專利名稱：一種蓄電池儲能和光伏發(fā)電混合系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種蓄電池儲能和光伏發(fā)電混合系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
光伏發(fā)電系統(tǒng)受天氣因素的影響,光伏電源的輸出功率會產(chǎn)生較大的波云力,致使不能正常供電。在用電高峰季節(jié)，因輸出功率產(chǎn)生波動而導(dǎo)致電網(wǎng)用電缺ロ偏大的問題尤為明顯。同時光伏發(fā)電系統(tǒng)受到功率波動的影響還會縮短其使用壽命
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種輸出功率穩(wěn)定且使用壽命長的蓄電池儲能和光伏發(fā)電混合系統(tǒng)。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案一種蓄電池儲能和光伏發(fā)電混合系統(tǒng)，包括光伏陣列、蓄電池組、開關(guān)直流升壓電路、DC/DC (直流轉(zhuǎn)直流)變換器、直流母線、第一電容、三相逆變器和交流母線，其中所述開關(guān)直流升壓電路的兩個輸入端分別連接所述光伏陣列的兩端；所述開關(guān)直流升壓電路的兩個輸出端分別連接所述直流母線；所述DC/DC變換器的兩個輸入端分別連接所述蓄電池組的兩端；所述DC/DC變換器的兩個輸出端分別連接所述直流母線；所述三相逆變器的兩個輸入端分別連接所述直流母線，其輸出端與所述交流母線連接；所述第一電容接在所述三相逆變器的兩個輸入端之間。上述開關(guān)直流升壓電路包括第二電容、電感、電阻、ニ極管和第一晶體三極管，其中所述第二電容的一端通過所述電感連接所述第一晶體三極管的集電極，該第二電容的另一端連接所述第一晶體三極管的發(fā)射極；所述電阻連接在所述第一晶體三極管的集電極和發(fā)射極之間；所述ニ極管的正極連接所述第一晶體三極管的集電極；所述第二電容和所述電感的相接端為所述開關(guān)直流升壓電路的ー輸入端，所述第二電容與所述第一晶體三極管的發(fā)射極的相接端為所述開關(guān)直流升壓電路的另ー輸入端;所述ニ極管的負極為所述開關(guān)直流升壓電路的ー輸出端，所述第二電容與所述第一晶體三極管的發(fā)射極的相接端為所述開關(guān)直流升壓電路的另ー輸出端。上述DC/DC變換器包括第三電容、電感、兩個ニ極管、第二晶體三極管和第三晶體三極管，其中所述第三電容的一端通過所述電感連接所述第三晶體三極管的集電極，該第三電容的另一端連接所述第三晶體三極管的發(fā)射極；
所述電感和所述第三晶體三極管的相接端與所述第二晶體三極管的發(fā)射極連接;所述的ー個ニ極管連接在所述的第二晶體三極管的集電極和發(fā)射極之間，所述的另外ー個ニ極管連接在所述的第三晶體三極管的集電極和發(fā)射極之間；所述第三電容和所述電感的相接端為所述DC/DC變換器的ー輸入端，所述第三電容與所述第三晶體三極管的發(fā)射極的相接端為所述DC/DC變換器的另ー輸入端；所述第二晶體三極管的集電極為所述DC/DC變換器的ー輸出端，所述第三電容與所述第三晶體三極管的發(fā)射極的相接端為所述DC/DC變換器的另ー輸出端。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明以蓄電池組作為三相光伏發(fā)電系統(tǒng)的儲能元件進行采光發(fā)電，提高了光伏發(fā)電系統(tǒng)輸出電能的質(zhì)量，使發(fā)電單位進行太陽能發(fā)電轉(zhuǎn)換效率顯著提高，傳輸功率大，成本低，維護簡便，對于緩解用電高峰時段電力緊張的情況起到有益的幫助，同時延長了光伏發(fā)電系統(tǒng)的使用壽命。


圖I是本發(fā)明中的蓄電池儲能和光伏發(fā)電混合系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明作進ー步說明。請參閱圖1，本發(fā)明的蓄電池儲能和光伏混合系統(tǒng)，包括光伏陣列I、蓄電池組2、開關(guān)直流升壓電路3、DC/DC變換器4、直流母線5、第一電容6、三相逆變器7和交流母線8， 其中開關(guān)直流升壓電路3的兩個輸入端分別連接光伏陣列I的兩端；開關(guān)直流升壓電路3的兩個輸出端分別連接直流母線5 ；DC/DC變換器4的兩個輸入端分別連接蓄電池組2的兩端；DC/DC變換器4的兩個輸出端分別連接直流母線5 ；三相逆變器7的兩個輸入端分別連接直流母線5，其輸出端與交流母線8連接；第一電容6接在三相逆變器7的兩個輸入端之間。開關(guān)直流升壓電路3包括第二電容C2、電感LI、電阻R、ニ極管Dl和第一晶體三極管Q1，其中第二電容C2的一端通過電感LI連接第一晶體三極管Ql的集電極，該第二電容C2的另一端連接第一晶體三極管Ql的發(fā)射極；電阻R連接在第一晶體三極管Ql的集電極和發(fā)射極之間；ニ極管Dl的正極連接第一晶體三極管Ql的集電極；第二電容C2和電感LI的相接端為開關(guān)直流升壓電路3的ー輸入端，第二電容C2與第一晶體三極管Ql的發(fā)射極的相接端為開關(guān)直流升壓電路3的另ー輸入端；ニ極管Dl的負極為開關(guān)直流升壓電路3的ー輸出端，第二電容C2與第一晶體三極管Ql的發(fā)射極的相接端為開關(guān)直流升壓電路3的另ー輸出端。DC/DC變換器4包括第三電容C3、電感L2、ニ極管D2、ニ極管D3、第二晶體三極管Q2和第三晶體三極管Q3，其中
第三電容C3的一端通過電感L2連接第三晶體三極管Q3的集電極，該第三電容C3的另一端連接第三晶體三極管Q3的發(fā)射極；電感L2和第三晶體三極管Q3的相接端與第二晶體三極管Q2的發(fā)射極連接；ニ極管D2連接在第二晶體三極管Q2的集電極和發(fā)射極之間，ニ極管D3連接在第三晶體三極管Q3的集電極和發(fā)射極之間；第三電容C3和電感L2的相接端為DC/DC變換器4的ー輸入端，第三電容C3與第三晶體三極管Q3的發(fā)射極的相接端為DC/DC變換器4的另ー輸入端；第二晶體三極管Q2的集電極為DC/DC變換器4的ー輸出端，第三電容C3與第三晶體三極管Q3的發(fā)射極的相接端為DC/DC變換器4的另ー輸出端。在工作狀態(tài)下光伏陣列I和蓄電池組2特征有以下幾種模式 (I)在白天光照充足時段,光伏電源發(fā)出功率較大，負載功率也較大,直流母線5上的剰余功率處于蓄電池安全充電功率要求的范圍之內(nèi)時，光伏母線為蓄電池組2充電，電容既不充電也不放電；(2)在白天光照充足時段，光伏電源發(fā)出功率較大，負載功率較小，直流母線5上的剰余功率大于蓄電池安全充電功率要求上限時，光伏母線為蓄電池組2充電，電容組處于充電狀態(tài)，吸收過剩的電能，從而保護蓄電池組2 ;(3)在清晨、夜間或者雨天等光照不足的時段，光伏電源不能為負載正常供電，蓄電池組2以橫流模式放電，放電功率為該時段負荷的平均功率，當(dāng)負荷功率高于平均功率吋，電容放電，放電功率為負荷功率和蓄電池組2放電功率的差額；當(dāng)負荷功率低于平均功率時，蓄電池組2放電功率在滿足負荷工作的需求下，將剩余功率為電容充電，以備下ー負荷高峰所需。從而提高了儲能系統(tǒng)的功率輸出能力并優(yōu)化了蓄電池組2的放電過程。以上實施例僅供說明本發(fā)明之用，而非對本發(fā)明的限制，有關(guān)技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，還可以作出各種變換或變型，因此所有等同的技術(shù)方案也應(yīng)該屬于本發(fā)明的范疇，應(yīng)由各權(quán)利要求所限定。
權(quán)利要求
1.一種蓄電池儲能和光伏發(fā)電混合系統(tǒng)，其特征在于，包括光伏陣列、蓄電池組、開關(guān)直流升壓電路、DC/DC變換器、直流母線、第一電容、三相逆變器和交流母線，其中 所述開關(guān)直流升壓電路的兩個輸入端分別連接所述光伏陣列的兩端； 所述開關(guān)直流升壓電路的兩個輸出端分別連接所述直流母線； 所述DC/DC變換器的兩個輸入端分別連接所述蓄電池組的兩端； 所述DC/DC變換器的兩個輸出端分別連接所述直流母線； 所述三相逆變器的兩個輸入端分別連接所述直流母線，其輸出端與所述交流母線連接; 所述第一電容接在所述三相逆變器的兩個輸入端之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的蓄電池儲能和光伏發(fā)電混合系統(tǒng)，其特征在于，所述開關(guān)直流升壓電路包括第二電容、電感、電阻、二極管和第一晶體三極管，其中 所述第二電容的一端通過所述電感連接所述第一晶體三極管的集電極，該第二電容的另一端連接所述晶體三極管的發(fā)射極； 所述電阻連接在所述第一晶體三極管的集電極和發(fā)射極之間； 所述二極管的正極連接所述第一晶體三極管的集電極； 所述第二電容和所述電感的相接端為所述開關(guān)直流升壓電路的一輸入端，所述第二電容與所述第一晶體三極管的發(fā)射極的相接端為所述開關(guān)直流升壓電路的另一輸入端；所述二極管的負極為所述開關(guān)直流升壓電路的一輸出端，所述第二電容與所述第一晶體三極管的發(fā)射極的相接端為所述開關(guān)直流升壓電路的另一輸出端。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的蓄電池儲能和光伏發(fā)電混合系統(tǒng)，其特征在于，所述DC/DC變換器包括第三電容、電感、兩個二極管、第二晶體三極管和第三晶體三極管，其中 所述第三電容的一端通過所述電感連接所述第三晶體三極管的集電極，該第三電容的另一端連接所述第三晶體三極管的發(fā)射極； 所述電感和所述第三晶體三極管的相接端與所述第二晶體三極管的發(fā)射極連接； 所述的一個二極管連接在所述的第二晶體三極管的集電極和發(fā)射極之間，所述的另一個二極管連接在所述的第三晶體三極管的集電極和發(fā)射極之間； 所述第三電容和所述電感的相接端為所述DC/DC變換器的一輸入端，所述第三電容與所述第三晶體三極管的發(fā)射極的相接端為所述DC/DC變換器的另一輸入端； 所述第二晶體三極管的集電極為所述DC/DC變換器的一輸出端，所述第三電容與所述第三晶體三極管的發(fā)射極的相接端為所述DC/DC變換器的另一輸出端。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種蓄電池儲能和光伏發(fā)電混合系統(tǒng)，包括光伏陣列、蓄電池組、開關(guān)直流升壓電路、DC/DC變換器、直流母線、第一電容、三相逆變器和交流母線。其中，開關(guān)直流升壓電路的兩個輸入端分別連接光伏陣列的兩端；開關(guān)直流升壓電路的兩個輸出端分別連接直流母線；DC/DC變換器的兩個輸入端分別連接蓄電池組的兩端；DC/DC變換器的兩個輸出端分別連接直流母線；三相逆變器的兩個輸入端分別連接直流母線，其輸出端與交流母線連接；第一電容接在三相逆變器的兩個輸入端之間。本發(fā)明使發(fā)電單位太陽能發(fā)電輸出功率的穩(wěn)定性以及轉(zhuǎn)換效率顯著提高，對于緩解用電高峰時段電力緊張的情況起到有益的幫助。
文檔編號H02J7/35GK102738885SQ20121023810
公開日2012年10月17日 申請日期2012年7月10日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月10日
發(fā)明者倪東海, 周曞昕, 周靜, 唐海強, 姚建歆, 徐剛, 徐劍, 李志龍, 王國友, 王飆, 程正敏, 鄭季偉, 顧臨峰 申請人:上海市電力公司