本實(shí)用新型涉及一種電壓輸出控制裝置，屬于電氣控制領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
太陽(yáng)能光伏系統(tǒng)由太陽(yáng)能電池組、太陽(yáng)能控制器、蓄電池(組)組成，太陽(yáng)能電池板是太陽(yáng)能光伏系統(tǒng)中的核心部分，太陽(yáng)能電池板的作用是將太陽(yáng)的光能轉(zhuǎn)化為電能后，輸出直流電存入蓄電池中。太陽(yáng)能電池板是太陽(yáng)能光伏系統(tǒng)中最重要的部件之一，其轉(zhuǎn)換率和使用壽命是決定太陽(yáng)電池是否具有使用價(jià)值的重要因素。白天，在光照條件下，太陽(yáng)電池組件產(chǎn)生一定的電動(dòng)勢(shì)，通過組件的串并聯(lián)形成太陽(yáng)能電池方陣，使得方陣電壓達(dá)到系統(tǒng)輸入電壓的要求。再通過充放電控制器對(duì)蓄電池進(jìn)行充電，將由光能轉(zhuǎn)換而來的電能貯存起來。晚上，蓄電池組為逆變器提供輸入電，通過逆變器的作用，將直流電轉(zhuǎn)換成交流電，輸送到配電柜，由配電柜的切換作用進(jìn)行供電。蓄電池組的放電情況由控制器進(jìn)行控制，保證蓄電池的正常使用。光伏電站系統(tǒng)還應(yīng)有限荷保護(hù)和防雷裝置，以保護(hù)系統(tǒng)設(shè)備的過負(fù)載運(yùn)行及免遭雷擊，維護(hù)系統(tǒng)設(shè)備的安全使用。
但太陽(yáng)能電池板輸出電壓具有不穩(wěn)定性：由于受到晝夜、季節(jié)、地理緯度和海拔高度等自然條件的限制以及晴、陰、云、雨等隨機(jī)因素的影響，所以，到達(dá)某一地面的太陽(yáng)輻照度既是間斷的，又是極不穩(wěn)定的，這給太陽(yáng)能的大規(guī)模應(yīng)用增加了難度。太陽(yáng)能輸出電壓忽大忽小，這樣的波動(dòng)電壓會(huì)影響用電設(shè)備的壽命，甚至直接毀壞用電設(shè)備，給人們的生活帶來不便。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本實(shí)用新型目的是為了解決現(xiàn)有太陽(yáng)能光伏系統(tǒng)中的電池板存在輸出電壓不穩(wěn)，影響用電設(shè)備壽命的問題，提供了一種太陽(yáng)能光伏控制系統(tǒng)。
本實(shí)用新型所述太陽(yáng)能光伏控制系統(tǒng)包括自耦變壓器T1、變壓器T2、中間繼電器K1、中間繼電器K2、中間繼電器K3、蓄電池GB、MOS開關(guān)管V、運(yùn)放A、電阻R1、電阻R2、電阻R3、電阻R4、電阻R5、電阻R6、電位器RP1、電位器RP2、電位器RP3、電位器RP4、電解電容C1、電解電容C2、電解電容C3、電解電容C4、電解電容C5、電解電容C6、二極管VD2、穩(wěn)壓管VS、NPN三極管VT1、NPN三極管VT2、NPN三極管VT3、NPN三極管VT4、NPN三極管VT5和熔斷器FU1；
自耦變壓器T1的繞組由W1、W2、W3和W4四段依次連接，每相鄰兩個(gè)繞組之間具有抽頭；W1繞組的一端作為自耦變壓器T1的首端，W4繞組的一端作為自耦變壓器T1的末端；
太陽(yáng)能電池的負(fù)極電源輸出端同時(shí)連接電解電容C1的負(fù)極、自耦變壓器T1的末端和變壓器T2原邊線圈的一端；
太陽(yáng)能電池的正極電源輸出端同時(shí)連接電解電容C1的正極和MOS開關(guān)管V的一端，MOS開關(guān)管V的另一端連接中間繼電器K1的動(dòng)觸頭，中間繼電器K1的靜觸頭常開觸點(diǎn)同時(shí)連接中間繼電器K2的靜觸頭常閉觸點(diǎn)和自耦變壓器T1的首端，W1繞組和W2繞組之間的抽頭連接中間繼電器K2的靜觸頭常開觸點(diǎn)，中間繼電器K2的動(dòng)觸頭連接中間繼電器K3常閉開關(guān)的一端，中間繼電器K3常閉開關(guān)的另一端連接變壓器T2原邊線圈的另一端；
W2繞組和W3繞組之間的抽頭連接中間繼電器K1的靜觸頭常閉觸點(diǎn)，
W3繞組和W4繞組之間的抽頭同時(shí)連接電解電容C2的正極、電阻R1的一端、電解電容C3的正極、中間繼電器K1線圈的一端、電阻R2的一端、電解電容C4的正極、中間繼電器K2線圈的一端、電阻R3的一端、電解電容C5的正極和中間繼電器K3線圈的一端；
電阻R1的另一端連接電位器RP1的一個(gè)固定端，電位器RP1的活動(dòng)端連接NPN三極管VT1的基極，NPN三極管VT1的集電極同時(shí)連接電解電容C3的負(fù)極和中間繼電器K1線圈的另一端；
電阻R2的另一端連接電位器RP2的一個(gè)固定端，電位器RP2的活動(dòng)端連接NPN三極管VT2的基極，NPN三極管VT2的集電極同時(shí)連接電解電容C4的負(fù)極和中間繼電器K2線圈的另一端；
電阻R3的另一端連接電位器RP3的一個(gè)固定端，電位器RP3的活動(dòng)端連接NPN三極管VT3的基極，NPN三極管VT3的集電極同時(shí)連接電解電容C5的負(fù)極和中間繼電器K3線圈的另一端；
自耦變壓器T1的末端還同時(shí)連接電解電容C2的負(fù)極、電位器RP1的另一個(gè)固定端、NPN三極管VT1的發(fā)射極、電位器RP2的另一個(gè)固定端、NPN三極管VT2的發(fā)射極、電位器RP3的另一個(gè)固定端和NPN三極管VT3的發(fā)射極；
變壓器T2副邊線圈的一端同時(shí)連接電解電容C6的正極、電阻R4的一端、NPN三極管VT4的集電極和NPN三極管VT5的集電極；NPN三極管VT4的發(fā)射極連接NPN三極管VT5的基極；NPN三極管VT4的基極連接運(yùn)放A的輸出端，運(yùn)放A的同相輸入端同時(shí)連接電阻R4的另一端和穩(wěn)壓二極管VS的陰極，運(yùn)放A的反相輸入端連接電位器RP4的活動(dòng)端，電位器RP4的一個(gè)固定端連接電阻R6的一端，電位器RP4的另一個(gè)固定端連接電阻R5的一端，電阻R5的另一端同時(shí)連接NPN三極管VT5的發(fā)射極和二極管VD2的陽(yáng)極，二極管VD2的陰極同時(shí)連接蓄電池GB的正極和熔斷器FU1的一端，熔斷器FU1的另一端作為12V直流電源的正極輸出端；
變壓器T2副邊線圈的另一端同時(shí)連接電解電容C6的負(fù)極、穩(wěn)壓二極管VS的陽(yáng)極、電阻R6的另一端和蓄電池GB的負(fù)極，并作為12V直流電源的負(fù)極輸出端。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)：本實(shí)用新型所述太陽(yáng)能光伏控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，對(duì)太陽(yáng)能電池輸出的電壓半波逆變，對(duì)半波逆變后的交流電壓進(jìn)行初步處理，將其穩(wěn)定在220V左右，然后再處理成輸出+12V直流電壓為負(fù)載提供直流電源，在太陽(yáng)強(qiáng)時(shí)還能產(chǎn)生+12V電壓為蓄電池充電，陰天時(shí)，由蓄電池為負(fù)載供電，達(dá)到了無論陰天、晴天，均能穩(wěn)定地輸出12V直流電壓，更好的為用戶提供電能。
附圖說明
圖1是本實(shí)用新型所述太陽(yáng)能光伏控制系統(tǒng)的電路原理圖。
具體實(shí)施方式
具體實(shí)施方式一：下面結(jié)合圖1說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式所述太陽(yáng)能光伏控制系統(tǒng)包括自耦變壓器T1、變壓器T2、中間繼電器K1、中間繼電器K2、中間繼電器K3、蓄電池GB、MOS開關(guān)管V、運(yùn)放A、電阻R1、電阻R2、電阻R3、電阻R4、電阻R5、電阻R6、電位器RP1、電位器RP2、電位器RP3、電位器RP4、電解電容C1、電解電容C2、電解電容C3、電解電容C4、電解電容C5、電解電容C6、二極管VD2、穩(wěn)壓管VS、NPN三極管VT1、NPN三極管VT2、NPN三極管VT3、NPN三極管VT4、NPN三極管VT5和熔斷器FU1；
自耦變壓器T1的繞組由W1、W2、W3和W4四段依次連接，每相鄰兩個(gè)繞組之間具有抽頭；W1繞組的一端作為自耦變壓器T1的首端，W4繞組的一端作為自耦變壓器T1的末端；
太陽(yáng)能電池的負(fù)極電源輸出端同時(shí)連接電解電容C1的負(fù)極、自耦變壓器T1的末端和變壓器T2原邊線圈的一端；
太陽(yáng)能電池的正極電源輸出端同時(shí)連接電解電容C1的正極和MOS開關(guān)管V的一端，MOS開關(guān)管V的另一端連接中間繼電器K1的動(dòng)觸頭，中間繼電器K1的靜觸頭常開觸點(diǎn)同時(shí)連接中間繼電器K2的靜觸頭常閉觸點(diǎn)和自耦變壓器T1的首端，W1繞組和W2繞組之間的抽頭連接中間繼電器K2的靜觸頭常開觸點(diǎn)，中間繼電器K2的動(dòng)觸頭連接中間繼電器K3常閉開關(guān)的一端，中間繼電器K3常閉開關(guān)的另一端連接變壓器T2原邊線圈的另一端；
W2繞組和W3繞組之間的抽頭連接中間繼電器K1的靜觸頭常閉觸點(diǎn)，
W3繞組和W4繞組之間的抽頭同時(shí)連接電解電容C2的正極、電阻R1的一端、電解電容C3的正極、中間繼電器K1線圈的一端、電阻R2的一端、電解電容C4的正極、中間繼電器K2線圈的一端、電阻R3的一端、電解電容C5的正極和中間繼電器K3線圈的一端；
電阻R1的另一端連接電位器RP1的一個(gè)固定端，電位器RP1的活動(dòng)端連接NPN三極管VT1的基極，NPN三極管VT1的集電極同時(shí)連接電解電容C3的負(fù)極和中間繼電器K1線圈的另一端；
電阻R2的另一端連接電位器RP2的一個(gè)固定端，電位器RP2的活動(dòng)端連接NPN三極管VT2的基極，NPN三極管VT2的集電極同時(shí)連接電解電容C4的負(fù)極和中間繼電器K2線圈的另一端；
電阻R3的另一端連接電位器RP3的一個(gè)固定端，電位器RP3的活動(dòng)端連接NPN三極管VT3的基極，NPN三極管VT3的集電極同時(shí)連接電解電容C5的負(fù)極和中間繼電器K3線圈的另一端；
自耦變壓器T1的末端還同時(shí)連接電解電容C2的負(fù)極、電位器RP1的另一個(gè)固定端、NPN三極管VT1的發(fā)射極、電位器RP2的另一個(gè)固定端、NPN三極管VT2的發(fā)射極、電位器RP3的另一個(gè)固定端和NPN三極管VT3的發(fā)射極；
變壓器T2副邊線圈的一端同時(shí)連接電解電容C6的正極、電阻R4的一端、NPN三極管VT4的集電極和NPN三極管VT5的集電極；NPN三極管VT4的發(fā)射極連接NPN三極管VT5的基極；NPN三極管VT4的基極連接運(yùn)放A的輸出端，運(yùn)放A的同相輸入端同時(shí)連接電阻R4的另一端和穩(wěn)壓二極管VS的陰極，運(yùn)放A的反相輸入端連接電位器RP4的活動(dòng)端，電位器RP4的一個(gè)固定端連接電阻R6的一端，電位器RP4的另一個(gè)固定端連接電阻R5的一端，電阻R5的另一端同時(shí)連接NPN三極管VT5的發(fā)射極和二極管VD2的陽(yáng)極，二極管VD2的陰極同時(shí)連接蓄電池GB的正極和熔斷器FU1的一端，熔斷器FU1的另一端作為12V直流電源的正極輸出端；
變壓器T2副邊線圈的另一端同時(shí)連接電解電容C6的負(fù)極、穩(wěn)壓二極管VS的陽(yáng)極、電阻R6的另一端和蓄電池GB的負(fù)極，并作為12V直流電源的負(fù)極輸出端。
MOS開關(guān)管V采用NMOS開關(guān)管或PMOS開關(guān)管，且均在源、漏極之間反向并聯(lián)二極管VD1。
W1繞組為135匝，W2繞組為120匝，W3繞組為820匝，W4繞組為44匝。
工作原理：太陽(yáng)能電池輸出的直流電是不穩(wěn)定的，這樣的電壓是不能直接給負(fù)載的，人們?yōu)榱死眠@一直流電必須對(duì)其進(jìn)行有效的穩(wěn)定，本實(shí)施方式給出的就是穩(wěn)定控制電路，使其穩(wěn)定輸出+12V直流電源。
本實(shí)施方式首先將波動(dòng)幅度大太陽(yáng)能電池輸出的直流電壓由MOS管V進(jìn)行半波逆變?yōu)榻涣麟妷?，該交流電壓為正半波交流電，首先?duì)該交流電壓進(jìn)行初步穩(wěn)定，即圖1的中間部分電路，讓其初步穩(wěn)定輸出220V左右，該交流電壓再經(jīng)圖1下半部分電路處理輸出穩(wěn)定的+12V直流電給負(fù)載。
升/降壓控制電路由K1、K2的控制觸頭和自耦變壓器T1組成。過電壓保護(hù)電路由R3、RP3、VT3、C5和K3組成。
當(dāng)太陽(yáng)能電池輸出直流電逆變輸出的交流電壓低于190V時(shí)，K1～K3均處于釋放狀態(tài)，各繼電器的常閉觸頭均接通，常開觸頭斷開，該190V交流電壓經(jīng)T1的W2、W1繞組升壓為220V左右后輸出。
當(dāng)輸出直流電逆變輸出的交流電壓低于220V時(shí)，使K2通電吸合，其常閉觸頭斷開，常開觸頭閉合，該220V交流電壓經(jīng)T1的W2繞組升壓為220V左右后輸出。
當(dāng)輸出直流電逆變輸出的交流電壓低于255V時(shí)，K1和K2吸合，發(fā)電機(jī)輸出的交流電壓經(jīng)T1的W1繞組降至220V左右輸出。
當(dāng)輸出直流電逆變輸出的交流電壓高于270V時(shí)，K3吸合，K3常閉觸頭斷開，斷開輸出電路，保護(hù)了負(fù)載的安全。
經(jīng)過上述電路初步處理，輸出220V左右的交流電源，該220V左右的正半波交流電源經(jīng)C6濾波后輸出平滑直流，即產(chǎn)生一個(gè)隨太陽(yáng)強(qiáng)度大小及負(fù)載輕重變換而變化的平滑直流電壓，一般在0～40V之間波動(dòng)，該直流電壓經(jīng)由運(yùn)放A、RP4、R5、R6、VS、VT4和VT5構(gòu)成具有放大環(huán)節(jié)的串聯(lián)型穩(wěn)壓電路進(jìn)行穩(wěn)壓、VT4、VT5擴(kuò)大電流輸出為+12.7V后，再經(jīng)VD2對(duì)蓄電池GB充電。當(dāng)蓄電池GB端電壓低于12V時(shí)，經(jīng)VT4、VT5向蓄電池GB充電，直到蓄電池GB的端電壓達(dá)到標(biāo)稱值12V。所述具有放大環(huán)節(jié)的串聯(lián)型穩(wěn)壓電路引入深度電壓負(fù)反饋，輸出電阻趨近于零，輸出電壓相當(dāng)穩(wěn)壓。
當(dāng)太陽(yáng)強(qiáng)度較大時(shí)，太陽(yáng)能電池輸出電壓較高，經(jīng)初步穩(wěn)壓后輸出的交流電壓超過220V，經(jīng)整流濾波后的直流電壓達(dá)到18V～40V，經(jīng)VT4、VT5輸出的穩(wěn)壓直流電源正常工作，向負(fù)載供電；若陰天或太陽(yáng)強(qiáng)度較小時(shí)，太陽(yáng)能電池輸出電壓偏低，經(jīng)整流濾波后的直流電壓低于18V時(shí)，則VD2因VT4、VT5輸出電壓低于+12.7V而截止，改由蓄電池GB為負(fù)載提供+12V電壓。
可見經(jīng)過兩步穩(wěn)壓及處理，可穩(wěn)壓輸出+12V電壓給負(fù)載。