，所述系統(tǒng)監(jiān)測模塊包括單片機(jī)，所述單片機(jī)與恒流恒壓控制模塊相連接，所述單片機(jī)連接網(wǎng)絡(luò)模塊，所述網(wǎng)絡(luò)模塊連接以太網(wǎng)，所述單片機(jī)還連接有輸入輸出模塊。

作為優(yōu)選，所述輸入輸出模塊為帶有觸摸按鍵的液晶屏。

作為優(yōu)選，所述單片機(jī)還連接有警報(bào)裝置。

作為優(yōu)選，所述單片機(jī)上還設(shè)有用于連接擴(kuò)展設(shè)備的USB接口。

作為優(yōu)選，所述警報(bào)裝置為蜂鳴器。

本實(shí)用新型的有益效果是：

1、本實(shí)用新型與常規(guī)方案相比，沒有采用變換的方式將太陽能電池板發(fā)的電轉(zhuǎn)換成交流電送上公共電網(wǎng)，而是直接使用太陽能電池板發(fā)的電。太陽能電池板輸出的是直流電，通過電池板的組合，輸出電壓超過60V，經(jīng)恒流恒壓控制模塊控制電壓后直接給基站設(shè)備供電，減少了中間環(huán)節(jié)，提高了效率，降低系統(tǒng)的成本；

2、在恒流恒壓模塊的輸出端采用了外置電度表作為計(jì)量裝置，可以精確計(jì)量發(fā)電和用電情況，可以核算出太陽能電池板發(fā)了多少電，節(jié)約了多少電費(fèi)，便于運(yùn)營管理和成本的核算；

3、增加了系統(tǒng)監(jiān)測模塊，實(shí)時(shí)監(jiān)測太陽能電池板的工作狀態(tài)，不會(huì)因?yàn)楸狙b置的故障，影響設(shè)備的正常工作。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型整體的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是恒流恒壓模塊的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是系統(tǒng)監(jiān)測模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述：

如圖1所示的一種直流補(bǔ)償型太陽能供電系統(tǒng)，包括太陽能電池板、恒流恒壓控制模塊、系統(tǒng)監(jiān)測模塊、開關(guān)電源，太陽能電池板的輸出端與恒流恒壓控制模塊輸入端相連接，恒流恒壓模塊的輸出端連接用電設(shè)備，恒流恒壓控制模塊還與系統(tǒng)監(jiān)測模塊相連接，開關(guān)電源的輸入端與市電電網(wǎng)連接，開關(guān)電源的輸出端連接用電設(shè)備。恒流恒壓模塊的輸出端還連接有外置電度表。開關(guān)電源與用電設(shè)備之間還連接有蓄電池，恒流恒壓控制模塊的輸出端還與蓄電池相連接。本例中的開關(guān)電源為AC/DC類開關(guān)電源。

恒流恒壓控制模塊包括MPPT模塊，在MPPT模塊的輸入端連接有電流變送器一和電壓變送器一，在MPPT模塊的輸出端連接有電流變送器二和電壓變送器二，電流變送器一、電壓變送器一、電流變送器二、電壓變送器二均與系統(tǒng)監(jiān)測模塊相連接。具體結(jié)構(gòu)如圖2所示，恒流恒壓控制模塊包括輸入端接線端子和輸出端接線端子，輸入端接線端子與輸出端接線端子間通過兩條導(dǎo)線相連接，其中一條導(dǎo)線上依次串聯(lián)電流變送器一、MPPT模塊和電流變送器二，電壓變送器一的兩端分別連接在兩條導(dǎo)線上，電壓變送器一位于電流變送器一的后方，電壓變送器二的兩端分別連接在兩條導(dǎo)線上，電壓變送器二位于電流變送器二的后方。由于恒流恒壓模塊的電流和電壓較大，不能用單片機(jī)直接測量。因此設(shè)置了電流變送器和電壓變送器。電流變送器一和電流變送器二分別將恒流恒壓控制模塊輸入端和輸出端的的電流變換成0-5V的信號給系統(tǒng)監(jiān)測模塊，電壓變送器一和電壓變送器二分別將恒流恒壓控制模塊輸入端和輸出端的的電壓變換成0-5V的信號給系統(tǒng)監(jiān)測模塊。

系統(tǒng)監(jiān)測模塊包括單片機(jī)，單片機(jī)與恒流恒壓控制模塊相連接，單片機(jī)連接網(wǎng)絡(luò)模塊，網(wǎng)絡(luò)模塊連接以太網(wǎng)，單片機(jī)還連接有輸入輸出模塊、電源模塊和風(fēng)扇。輸入輸出模塊為帶有觸摸按鍵的液晶屏，本例中使用成品3.2寸HMI串口液晶屏幕，帶觸摸按鍵，串口為TTL電平，標(biāo)準(zhǔn)UART設(shè)備，波特率最高可達(dá)115200BPS。單片機(jī)還連接有警報(bào)裝置。單片機(jī)上還設(shè)有用于連接擴(kuò)展設(shè)備的USB接口。警報(bào)裝置為蜂鳴器。

恒流恒壓模塊的輸入電壓：120VDC +/-60V；輸出電壓：空載58VDC +/-5V；滿載48VDC +/-5V（跟隨）；輸出電流：10-30A；輸出功率：600-1800W；采用MPPT控制技術(shù)，轉(zhuǎn)換效率>90%；具備輸出過欠壓、過流、短路、整機(jī)過熱等保護(hù)功能；具備輸入欠壓保護(hù)及停止發(fā)電功能；采用自動(dòng)均流技術(shù)，可并機(jī)使用。單片機(jī)采用型號為STM32F103VCT6的單片機(jī)，通過SIP網(wǎng)絡(luò)接口連接網(wǎng)絡(luò)模塊，網(wǎng)絡(luò)模塊采用型號為W5500的以太網(wǎng)芯片。

系統(tǒng)監(jiān)測模塊具備以下功能：

過欠壓保護(hù)功能：系統(tǒng)監(jiān)測模塊的供電電壓為48VDC (-42V/-60V)；

電量采集：包括輸入/出電壓/電流值、輸出電度、電路狀態(tài)等；

數(shù)據(jù)顯示/控制：通過液晶顯示接口輪巡或根據(jù)鍵盤命令查詢顯示各類數(shù)據(jù)；

設(shè)備狀態(tài)/故障蜂鳴器指示：鍵盤操作指示/故障告警指示；

數(shù)據(jù)存儲(chǔ)：光伏發(fā)電量歷史數(shù)據(jù)，含發(fā)電時(shí)長/間隔、發(fā)電量均值/峰谷值等；

具備顯示部件自動(dòng)休眠、有/無發(fā)電狀態(tài)下自動(dòng)喚醒/休眠功能（額定發(fā)電電壓50%。

系統(tǒng)監(jiān)測模塊有接口與系統(tǒng)檢測模塊連接，該接口為0-5V的模擬/數(shù)字接口；系統(tǒng)監(jiān)測模塊的通信接口還包括TTL電平串口，外接顯示/鍵盤/指示模塊；RS485電平串口，外接外置電度表；USB口：可以外接U盤，4G模塊等擴(kuò)展設(shè)備，網(wǎng)絡(luò)接口：連接網(wǎng)絡(luò)模塊上報(bào)數(shù)據(jù)。

系統(tǒng)監(jiān)測模塊的功耗：額定<10W; 顯示休眠<2W; 整機(jī)休眠<5W。

原來基站功耗40千瓦，全部由市電提供，使用本方案后，在白天，用陽光的情況下，利用太陽能產(chǎn)生的電能給設(shè)備供電，部分替代市電。太陽能電池板能輸出20千瓦的電能，這樣，市電就減少20千瓦的消耗，省了一半的電費(fèi)。經(jīng)濟(jì)效益可觀。

本實(shí)用新型方案所公開的技術(shù)手段不僅限于上述實(shí)施方式所公開的技術(shù)手段，還包括由以上技術(shù)特征任意組合所組成的技術(shù)方案。應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。