主办单位: 共青团中央   中国科协   教育部   中国社会科学院   全国学联  

承办单位: 四川大学     

基本信息

项目名称:
光伏逆变连续可调交、直流双输出备用蓄电器
小类:
信息技术
简介:
本作品通过太阳能电池板收集太阳能,并将其存储在蓄电瓶中,一方面,通过逆变技术将蓄电瓶提供的直流电转换为220V,50Hz左右的交流电供交流用电器使用;另一方面,通过构建电路使作品输出3V~30V连续可调的直流电供直流用电器使用。同时可通过外置数字键盘更改直流电压输出大小,通过液晶显示屏显示预置电压、实际输出电压、实际输出电流、蓄电瓶电压。操作简单,人机交互友好!
详细介绍:
本设计通过利用太阳能电池板或市电对电源内部的12V直流蓄电瓶进行充电,采用一只TL494芯片组成的控制电路将蓄电瓶提供的12V直流电,通过逆变技术转换成30kHz~50kHz、220V左右的交流电;再采用一只TL494芯片组成的控制电路利用桥式整流、滤波、脉宽调制及开关功率输出等技术,将30kHz~50kHz、220V左右的交流电转换成50Hz左右220V的交流电。另外采用一只开关稳压芯片L296及相关外围电路实现对外提供电压为3V~30V连续可调、电流达5A的直流电,并且运用由STC89C52单片机为控制核心,模数转换芯片TLC1543,数模转换芯片TLC5615和液晶显示屏对输出电压值、电流值进行时时显示。还可通过外设矩阵键盘预置、更改用户所需电压值,人机交互页面友好、易操作。

作品图片

  • 光伏逆变连续可调交、直流双输出备用蓄电器
  • 光伏逆变连续可调交、直流双输出备用蓄电器

作品专业信息

设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标

1、作品设计目的和基本思路: 人们迫切需要一种电源既能在架设有电缆的地方使用,又能在某些电缆没有覆盖或一些临时场地使用;既能输出220V的交流电,又能输出小电压直流电。 本作品通过太阳能电池板将太阳能收集转换为电能,用12V的蓄电瓶储存起来,然后通过逆变技术将蓄电瓶提供的直流电变为220V或其它类型的交流电,同时通过开关电源技术将蓄电瓶提供的直流电利用智能控制使之输出3V~30V连续可调的直流电。 2、作品创新点: 本作品的创新点是在合理利用清洁能源的基础上,构建电路使蓄电瓶提供的直流电经变换后既能输出220V或其它类型的交流电,又能输出3V~30V连续可调的直流电,同时通过外置矩阵键盘预置、更改调节直流电压输出值,内部的单片机通过特定的算法后控制电路,输出用户所需的电压值。无论是光伏逆变后同时可输出交、直流两种类型的电压,还是按键输入、智能控制输出都是目前国内未有的。 3、作品技术关键: 本作品的技术关键在于直流蓄电瓶提供的12V直流电通过相关技术既要输出220V或其它类型的交流电,又要输出智能控制的连续可调的3V~30V的直流电,而且能通过外置矩阵键盘任意更改可调区间内的电压值。 4、主要技术指标: 主要技术指标在于逆变后负载在稳定运行时的电压波动范围,输出电压波形失真度,额定输出电压,纹波系数,稳压精度,额定输出电流等等。

科学性、先进性

本作品不仅能通过太阳能电池板收集太阳能对蓄电瓶进行充电,还可以通过市电对蓄电瓶进行充电,特别是在应急场合能发挥很大的作用。其交流直流双项输出适宜各种电器产品,而且操作简单,适用于各类使用者。 目前市面上无论是“太阳能蓄电系统”,还是“户用太阳能光伏逆变器”等光伏逆变器都是要么只单一输出交流电,要么只单一输出直流电,并且输出的直流电压调节范围小,又不可连续变化,智能化程度低。而本作品储存在蓄电瓶内的直流电经逆变后,既可输出交流电,又可输出3V~30V范围内连续可调的直流电。既能满足为交流用电器提供电源,又能在可变范围内为直流电器提供电源。

获奖情况及鉴定结果

第十二届“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛重庆文理学院特等奖。

作品所处阶段

实验室阶段

技术转让方式

待定

作品可展示的形式

1.实物、产品;2.现场演示;3.图片;4.样品。

使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测

本作品为了保障用户使用时安全、方便,特将交、直流电压输出分布在两个面板。由于交流端输出的是220V的强电,因此我们将其布局在后面板上,前面板用于输出连续可调直流电以及安装数字键盘、切换开关和液晶显示器。 通过键盘上的设置、确定、取消、清零和数字键可轻易输入、更改用户所需的直流电压值。在按键操作的同时蜂鸣器会提示操作是否成功,LCD液晶显示器会显示输入值便于用户确认。同时LCD上还会显示通过采集转换后的实际输出电压值、电流值以及蓄电瓶电压。

同类课题研究水平概述

目前开关电源正在走向大众化,微型化,高频化。开关电源将逐步取代变压器在生活中的所有应用,低功率微型开关电源的应用要首先体现在,数显表、智能电表、手机充电器等方面。现阶段国家在大力推广智能电网建设,对电能表的要求大幅提高,开关电源将逐步取代变压器在电能表上面的应用。 近年来,随着人们环保意识的增强,对于可再生能源的关注越来越多。在太阳能、风能、潮汐能等各类可再生能源中,太阳能成为了人们的首选。能源专家指出,在可再生能源中,太阳能取之不尽,清洁安全,是理想的可再生能源。不管从资源的数量、分布的普遍性,还是从清洁性、技术的可靠性来看,太阳能都比其它可再生能源更具有优越性。 随着太阳能光伏发电技术的发展,光伏逆变器技术日趋成熟,产品系列日趋完善,能够适应不同功率等级的应用需求;传统集中式并网逆变器起步早、发展较成熟,目前获得了一定的推广和应用,在市场上占据主导地位;分布式微逆变器技术起步较晚,但发展迅速,主要产品技术指标已经能够与集中式并网逆变器相媲美,甚至优于集中式逆变器;分布式微逆变器技术应用前景十分广阔,特别适合城市、光伏建筑等应用领域,微逆变器技术与光伏组件生产厂家强强联合,将大大加快微逆变器技术的进一步发展,增加其市场占有率。 综上所述,目前国内在光伏逆变器上面的研究已日臻完善,但在利用太阳能上面还有些空白,特别是在微型逆变器的利用、推广上还有待提高,还有着巨大的市场。因此我们设计的“光伏逆变连续可调交、直流双输出备用蓄电器”在合理利用太阳能的基础上独创既能输出220V或其他类型的交流电,又能输出3V~30V区间内连续可调的直流电,并且是通过键盘输入,智能反馈调节输出,操作简单,便于推广。
建议反馈 返回顶部