一種營房車光伏電源設(shè)備的制作方法
【專利摘要】一種營房車光伏電源設(shè)備，屬于發(fā)電設(shè)備【技術(shù)領(lǐng)域】。包括配備的外接電源，其中外接電源為原有負(fù)載供電，還包括營房車光伏微網(wǎng)裝置，營房車光伏微網(wǎng)裝置包括第一光伏微網(wǎng)裝置、第二光伏微網(wǎng)裝置和第三光伏微網(wǎng)裝置，第一光伏微網(wǎng)裝置為：第一雙向逆變器為中心單元，第一雙向逆變器連接充電控制器和蓄電池組，充電控制器連接光伏組件，第一雙向逆變器連接第一負(fù)載和第二雙向逆變器，第二雙向逆變器為分部單元，第二雙向逆變器連接第二負(fù)載、第二充電控制器和第二蓄電池組，第二充電控制器連接第二光伏組件；第二光伏微網(wǎng)裝置和第三光伏微網(wǎng)裝置的結(jié)構(gòu)與第一光伏微網(wǎng)裝置相同。
【專利說明】一種營房車光伏電源設(shè)備
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種營房車光伏電源設(shè)備，屬于發(fā)電設(shè)備【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]從2006年開始，隨著國內(nèi)太陽能光伏發(fā)電技術(shù)不斷發(fā)展，太陽能充電器、太陽能熱水器、太陽能光伏電源等太陽能移動產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于缺電、無電的偏遠(yuǎn)或荒漠地區(qū)，為長期野外野營人員生活用電、辦公用電帶來了便利。
[0003]在自然環(huán)境惡劣、人煙稀少的地區(qū)，野外地震隊(duì)的營地較多的采用移動營房車和帳篷搭建而成。營地所需的電能一直以來都采用營地大柴油發(fā)電機(jī)組發(fā)電供應(yīng)。在地震隊(duì)出工期間，只有少部分人員駐扎營地的情況下，營房車內(nèi)只需照明、充電、電視、生產(chǎn)指揮系統(tǒng)等基本用電，營地用電量不大，仍需啟動大柴油發(fā)電機(jī)組供電，造成較大的燃料能源浪費(fèi)。在負(fù)載較小情況下，如果采用營房車光伏微網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)，各營房車?yán)梦⒕W(wǎng)裝置能量即可滿足基本用電需求，盡量避免在白天開啟柴油發(fā)電機(jī)組，節(jié)省了燃油消耗。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型提供一種營房車光伏電源設(shè)備。該電源設(shè)備能實(shí)現(xiàn)獨(dú)立運(yùn)行、組網(wǎng)運(yùn)行和并接運(yùn)行三種功能，能組成組網(wǎng)靈活、并接便利的光伏微網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)。此系統(tǒng)既能作為分布式單元給營房車單獨(dú)供電，又能實(shí)現(xiàn)能量共享給多臺營房車集中供電，為可再生能源(光伏)發(fā)電部分替代傳統(tǒng)(柴油發(fā)電機(jī)組)發(fā)電奠定基礎(chǔ)。
[0005]一種營房車光伏電源設(shè)備，包括配備的外接電源，其中外接電源為原有負(fù)載供電，還包括營房車光伏微網(wǎng)裝置，營房車光伏微網(wǎng)裝置包括第一光伏微網(wǎng)裝置、第二光伏微網(wǎng)裝置和第三光伏微網(wǎng)裝置，第一光伏微網(wǎng)裝置為:第一雙向逆變器為中心單元，第一雙向逆變器連接充電控制器和蓄電池組，充電控制器連接光伏組件，第一雙向逆變器連接第一負(fù)載和第二雙向逆變器，第二雙向逆變器為分部單元，第二雙向逆變器連接第二負(fù)載、第二充電控制器和第二蓄電池組，第二充電控制器連接第二光伏組件；
[0006]第二光伏微網(wǎng)裝置和第三光伏微網(wǎng)裝置的結(jié)構(gòu)與第一光伏微網(wǎng)裝置相同，第一光伏微網(wǎng)裝置、第二光伏微網(wǎng)裝置和第三光伏微網(wǎng)裝置分別連接外接電源的不同相線。
[0007]外接電源能夠連接2個以上的第一光伏微網(wǎng)裝置、第二光伏微網(wǎng)裝置和第三光伏微網(wǎng)裝置。
[0008]較優(yōu)地，所述雙向逆變器組包括至少3個主雙向逆變器和至少15個從雙向逆變器，A、B、C相各相均能形成“主從結(jié)構(gòu)”。
[0009]較優(yōu)地，所述三相電源供電系統(tǒng)設(shè)置有3臺主逆變器聯(lián)合通訊，所述3臺主雙向逆變器位置相對固定，相同相序的分布式單元(營房車)的布局調(diào)整自由，組網(wǎng)靈活，并接便利。無論是野外扎寨野營，還是拔寨移動都可作為集中電源或分布式電源系統(tǒng)為營房車供電。
[0010]本實(shí)用新型的有益效果是:[0011 ] 通過營房車光伏微網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)與外接電源(柴油發(fā)電機(jī)組或市電)互補(bǔ)，構(gòu)成獨(dú)立運(yùn)行、組網(wǎng)運(yùn)行、并接運(yùn)行三種發(fā)電模式。地震隊(duì)出工期間，當(dāng)營房車用電需求量較小時，不開啟柴油發(fā)電機(jī)組，營房車微網(wǎng)裝置處于獨(dú)立運(yùn)行模式，節(jié)省燃油或市電；當(dāng)營房車用電需求量較大且微網(wǎng)裝置能供應(yīng)時，微網(wǎng)裝置處于組網(wǎng)模式，實(shí)現(xiàn)能量共享為負(fù)載供電；當(dāng)微網(wǎng)裝置能量不足以供應(yīng)負(fù)載時，與外接電源(柴油發(fā)電機(jī)組或市電)并接運(yùn)行，為負(fù)載供電。實(shí)現(xiàn)了既保證電能供應(yīng)，又節(jié)約能源的效果
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]當(dāng)結(jié)合附圖考慮時，通過參照下面的詳細(xì)描述，能夠更完整更好地理解本實(shí)用新型以及容易得知其中許多伴隨的優(yōu)點(diǎn)，但此處所說明的附圖用來提供對本實(shí)用新型的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本實(shí)用新型的一部分，本實(shí)用新型的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本實(shí)用新型，并不構(gòu)成對本實(shí)用新型的不當(dāng)限定，如圖其中:
[0013]圖1本實(shí)用新型的發(fā)電設(shè)備的構(gòu)建三相電網(wǎng)連接關(guān)系示意圖。
[0014]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)一步說明。
【具體實(shí)施方式】
[0015]顯然，本領(lǐng)域技術(shù)人員基于本實(shí)用新型的宗旨所做的許多修改和變化屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
[0016]實(shí)施例1:如圖1所示，一種營房車光伏電源設(shè)備，包括配備的外接電源I (柴油發(fā)電機(jī)組或市電)，其中外接電源I (柴油發(fā)電機(jī)組或市電)為原有負(fù)載2供電，還包括營房車光伏微網(wǎng)裝置，營房車光伏微網(wǎng)裝置包括第一光伏微網(wǎng)裝置3、第二光伏微網(wǎng)裝置4和第三光伏微網(wǎng)裝置5，第一光伏微網(wǎng)裝置3為:第一雙向逆變器7為中心單元，第一雙向逆變器7連接充電控制器6和蓄電池組9，充電控制器6連接光伏組件8，第一雙向逆變器7連接第一負(fù)載10和第二雙向逆變器14，第二雙向逆變器14為分部單元，第二雙向逆變器14連接第二負(fù)載15、第二充電控制器13和第二蓄電池組12，第二充電控制器13連接第二光伏組件11 ;
[0017]第二光伏微網(wǎng)裝置4和第三光伏微網(wǎng)裝置5的結(jié)構(gòu)與第一光伏微網(wǎng)裝置3相同，第一光伏微網(wǎng)裝置3、第二光伏微網(wǎng)裝置4和第三光伏微網(wǎng)裝置5分別連接外接電源I的不同相線。
[0018]外接電源I能夠連接2個以上的第一光伏微網(wǎng)裝置3、第二光伏微網(wǎng)裝置4和第三光伏微網(wǎng)裝置5。
[0019]一種營房車光伏電源設(shè)備，包括柴油發(fā)電系統(tǒng)，其中柴油發(fā)電機(jī)組接入三相電源供電系統(tǒng)為負(fù)載供電，還包括光伏微網(wǎng)裝置，所述光伏微網(wǎng)裝置包括連接雙向逆變器的蓄電池組、光伏控制器及與控制器相連的光伏組件。由于現(xiàn)有的營車房的電源采用“T”接形式，即使用轉(zhuǎn)接插座形成電源回路，為各營房車進(jìn)行供電，所以，組建光伏微網(wǎng)裝置時，可對營房車電源線路(配電箱)進(jìn)行改造，光伏電源出口可直接并入營房車原有的“T”接電源箱。而營房車原有的“T”接電源箱采用“三相五線制”電源供電系統(tǒng)，因此，為便于后期電源線路(配電箱)的改造，光伏微網(wǎng)裝置采用“三相”供電系統(tǒng)，同時也能達(dá)到光伏電源“三相平衡”的目的。[0020]綜合考慮所述光伏微網(wǎng)裝置的擴(kuò)展性、能源利用率、系統(tǒng)效率、供電可靠性等因素，確定為基于交流母線的光伏微網(wǎng)裝置，簡稱為交流型微網(wǎng)裝置。
[0021]所述光伏組件采用單晶硅光伏組件。
[0022]所述逆變器將所述光伏組件產(chǎn)生的直流電轉(zhuǎn)換為交流電。
[0023]所述雙向逆變器是指具有雙向通道的電力電子變換運(yùn)行單元，包括一個或幾個電子閥器件、變壓器、濾波器和輔助裝置等。所述雙向逆變器可將所述三相電源供電系統(tǒng)輸出的單相交流電轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷鳛樗鲂铍姵亟M充電，也可將所述蓄電池組輸出的直流電轉(zhuǎn)變?yōu)榻涣麟娸斎胨鋈嚯娫垂╇娤到y(tǒng)，為負(fù)載供電。
[0024]所述雙向逆變器組包括至少3個主雙向逆變器和至少15個從雙向逆變器。其中所述至少3個主雙向逆變器負(fù)責(zé)并接、組網(wǎng)、離網(wǎng)、蓄電池狀態(tài)等信號監(jiān)測，并與與之相連的各個主雙向逆變器聯(lián)合通訊，控制完成光伏微網(wǎng)的并網(wǎng)/離網(wǎng)切換、蓄電池充放電等動作操作。
[0025]本實(shí)用新型提供的充電設(shè)備的工作過程如下:
[0026]在地震隊(duì)出工期間，營房車用電需求量較小，關(guān)閉柴油發(fā)電系統(tǒng)，自動轉(zhuǎn)換到光伏發(fā)電系統(tǒng)離網(wǎng)獨(dú)立運(yùn)行的發(fā)電模式，此時，所述雙向逆變器平衡發(fā)電和負(fù)載，并確保始終保持電量平衡。當(dāng)光伏組件產(chǎn)生的電量超過當(dāng)前的消耗量時，過剩的電量將存儲在蓄電池中；當(dāng)光伏組件產(chǎn)生的電量不足時，則由所述雙向逆變器將蓄電池中存儲的電量轉(zhuǎn)換為交流電提供給負(fù)載；地震隊(duì)返回營地后，營房車用電需求量較大，啟動柴油發(fā)電機(jī)，切換到光伏發(fā)電系統(tǒng)與柴油發(fā)電系統(tǒng)并接運(yùn)行的發(fā)電模式，此時，所述主雙向逆變器監(jiān)測蓄電池狀態(tài)，如蓄電池未充滿，所述雙向逆變器將控制交流電轉(zhuǎn)換為直流電為蓄電池充電。
[0027]本實(shí)用新型的發(fā)電設(shè)備可應(yīng)用于營房車，較優(yōu)地，設(shè)備配置如下:
[0028]每輛營房車配置190Wp單晶硅光伏組件9塊，共1.7Ikffp0營房車微網(wǎng)裝置分為三個單相系統(tǒng)，每個單相系統(tǒng)選用7kW主雙向逆變器I臺和2kW從雙向逆變器5臺組成，單相系統(tǒng)光伏組件裝機(jī)容量10.26kW。
[0029]選擇3個單相光伏微網(wǎng)模塊，通過交流母線、柴油發(fā)電機(jī)、負(fù)載、雙向逆變器、充電器、光伏組件、蓄電池組等連接，構(gòu)成裝機(jī)容量為30.78kffp的營房車光伏微網(wǎng)裝置。
[0030]本實(shí)用新型的發(fā)電設(shè)備中的所述光伏微網(wǎng)裝置容量大于30kWp，可實(shí)現(xiàn)每月為營房車提供至少2700kWh的電能，陰天可滿足營房車用電大于2小時。
[0031]實(shí)施例2:如圖1所示，一種營房車光伏電源設(shè)備，既能作為分布式單元(移動電源)獨(dú)立運(yùn)行，又能進(jìn)行(A相、B相、C相)三個單相組網(wǎng)運(yùn)行(實(shí)現(xiàn)能量共享)，當(dāng)光伏微網(wǎng)裝置能量不足時還能與外接電源(柴油發(fā)電系統(tǒng)或市電等)并接運(yùn)行。配備的外接電源(柴油發(fā)電系統(tǒng)或市電等)輸出三相電源供電系統(tǒng)為光伏微網(wǎng)電源設(shè)備電量不足時為負(fù)載供電和蓄電池充電；光伏微電網(wǎng)電源設(shè)備包括光伏微網(wǎng)裝置，所述光伏微網(wǎng)裝置包括接入所述接入外接電源供電系統(tǒng)的雙向逆變器組和連接雙向逆變器組的蓄電池組、充電控制器及與充電控制器相連的光伏組件。
[0032]本實(shí)用新型的有益效果是:通過切換/聯(lián)合光伏微網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)與外接電源系統(tǒng)(柴油發(fā)電或市電等)構(gòu)成光伏微網(wǎng)裝置的并接運(yùn)行、組網(wǎng)運(yùn)行和獨(dú)立運(yùn)行的三種發(fā)電模式。當(dāng)營房車用電需求量較小時，自動切換到光伏發(fā)電系統(tǒng)離網(wǎng)獨(dú)立運(yùn)行的發(fā)電模式，為營房車負(fù)載供電；當(dāng)單輛營房車用電需求量較大時且光伏微網(wǎng)裝置能滿足其供電需求時，則切換到光伏發(fā)電系統(tǒng)組網(wǎng)運(yùn)行的發(fā)電模式，實(shí)現(xiàn)能量共享；當(dāng)營房車用電大于光伏微網(wǎng)裝置供電，微網(wǎng)裝置無法提供足夠電能時，切換光伏微網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)(A相、B相、C相)三個單相系統(tǒng)與外接電源并接運(yùn)行為儲能單元充電。實(shí)現(xiàn)了光伏微網(wǎng)裝置與外接電源的協(xié)同互補(bǔ)，既保證野外營地營房車電能供應(yīng)，又節(jié)約能源的效果。
[0033] 如上所述，對本實(shí)用新型的實(shí)施例進(jìn)行了詳細(xì)地說明，但是只要實(shí)質(zhì)上沒有脫離本實(shí)用新型的發(fā)明點(diǎn)及效果可以有很多的變形，這對本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說是顯而易見的。因此，這樣的變形例也全部包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種營房車光伏電源設(shè)備，其特征在于包括配備的外接電源，其中外接電源為原有負(fù)載供電，還包括營房車光伏微網(wǎng)裝置，營房車光伏微網(wǎng)裝置包括第一光伏微網(wǎng)裝置、第二光伏微網(wǎng)裝置和第三光伏微網(wǎng)裝置，第一光伏微網(wǎng)裝置為:第一雙向逆變器為中心單元，第一雙向逆變器連接充電控制器和蓄電池組，充電控制器連接光伏組件，第一雙向逆變器連接第一負(fù)載和第二雙向逆變器，第二雙向逆變器為分部單元，第二雙向逆變器連接第二負(fù)載、第二充電控制器和第二蓄電池組，第二充電控制器連接第二光伏組件； 第二光伏微網(wǎng)裝置和第三光伏微網(wǎng)裝置的結(jié)構(gòu)與第一光伏微網(wǎng)裝置相同，第一光伏微網(wǎng)裝置、第二光伏微網(wǎng)裝置和第三光伏微網(wǎng)裝置分別連接外接電源的不同相線。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種營房車光伏電源設(shè)備，其特征在于外接電源能夠連接2個以上的第一光伏微網(wǎng)裝置、第二光伏微網(wǎng)裝置和第三光伏微網(wǎng)裝置。
【文檔編號】H02S10/10GK203632239SQ201320627219
【公開日】2014年6月4日 申請日期:2013年10月11日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月11日
【發(fā)明者】董金社, 紀(jì)東斌, 李紅路, 劉莉敏, 裴曉明, 郭金東, 王志民, 谷海濤, 王哲, 李斌, 姚遠(yuǎn), 蔣玲, 匡興杰 申請人:中國石油集團(tuán)東方地球物理勘探有限責(zé)任公司, 北京科諾偉業(yè)科技股份有限公司