CN101931229A

CN101931229A - 直流高效太阳能光伏幕墙供电系统

Info

Publication number: CN101931229A
Application number: CN2010101928156A
Authority: CN
Inventors: 周民一
Original assignee: SHENZHEN JYAL PHOTOVOLTAIC SYSTEM PROJECT CO Ltd
Current assignee: SHENZHEN JYAL PHOTOVOLTAIC SYSTEM PROJECT CO Ltd
Priority date: 2010-05-31
Filing date: 2010-05-31
Publication date: 2010-12-29

Abstract

本发明是涉及一种直流高效太阳能光伏幕墙供电系统，包括太阳能光伏幕墙电池，所述太阳能光伏幕墙电池所产生的直流电经最大功率跟踪变流控制器变流为低压直流电，与带蓄电池的集中控制器的输入端联接，所述蓄电池的集中控制器的电源输出端经主干线接入负载，系统采用直流低压传输方式。所述最大功率跟踪变流控制器，是太阳能光伏幕墙电池的电容性负载，在最大功率输出电压范围内积蓄电力，再经过变流过程将太阳能光伏幕墙电池的高电压电力转变为低电压电力提供给蓄电池。本发明减少了逆变损耗，简化了电路，提高光伏发电供电的效率，使太阳能光伏幕墙电池可以实现低电压传输电力，系统性能可靠，降低了造价，有利于推广应用。

Description

直流高效太阳能光伏幕墙供电系统

技术领域

本发明涉及一种太阳能光伏供电系统，确切的说是一种直流高效太阳能光伏幕墙供电系统。

背景技术

目前现有的太阳能光伏幕墙供电普遍采用的是把光伏幕墙发出的电力逆变成高压交流电并入电网，供给市电网上负载使用的方式，即是把直流的太阳能光伏电力通过逆变器转成交流电力，供常规电器使用，这样类型的供电系统效率低，造价高，可靠性低，对网电产生污染，能发生孤岛效应，一旦网电断电，光伏电力系统会因为超负荷损坏。由于太阳能光伏幕墙的设计参数就是针对逆变并网应用设计的，不能直接采用直流高效技术，就必须要经过变流处理才能给蓄电池供应电力。另外，光伏幕墙逆变并网系统的负载不确定，当局域网上没有负载时，光伏电力就会浪费掉；当市电断电时，光伏系统又会因为过载而损坏。长期以来，光伏幕墙逆变并网供电系统是停留在实验和示范阶段，而且造价高，不能推广应用。

发明内容：

本发明的目的是针对上述光伏幕墙逆变并网供电系统存在的缺陷提出一种高效率、高可靠性的直流太阳能光伏幕墙供电系统。

本发明为实现其目的采取的技术方案：直流高效太阳能光伏幕墙供电系统，包括太阳能光伏幕墙电池，所述太阳能光伏幕墙电池所产生的直流电，经最大功率跟踪变流控制器变流为低压直流电输到带蓄电池的集中控制器的输入端，所述带蓄电池的集中控制器与主干线联接，电源输出经主干线接入负载，系统采用直流低压传输方式。

所述最大功率跟踪变流控制器是太阳能光伏幕墙电池的电容性负载，在最大功率输出电压范围内积蓄电力，再经过变流过程将光伏幕墙电池的高电压电力转变为低电压电力提供给蓄电池。本发明最大功率跟踪变流控制器对光伏幕墙电池呈电容性负载特征，当光伏幕墙电池发电时，电容两端电压就开始上升，当上升到光伏幕墙电池最大功率输出范围的高点Vmh时，最大功率跟踪变流控制器开始将电容里的电力变流成低压直流提供给蓄电池。这时，由于电容放电速率会超过电池板发电的速率，电容两端电压也就会下降，当下降到光伏幕墙电池最大功率输出范围的低点Vmd时，最大功率跟踪变流控制器停止变流输出，电容继续积蓄电力，电压开始上升。因此，太阳能光伏幕墙电池一直在最大功率输出电压范围内输出电力。

所述太阳能光伏幕墙电池不论是何种类型及输出电压参数，都能经过最大功率跟踪变流控制器提供直流电力，而不是将光伏电力经过逆变并入电网。所述最大功率跟踪变流控制器提供的低压直流电为固定电压参数12V、24V、36V、48V的蓄电池充电电能。

所述最大功率跟踪变流控制器可以将太阳能光伏幕墙电池输出电压限定在高效区间，从而实现最大功率点追踪控制。蓄电池选用专为变功率状态充电设计的高效蓄电池组。

所述的直流高效太阳能光伏幕墙供电系统内传输直流低压为12V、24、36、48V。

所述负载为直流低压电器，包括LED灯、低压感应控制开关和其它直流灯具。

本发明的有益效果：减少了逆变损耗，简化了电路，大大的提高了蓄电池储能效率，保护了蓄电池，延长了蓄电池的寿命，同时也提高了光伏供电的可靠性，降低了逆变并网的污染，消除了孤岛效应。由于不需要逆变成与市电同频同相的交流电，能提高发电效率10％～20％，特别是在小功率发电时效果将尤为明显。由于采用了限定太阳能光伏幕墙输出电压在高效区间实现最大功率点追踪控制，更加科学合理，高效易行。同时省去了逆变装置使系统造价大幅降低，可靠性提高。由于采用了变功率充放电效率较高的专用电池蓄电池组，可以进一步提高光伏电力的使用效率。使用直流低压负载，包括LED灯、低压感应控制开关和直流低压灯具，进一步提高了系统的效率，降低了消耗。本发明太阳能光伏幕墙供电系统，效率高，供电安全可靠，造价低，经济实用。

附图说明

以下结合附图对本发明作进一步说明。

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明变流控制器工作原理图；

图3为光伏幕墙电池输出特性示意图。

具体实施方式

参见图1、2，本发明包括太阳能光伏幕墙电池1、最大功率跟踪变流控制器2、带蓄电池的集中控制器3和负载4，在太阳能光伏幕墙电池1与最大功率跟踪变流控制器2之间并联电容6，太阳能光伏幕墙电池1所产生的直流电经最大功率跟踪变流控制器2变流为低压直流电，所述最大功率跟踪变流控制器2的输出端与带蓄电池的集中控制器3的输入端联接，带蓄电池的集中控制器3由两部份组成，即蓄电池组3-1和集中控制器3-2组成，两者相互联接。所述带蓄电池的集中控制器的电源输出经主干线5接入负载7，系统采用直流低压传输方式。所述最大功率跟踪变流控制器2是光伏幕墙电池的容性负载，在最大功率输出电压范围内积蓄电力，再经过变流过程将光伏幕墙电池的高电压电力转变为低电压电力提供给蓄电池组，参见图2。

太阳能光伏幕墙电池1与最大功率跟踪变流控制器2之间并接电容6，直接输出低压直流电力，确保电力传输的安全性；主干线5采用直流低压传输方式传输，电压不高于48V，可采用12V、24V、36V或48V。系统中使用直流低压负载，负载包括LED灯、低压感应控制开关和其它直流低压灯具。

参见图3，本发明最大功率跟踪变流控制器对光伏幕墙电池呈容性负载特征，当光伏幕墙电池发电时，电容两端电压就开始上升，当上升到光伏幕墙电池最大功率输出范围的高点Vmh时，变流控制器开始将电容里的电力变流成低压直流提供给蓄电池。这时，由于电容放电速率会超过电池板发电的速率，电容两端电压也就会下降，当下降到光伏幕墙电池最大功率输出范围的低点Vmd时，变流控制器停止变流输出，电容继续积蓄电力，电压开始上升。因此，太阳能光伏幕墙电池一直在最大功率输出电压范围内输出电力。

由于本发明中的光伏发电供电的效率提高，以及太阳能光伏幕墙电池可以实现低压传输电力，传输电力安全，不向电网馈电，更加经济实用。选用高效灯具，并且进行照明的节能控制，提高幕墙光伏系统的可靠性能，经济性能，降低造价，有利于推广应用。

Claims

1.直流高效太阳能光伏幕墙供电系统，包括太阳能光伏幕墙电池，其特征在于所述太阳能光伏幕墙电池所产生的直流电，经最大功率跟踪变流控制器变流为低压直流电输到带蓄电池的集中控制器的输入端，所述带蓄电池的集中控制器与主干线联接，电源输出经主干线接入负载，系统采用直流低压传输方式。

2.根据权利要求1所述的直流高效太阳能光伏幕墙供电系统，其特征在于所述最大功率跟踪变流控制器为太阳能光伏幕墙电池的容性负载，在最大功率输出电压范围内积蓄电力，再经过变流过程将太阳能光伏幕墙电池的高电压电力转变为低电压电力提供给蓄电池。

3.根据权利要求2所述的直流高效太阳能光伏幕墙供电系统，其特征在于所述最大功率跟踪变流控制器提供的低压直流电为固定电压参数12V、24V、36V、48V的蓄电池充电电能。

4.根据权利要求1所述的直流高效太阳能光伏幕墙供电系统，其特征在于所述带蓄电池的集中控制器中的蓄电池选用专为变功率状态充电设计的高效蓄电池组。

5.根据权利要求1所述的直流高效太阳能光伏幕墙供电系统，其特征在于所述系统内传输直流低压范围为12V-48V。

6.根据权利要求1所述的直流高效太阳能光伏幕墙供电系统，其特征在于所述负载为直流低压电器。

7.根据权利要求6所述的直流高效太阳能光伏幕墙供电系统，其特征在于所述直流低压负载包括LED灯、低压直流控制开关和直流灯具。