一種新型太陽能發(fā)電儲能電站系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種新型太陽能發(fā)電儲能電站系統(tǒng)，涉及太陽能發(fā)電設(shè)備【技術(shù)領(lǐng)域】；它包括市電輸入端、太陽能電池組以及充電電池，該新型太陽能發(fā)電儲能電站系統(tǒng)還設(shè)有PV充電器、AC充電器、逆變器以及繼電器控制輸出端，所述PV充電器、AC充電器和逆變器的一端口均電性連接至充電電池上，所述市電輸入端連接至AC充電器的另一端口上，市電輸入端同時還電性連接至繼電器控制輸出端上，所述太陽能電池組與PV充電器電性連接，所述逆變器也連接至上述的繼電器控制輸出端上，該繼電器控制輸出端還連接至用戶負(fù)載；本實用新型的有益效果是：智能化控制，確保太陽能利用最大化，也確保電池的持有量，同時保障用戶的關(guān)鍵負(fù)載不間斷供電，大大提高了輸出供電的穩(wěn)定性和適用性。
【專利說明】—種新型太陽能發(fā)電儲能電站系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種太陽能發(fā)電設(shè)備，更具體的說，本實用新型涉及一種新型太陽能發(fā)電儲能電站系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]太陽能發(fā)電技術(shù)已越來越多應(yīng)用于家庭以及邊遠(yuǎn)地區(qū)，但目前的太陽能儲能電站要么存在太陽能給電池充滿后，多余的太陽能發(fā)電得不到利用，造成資源浪費的問題；要么存在陰天或太陽能弱時，致使電池電量不足，致使電池?fù)p壞的問題。同時其電站沒有實現(xiàn)智能化控制，難以滿足邊遠(yuǎn)山區(qū)供電和家庭常規(guī)供電的使用要求。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]本實用新型的目的在于有效克服上述技術(shù)的不足，提供一種一種新型太陽能發(fā)電儲能電站系統(tǒng)，該系統(tǒng)不僅解決了充電電池飽滿時，造成太陽能浪費的問題；也解決充電電池電量不足，致使電池?fù)p壞的問題。
[0004]本實用新型的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的:它包括市電輸入端、太陽能電池組以及充電電池，其改進之處在于:該新型太陽能發(fā)電儲能電站系統(tǒng)還設(shè)有PV充電器、AC充電器、逆變器以及繼電器控制輸出端，所述PV充電器、AC充電器和逆變器的一端口均電性連接至充電電池上，所述市電輸入端連接至AC充電器的另一端口上，市電輸入端同時還電性連接至繼電器控制輸出端上，所述太陽能電池組與PV充電器電性連接，所述逆變器也連接至上述的繼電器控制輸出端上，該繼電器控制輸出端還連接至用戶負(fù)載。
[0005]上述的結(jié)構(gòu)中，所述逆變器包括一 32位DSP芯片、以及與所述DSP芯片電性連接的電源監(jiān)控及復(fù)位電路、AD采樣電路、PWM輸出控制及驅(qū)動電路、I/O引腳、通訊接口和燒寫編程接口，所述PWM輸出控制及驅(qū)動電路連接至逆變器的逆變功率部分，該逆變功率部分即連接至上述的充電電池上；所述繼電器控制輸出端包括一交流輸出繼電器切換電路，逆變功率部分還連接在交流輸出繼電器切換電路上。
[0006]上述的結(jié)構(gòu)中，所述I/O引腳由I/O信號輸入端和I/O信號輸出端構(gòu)成，所述逆變器還包括有連接在I/o信號輸入端上的電網(wǎng)頻率電路、逆變頻率電路、電源故障檢測電路、風(fēng)扇檢測電路、同步信號電路和過流信號電路，以及連接在和I/o信號輸出端上的風(fēng)扇輸出電路、外部信號電路、并網(wǎng)輸出電路以及交流輸出電路。
[0007]上述的結(jié)構(gòu)中，所述AD采樣電路包括電池電壓電路、電網(wǎng)電壓電路、逆變電壓電路、電池電流電路、電網(wǎng)電流電路、逆變電流電路、機內(nèi)溫度檢測電路、散熱片溫度檢測電路以及變壓器溫度檢測電路。
[0008]上述的結(jié)構(gòu)中，所述DSP芯片上還連接有顯示屏及按鍵輸入端口、EEPROM存儲電路以及輔助電源。
[0009]上述的結(jié)構(gòu)中，所述AC充電器包括市電充電功率部分，該市電充電功率部分由全橋整流電路、PFC功率因素校正電路以及LLC諧振電路構(gòu)成，其中PFC功率因素校正電路包括場效應(yīng)管Q1、電感L1、電容C3以及二極管D2，LLC諧振電路包括場效應(yīng)管Q2、場效應(yīng)管Q3、濾波電容C4、電容C5、電感L3以及變壓器Tl。
[0010]上述的結(jié)構(gòu)中，所述PV充電器包括連接在DSP芯片上的PV輸入端以及連接在PV輸入端上的充電功率部分，該充電功率部分即連接在充電電池上。
[0011]上述的結(jié)構(gòu)中，所述充電功率部分包括場效應(yīng)管Q4、場效應(yīng)管Q5、電感L2以及濾波電容C2。
[0012]上述的結(jié)構(gòu)中，所述逆變器包括推挽升壓電路和DC-AC逆變電路，其中，所述推挽升壓電路包括場效應(yīng)管Q10、場效應(yīng)管Qll以及變壓器TX1，所述DC-AC逆變電路包括一 H4橋電路，該H4橋電路包括場效應(yīng)管Q6、場效應(yīng)管Q7、場效應(yīng)管Q8和場效應(yīng)管Q9。
[0013]本實用新型的有益效果在于:本實用新型的太陽能發(fā)電儲能電站系統(tǒng)采用微機處理器控制，確保太陽能利用最大化，也確保電池的持有量，同時保障用戶的關(guān)鍵負(fù)載不間斷供電，大大提高了輸出供電的穩(wěn)定性和適用性。
[0014]【【專利附圖】
【附圖說明】】
[0015]圖1為本實用新型的原理方框圖；
[0016]圖2為本實用新型詳細(xì)的原理方框圖；
[0017]圖3為本實用新型的AC充電器的電路圖；
[0018]圖4為本實用新型的PV充電器的電路圖；
[0019]圖5為本實用新型的逆變器的電路圖。
[0020]【【具體實施方式】】
[0021]下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進一步的描述。
[0022]參照圖1所示，本實用新型揭示的一種新型太陽能發(fā)電儲能電站系統(tǒng)，具體的，該系統(tǒng)包括市電輸入端10、太陽能電池組20以及充電電池30，太陽能電池組呈陣列排布，用于吸收太陽能并將其轉(zhuǎn)換為電能，進一步的，該太陽能發(fā)電儲能電站系統(tǒng)還設(shè)有PV充電器40、AC充電器50、逆變器60、以及繼電器控制輸出端70，其中，PV充電器40、AC充電器50和逆變器60的一端口均電性連接至充電電池30上，市電輸入端10連接至AC充電器50的另一端口上，市電輸入端10同時還電性連接至繼電器控制輸出端70上，太陽能電池組20與PV充電器40電性連接，所述逆變器50也連接至上述的繼電器控制輸出端70上，該繼電器控制輸出端70還連接至用戶負(fù)載80。
[0023]較為詳細(xì)的，結(jié)合圖2,上述的逆變器60包括一 32位DSP芯片，該芯片適合用于工業(yè)控制，電機控制等，用途廣泛，應(yīng)該相當(dāng)于單片的升級版；運行時鐘快，可達150MHz，處理性能可達15010?3，每條指令周期6.671^ ；10 口豐富，對用戶一般的應(yīng)用來說足夠了。包括兩個串口，具有12位的0-3.3v的AD轉(zhuǎn)換等。另外，具有片內(nèi)128kX 16位的片內(nèi)FLASH, 18KX 16位的SRAM,—般的應(yīng)用系統(tǒng)可以不要外擴存儲器。具有相互獨立的epwm, ecap, eq三個模塊互相之間互不干擾，因此可以比較方便地實現(xiàn)復(fù)雜的信號輸出；尤其是印wm相對于EV中的pwm輸出功能，有了很大的提高。
[0024]參照圖2所示，逆變器60還包括所述DSP芯片電性連接的電源監(jiān)控及復(fù)位電路、AD采樣電路、PWM輸出控制及驅(qū)動電路、I/O引腳、通訊接口和燒寫編程接口，所述PWM輸出控制及驅(qū)動電路連接至逆變器的逆變功率部分，該逆變功率部分即連接至上述的充電電池上；所述繼電器控制輸出端包括一交流輸出繼電器切換電路，逆變功率部分還連接在交流輸出繼電器切換電路上。其中，AD采樣電路包括電池電壓電路、電網(wǎng)電壓電路、逆變電壓電路、電池電流電路、電網(wǎng)電流電路、逆變電流電路、機內(nèi)溫度檢測電路、散熱片溫度檢測電路以及變壓器溫度檢測電路。另外，DSP芯片上還連接有顯示屏及按鍵輸入端口、EEPROM存儲電路以及輔助電源。
[0025]進一步的，所述I/O引腳由I/O信號輸入端和I/O信號輸出端構(gòu)成，所述逆變器還包括有連接在I/o信號輸入端上的電網(wǎng)頻率電路、逆變頻率電路、電源故障檢測電路、風(fēng)扇檢測電路、同步信號電路和過流信號電路，以及連接在和I/o信號輸出端上的風(fēng)扇輸出電路、外部信號電路、并網(wǎng)輸出電路以及交流輸出電路。
[0026]為了對本實用新型的具體電路結(jié)構(gòu)進行詳細(xì)說明，參照圖2至圖4所示，其中，圖2為AC充電器的電路原理圖，AC充電器由全橋整流電路、PFC功率因素校正電路以及LLC諧振電路構(gòu)成，其中PFC功率因素校正電路包括場效應(yīng)管Q1、電感L1、電容C3以及二極管D2，LLC諧振電路包括場效應(yīng)管Q2、場效應(yīng)管Q3、濾波電容C4、電容C5、電感L3以及變壓器Tl。AC充電器采用PFC+LLC拓?fù)淠Ｊ剑琍FC功率因素校正電路的應(yīng)用降低無功功率損耗，減少大量的諧波會對電網(wǎng)環(huán)境造成很大的污染。而且PFC功率因素校正電路輸出通過PI算法穩(wěn)壓，解決LLC諧振電路輸入電壓范圍窄的缺點；LLC拓?fù)渚哂修D(zhuǎn)換效率高和EMI干擾低等優(yōu)點。
[0027]結(jié)合圖3，為PV充電器的電路原理圖，該PV充電器包括場效應(yīng)管Q4、場效應(yīng)管Q5、電感L2以及濾波電容C2 ;PV充電器采用BUCK降壓模式，場效應(yīng)管Q4、場效應(yīng)管Q5互補驅(qū)動，控制簡單、可靠，且轉(zhuǎn)換效率高。
[0028]結(jié)合圖4，為逆變器的主要原理圖，逆變器包括推挽升壓電路和DC-AC逆變電路，其中，所述推挽升壓電路包括場效應(yīng)管Q10、場效應(yīng)管QlI以及變壓器TXl，所述DC-AC逆變電路包括一 H4橋電路，該H4橋電路包括場效應(yīng)管Q6、場效應(yīng)管Q7、場效應(yīng)管Q8和場效應(yīng)管Q9 ;逆變器的電池輸入升壓采用成熟可靠的推挽升壓模式，DC-AC采用H4橋電路，通過單極性倍頻調(diào)制輸出正弦波，具有輸出濾波器小，電壓總諧波小的優(yōu)點。
[0029]具體的，結(jié)合上述電路結(jié)構(gòu)，對本實用新型的工作模式進行詳細(xì)說明，參見圖1，當(dāng)充電電池充滿電時，DSP芯片控制繼電器，用戶負(fù)載80供電由市電切換成逆變器供電；當(dāng)在陰天或太陽能弱時，充電電池由市電充電，保證電量，也確保用戶隨時可以；停電時，微機處理器控制用戶負(fù)載由逆變器供電，實現(xiàn)不間斷電源功能。工作狀態(tài)如下:
[0030]1、充電電池大于一定量或充滿時，用戶負(fù)載由逆變器供電，這時逆變器的能量由太陽能電池組和充電電池提供，當(dāng)PV較弱時，微機處理器控制AC充電器啟動，確保充電電池電量的保障性，也使逆變器穩(wěn)定供電的穩(wěn)定性；
[0031]2、充電電池的電量較低、太陽能足夠大時，充電電池由PV充電器充電，用戶負(fù)載由市電提供，當(dāng)充到一定量時，執(zhí)行工作模式I;
[0032]3、充電電池量較低，太陽能很弱時，電池由PV充電器和AC充電器同時充電，用戶負(fù)載由市電供電；
[0033]4、當(dāng)市電斷電時，微機處理器控制用戶負(fù)載用逆變器供電，實現(xiàn)不間斷電源功倉泛;
[0034]5、用戶可直接戶外使用，系統(tǒng)智能切換到戶外模式。
[0035]由上可知，本實用新型太陽能發(fā)電儲能電站系統(tǒng)微機智能化控制，確保太陽能利用最大化，也確保電池的持有量，同時保障用戶的關(guān)鍵負(fù)載不間斷供電，大大提高了輸出供電的穩(wěn)定性和適用性。
[0036]以上所描述的僅為本實用新型的較佳實施例，上述具體實施例不是對本實用新型的限制。在本實用新型的技術(shù)思想范疇內(nèi)，可以出現(xiàn)各種變形及修改，凡本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員根據(jù)以上描述所做的潤飾、修改或等同替換，均屬于本實用新型所保護的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種新型太陽能發(fā)電儲能電站系統(tǒng)，它包括市電輸入端、太陽能電池組以及充電電池，其特征在于:該新型太陽能發(fā)電儲能電站系統(tǒng)還設(shè)有PV充電器、AC充電器、逆變器以及繼電器控制輸出端，所述PV充電器、AC充電器和逆變器的一端口均電性連接至充電電池上，所述市電輸入端連接至AC充電器的另一端口上，市電輸入端同時還電性連接至繼電器控制輸出端上，所述太陽能電池組與PV充電器電性連接，所述逆變器也連接至上述的繼電器控制輸出端上，該繼電器控制輸出端還連接至用戶負(fù)載。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型太陽能發(fā)電儲能電站系統(tǒng)，其特征在于:所述逆變器包括一 32位DSP芯片、以及與所述DSP芯片電性連接的電源監(jiān)控及復(fù)位電路、AD采樣電路、PWM輸出控制及驅(qū)動電路、I/O引腳、通訊接口和燒寫編程接口，所述PWM輸出控制及驅(qū)動電路連接至逆變器的逆變功率部分，該逆變功率部分即連接至上述的充電電池上；所述繼電器控制輸出端包括一交流輸出繼電器切換電路，逆變功率部分還連接在交流輸出繼電器切換電路上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種新型太陽能發(fā)電儲能電站系統(tǒng)，其特征在于:所述I/O引腳由I/o信號輸入端和I/O信號輸出端構(gòu)成，所述逆變器還包括有連接在I/O信號輸入端上的電網(wǎng)頻率電路、逆變頻率電路、電源故障檢測電路、風(fēng)扇檢測電路、同步信號電路和過流信號電路，以及連接在和I/o信號輸出端上的風(fēng)扇輸出電路、夕卜部信號電路、并網(wǎng)輸出電路以及交流輸出電路。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種新型太陽能發(fā)電儲能電站系統(tǒng)，其特征在于:所述AD采樣電路包括電池電壓電路、電網(wǎng)電壓電路、逆變電壓電路、電池電流電路、電網(wǎng)電流電路、逆變電流電路、機內(nèi)溫度檢測電路、散熱片溫度檢測電路以及變壓器溫度檢測電路。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種新型太陽能發(fā)電儲能電站系統(tǒng)，其特征在于:所述DSP芯片上還連接有顯示屏及按鍵輸入端口、EEPROM存儲電路以及輔助電源。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型太陽能發(fā)電儲能電站系統(tǒng)，其特征在于:所述AC充電器包括市電充電功率部分，該市電充電功率部分由全橋整流電路、PFC功率因素校正電路以及LLC諧振電路構(gòu)成，其中PFC功率因素校正電路包括場效應(yīng)管Q1、電感L1、電容C3以及二極管D2，LLC諧振電路包括場效應(yīng)管Q2、場效應(yīng)管Q3、濾波電容C4、電容C5、電感L3以及變壓器Tl。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型太陽能發(fā)電儲能電站系統(tǒng)，其特征在于:所述PV充電器包括連接在DSP芯片上的PV輸入端以及連接在PV輸入端上的充電功率部分，該充電功率部分即連接在充電電池上。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種新型太陽能發(fā)電儲能電站系統(tǒng)，其特征在于:所述充電功率部分包括場效應(yīng)管Q4、場效應(yīng)管Q5、電感L2以及濾波電容C2。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型太陽能發(fā)電儲能電站系統(tǒng)，其特征在于:所述逆變器包括推挽升壓電路和DC-AC逆變電路，其中，所述推挽升壓電路包括場效應(yīng)管Q10、場效應(yīng)管Qll以及變壓器TXl，所述DC-AC逆變電路包括一 H4橋電路，該H4橋電路包括場效應(yīng)管Q6、場效應(yīng)管Q7、場效應(yīng)管Q8和場效應(yīng)管Q9。
【文檔編號】H02S10/20GK204013331SQ201420330633
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年6月19日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月19日
【發(fā)明者】尹相柱 申請人:深圳市德蘭明?？萍加邢薰?br>