一種雙直流電源系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及電力電子轉(zhuǎn)換技術(shù)，特別是一種允許兩個(gè)直流電源組合在同一逆變器上雙直流電源系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]光伏電池產(chǎn)生直流電，太陽(yáng)輻射強(qiáng)弱決定直流電強(qiáng)弱，溫度高低決定直流電壓高低。當(dāng)需要交流電電源時(shí)，直流電將通過(guò)逆變器轉(zhuǎn)換成交流電。
[0003]目前，為了提高電網(wǎng)運(yùn)行效率和太陽(yáng)能發(fā)電普及率，將太陽(yáng)能發(fā)電裝置與電池供電裝置共同連接成一個(gè)系統(tǒng)，然而，由于已知的系統(tǒng)內(nèi)太陽(yáng)能發(fā)電裝置與電池供電裝置分別有一個(gè)獨(dú)立的逆變器，由于兩者具有不同的逆變器，導(dǎo)致電池和太陽(yáng)能模塊之間的操作電壓的不匹配。獨(dú)立逆變器的使用不但增加了光伏發(fā)電系統(tǒng)的總體成本，還可能會(huì)影響系統(tǒng)的可靠性，因此需要提供一個(gè)光伏系統(tǒng)，來(lái)將電池直流電與太陽(yáng)能模塊組合在同一逆變器中。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問(wèn)題，本實(shí)用新型提供了一種雙直流電源系統(tǒng)，將電池直流電源與太陽(yáng)能模塊組合在同一逆變器中。
[0005]本實(shí)用新型的目的通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn):
[0006]一種雙直流電源系統(tǒng)，包括光伏模塊、直流儲(chǔ)能裝置、逆變器裝置、控制系統(tǒng)和負(fù)載裝置，所述光伏模塊的輸出端與所述逆變器裝置連接，所述直流儲(chǔ)能裝置的輸出端與所述逆變器裝置連接；所述逆變器裝置的數(shù)據(jù)通信端與控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)通信端連接，所述控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)通信端與所述負(fù)載裝置的數(shù)據(jù)通信端連接；
[0007]所述逆變器裝置包括第一電力輸入端、第二電力輸入端以及輸出端；
[0008]所述第一電力輸入端與所述光伏模塊的輸出端以導(dǎo)線連接方式連接，所述光伏模塊的輸出端以導(dǎo)線連接方式與所述逆變器裝置的開(kāi)關(guān)的數(shù)據(jù)通信端連接，所述光伏模塊與控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)通信端連接；
[0009]所述第二電力輸入端與所述直流儲(chǔ)能裝置的輸出端以導(dǎo)線連接方式連接，所述直流儲(chǔ)能裝置的輸出端以導(dǎo)線連接方式與逆變器裝置的開(kāi)關(guān)數(shù)據(jù)通信端連接，所述直流儲(chǔ)能裝置與控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)通信端連接；
[0010]所述逆變器裝置的輸出端通過(guò)導(dǎo)線連接方式與負(fù)載裝置的數(shù)據(jù)通信端連接。
[0011]優(yōu)選的，所述的雙直流電源系統(tǒng)，其中:所述光伏模塊包括至少一個(gè)光伏陣列組，所述光伏陣列組包括至少一個(gè)光伏陣列，所述光伏陣列是至少一個(gè)光伏串和/或是光伏電池先進(jìn)行至少一個(gè)單元串聯(lián)，再進(jìn)行至少一個(gè)單元并聯(lián)或是先進(jìn)行至少個(gè)單元并聯(lián)，再進(jìn)行至少一個(gè)單元串聯(lián)連接在一起構(gòu)成的。
[0012]優(yōu)選的，所述的雙直流電源系統(tǒng)，其中:所述光伏串包括若干串聯(lián)或并聯(lián)的光伏模板。
[0013]優(yōu)選的，所述的雙直流電源系統(tǒng)，其中:所述直流儲(chǔ)能裝置是電池組或是超級(jí)電容器，所述電池組是一個(gè)單一的電池和/或是多個(gè)單一的電池連接在一起組成的電池庫(kù)，所述電池是燃料電池。
[0014]優(yōu)選的，所述的雙直流電源系統(tǒng)，其中:所述直流儲(chǔ)能裝置為組合電池并且所述光伏模塊配置有獨(dú)立的逆變器裝置。
[0015]優(yōu)選的，所述的雙直流電源系統(tǒng)，其中:所述光伏模塊的輸出端和所述逆變器裝置的第一輸入端之間的設(shè)置有第一電流接觸器；所述直流儲(chǔ)能裝置的輸出端與所述逆變器裝置的第二輸入端之間設(shè)置有第二電流接觸器。
[0016]優(yōu)選的，所述的雙直流電源系統(tǒng)，其中:所述第一電流接觸器和第二電流接觸器是斷路器和/或是繼電器。
[0017]優(yōu)選的，所述的雙直流電源系統(tǒng)，其中:所述開(kāi)關(guān)是繼電器或是IGBT或是SCR或是斷路器。
[0018]優(yōu)選的，所述的雙直流電源系統(tǒng)，其中:所述控制系統(tǒng)包括一編程控制器，所述編程控制器是單獨(dú)的專用控制器或是逆變控制器連同開(kāi)關(guān)形成的一體式控制器。
[0019]優(yōu)選的，所述的雙直流電源系統(tǒng)，其中:所述編程控制器是MTTP控制器，采用最大功率點(diǎn)跟蹤算法控制所述逆變器裝置中的開(kāi)關(guān)的開(kāi)或關(guān)。
[0020]優(yōu)選的，所述的雙直流電源系統(tǒng)，其中:所述控制系統(tǒng)還包括第一傳感器、第二傳感器和第三傳感器；
[0021]所述第一傳感器連接于所述光伏模塊的輸出端和所述編程控制器之間，實(shí)時(shí)接收所述光伏模塊的電壓信號(hào)和電流信號(hào)，并實(shí)時(shí)將接收到的信號(hào)發(fā)送到所述編程控制器；
[0022]所述第二傳感器連接于所述直流儲(chǔ)能裝置的輸出端和所述編程控制器之間，實(shí)時(shí)接收所述直流儲(chǔ)能裝置電壓信號(hào)和電流信號(hào)，并實(shí)時(shí)將接收到的信號(hào)發(fā)送到所述編程控制器;
[0023]所述第三傳感器連接于所述編程控制器與所述逆變器裝置之間，實(shí)時(shí)接收所述逆變器裝置的電壓信號(hào)和電流信號(hào)，并實(shí)時(shí)將接收到的信號(hào)發(fā)送到所述編程控制器；
[0024]所述編程控制器根據(jù)接收到的信號(hào)發(fā)送一系列的切換信號(hào)或切換指令控制所述開(kāi)關(guān)的開(kāi)或關(guān)。
[0025]優(yōu)選的，所述的雙直流電源系統(tǒng)，其中:所述第一傳感器、第二傳感器和第三傳感器是有線傳感器和/或是無(wú)線傳感器。
[0026]優(yōu)選的，所述的雙直流電源系統(tǒng)，其中:所述雙直流電源系統(tǒng)還包括過(guò)濾器
[0027]和/或熔斷器和/或接觸器和/或斷路器和/或變壓器，所述過(guò)濾器連接于所述開(kāi)關(guān)的數(shù)據(jù)通信端與逆變器裝置的輸出端之間；所述接觸器和/或熔斷器和/或斷路器和/或變壓器依次設(shè)置于所述逆變器裝置的輸出端與所述負(fù)載裝置數(shù)據(jù)通信端之間。
[0028]本實(shí)用新型的有益效果為:
[0029]通過(guò)設(shè)置一個(gè)具有兩個(gè)輸入端的逆變器裝置，使光伏模塊與直流儲(chǔ)能裝置公用一個(gè)逆變器裝置；同時(shí)通過(guò)逆變器中的開(kāi)關(guān)、第一電流接觸器、第二電流接觸器以及控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)光伏模塊的操作電壓的調(diào)節(jié)，以匹配直流儲(chǔ)能裝置的電壓，實(shí)現(xiàn)了兩者操作電壓的匹配，并減少了獨(dú)立逆變器，降低了生產(chǎn)成本，提高了系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。
[0030]另外通過(guò)上述結(jié)構(gòu)的設(shè)置，使該系統(tǒng)具有多種工作模式，實(shí)現(xiàn)了各種模式之間的輕易轉(zhuǎn)換，并且在各種模式之間轉(zhuǎn)換的同時(shí)不影響系統(tǒng)的輸出功率，增加、增強(qiáng)了本系統(tǒng)的功能和適用范圍。
[0031]通過(guò)設(shè)置過(guò)濾器、通過(guò)設(shè)置接觸器可以根據(jù)需要實(shí)現(xiàn)輸出端與電網(wǎng)的連接，增加了系統(tǒng)操作的可控性；通過(guò)設(shè)置熔斷器、斷路器，避免系統(tǒng)因電流過(guò)載對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的影響，強(qiáng)化了對(duì)系統(tǒng)的保護(hù)；通過(guò)設(shè)置變壓器，可以根據(jù)需要調(diào)整電網(wǎng)輸出和輸入電壓，保證了系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。
【附圖說(shuō)明】
[0032]圖1是光伏發(fā)電系統(tǒng)中操作電壓和輸出功率圖；
[0033]圖2是雙直流電源系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0034]下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整的描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
[0035]實(shí)施例1
[0036]本實(shí)施例揭示了一種雙直流電源系統(tǒng)24，如圖2所示，包括光伏模塊28、直流儲(chǔ)能裝置30、逆變器裝置26、控制系統(tǒng)66-1、負(fù)載裝置32、過(guò)濾器48、接觸器52、熔斷器50、斷路器54和變壓器56。
[0037]所述逆變器裝置26包括第一電力輸入端34、第二電力輸入端38、輸出端46以及開(kāi)關(guān)42，所述開(kāi)關(guān)42優(yōu)選是繼電器或是IGBT或是SCR或是斷路器，。
[0038]所述光伏模塊28是至少一個(gè)光伏陣列組成的光伏模塊28。
[0039]所述直流儲(chǔ)能裝置30是至少一個(gè)燃料電池組成的電池組30。
[0040]所述控制系統(tǒng)66-1包括一 MTTP控制器66所述MTTP控制器66采用最大功率點(diǎn)跟蹤算法控制所述開(kāi)關(guān)42的開(kāi)或關(guān)；所述控制系統(tǒng)66-1還包括有線和/或無(wú)線形式的第一傳感器68、第二傳感器70和第三傳感器72。
[0041]所述負(fù)載裝置32為電網(wǎng)。
[0042]所述第一電力輸入端34與所述光伏模塊28的輸出端36以導(dǎo)線連接方式連接，所述光伏模塊28的輸出端36和所述逆變器裝置26的第一輸入端34之間設(shè)置有第一電流接觸器82，所述第一電流接觸器82優(yōu)選是斷路器或是繼電器；所述光伏模塊28的輸出端36以導(dǎo)線連接方式與所述開(kāi)關(guān)42的數(shù)據(jù)通信端連接；所述光伏模塊28的輸出端36與所述MTTP控制器66的數(shù)據(jù)通信端連接；所述光伏模塊28的輸出端36和所述MTTP控制器66之間設(shè)置有所述第一傳感器68 ;所述第一傳感器68實(shí)時(shí)接收所述光伏模塊28的電壓信號(hào)和電流信號(hào)74，并實(shí)時(shí)將接收到的信號(hào)74發(fā)送到所述MTTP控制器66，所述MTTP控制器66根據(jù)接收到的信號(hào)發(fā)送一系列的切換信號(hào)或切換指令到所述逆變器裝置26中的開(kāi)關(guān)42中去。
[0043]所述第二電力輸入端38與所述電池組30的輸出端40以導(dǎo)線連接方式連接，所述電池組30的輸出端與所述逆變器裝置26的第二輸入端38之間設(shè)置有第二電流接觸器84，所述第二電流接觸器84優(yōu)選是斷路器或是繼電器；所述電池組30的輸出端40以導(dǎo)線連接方式與逆變器裝置的開(kāi)關(guān)42的數(shù)據(jù)通信端連接；所述電池組30與MTTP控制器66的數(shù)據(jù)通信端連接，所述電池組30的輸出端40和所述MTTP控制器66之間設(shè)置有第二傳感器70，所述第二傳感器70實(shí)時(shí)接收所述電池組30電壓信號(hào)和電流信號(hào)76，并實(shí)時(shí)將接收到的信號(hào)76發(fā)送到所述MTTP控制器66，所述MTTP控制器66根據(jù)接收到的信號(hào)發(fā)送一系列的切換信號(hào)或切換指令到所述逆變器裝置26中的開(kāi)關(guān)42中去。
[0044]所述逆變器裝置26的輸出端46通過(guò)導(dǎo)線連接方式與電網(wǎng)32的數(shù)據(jù)通信端連接，所述過(guò)濾器48連接于所述開(kāi)關(guān)42的數(shù)據(jù)通信端與逆變器裝置26的輸出端之間；所述接觸器52、熔斷器50、斷路器54、變壓器56依次設(shè)置于所述逆變器裝置26的輸出端46與所述電網(wǎng)32數(shù)據(jù)通信端之間。
[0045]所述逆變器裝置26與所述MTTP控制器66之間設(shè)置有所述第三傳感器72第三傳感器72實(shí)時(shí)接收所述逆變器裝置26的電壓信號(hào)和電流信號(hào)78，并實(shí)時(shí)將接收到的信號(hào)78發(fā)送到MTTP控制器66 ;所述MTTP控制器66根據(jù)接收到的信號(hào)發(fā)送一系列的切換信號(hào)或切換指令到所述逆變器裝置26中的開(kāi)關(guān)42中去。
[0046]下來(lái)詳細(xì)描述本實(shí)用新型的具體實(shí)施過(guò)程:
[0047]通過(guò)所述控制系統(tǒng)66-1測(cè)量從所述光伏模塊28到逆變器裝置26第一輸入端34的直流電，同時(shí)所述控制系統(tǒng)66-1測(cè)量所述電池組30的直流操作電壓；所述控制系統(tǒng)66-1將所述光伏模塊28中測(cè)量出的直流輸出電壓與所述電池組30中測(cè)量出的直流操作電壓進(jìn)行比較，控制所述逆變器裝置26的開(kāi)關(guān)42的開(kāi)或者關(guān)，并控制所述第一電流接觸器82的開(kāi)或者關(guān)和/或第二電流接觸器84的開(kāi)或者關(guān)，使雙直流電源系統(tǒng)24在