CN106160002A - 一种光伏综合发电系统及房车 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种光伏综合发电系统及房车，涉及光伏发电技术领域；包括光伏组件、切换装置、独立运行模块和并网运行模块；光伏组件输出端与切换装置输入端相连，切换装置的输出端分别与独立运行模块和并网运行模块的输入端相连；使用方便，既能独立运行又能并网运行，节能环保，用途广泛。

Description

一种光伏综合发电系统及房车
技术领域
本发明涉及光伏发电及房车技术领域。
背景技术
光伏发电，是指采用光伏组件，将太阳能直接转换为电能的发电系统。它是一种新型的、具有广阔发展前景的发电和能源综合利用方式。
光伏发电系统分为并网光伏系统及独立光伏系统。并网光伏系统可接入国家电网，它倡导就近发电，就近并网，就近转换，就近使用的原则，不仅能够有效提高同等规模光伏电站的发电量，同时还有效解决了电力在升压及长途运输中的损耗问题。独立光伏系统独立供电，不接入国家电网，其发电不依赖于国家电网，剩余电量可储存在蓄电池内，使得光伏发电得到充分利用。
目前，有一些应用光伏发电的房车，将光伏板平铺于车顶上，所发直流电经过光伏控制器后供车内电气设备使用，同时将剩余电量存储到蓄电池中，供夜间或阴雨天时使用。蓄电池存储电量有限，在连续阴雨天，光伏发电不足，又不能给蓄电池充电的情况下，无应急供电措施。并且现有的房车大多为独立光伏系统，在房车闲置时光伏方阵闲置不使用，整个系统处于搁置状态，造成能源浪费。
现在生活公交车必不可少，而报废的公交车无处安置，而报废的公交车壳体框架完好，公交车体内空间较大，直接使框架报废浪费资源，如何有效利用这部分框架成为主要问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种光伏综合发电系统及房车，使用方便，既能独立运行又能并网运行，节能环保，用途广泛。
为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：包括光伏组件、切换装置、独立运行模块和并网运行模块；光伏组件输出端与切换装置输入端相连，切换装置的输出端分别与独立运行模块和并网运行模块的输入端相连。
作为优选，独立运行模块包括包括光伏控制器、智能转换装置、第一负载、蓄电池组和动力装置；切换装置输出端与光伏控制器相连，光伏控制器的输出端与智能转换装置的输入端相连，智能转换装置后接有第一负载；蓄电池组与智能转换装置相连，动力装置与智能转换装置上的接入端口相连。
作为优选，动力装置为柴油机。
作为优选，智能转换装置和第一负载之间还设有智能控制装置。
作为优选，智能控制装置为智能配电柜。
作为优选，并网运行模块包括并网逆变器、交流配电箱、光伏电表、双向电表、第二负载和电网；切换装置输出端与并网逆变器输入端相连，并网逆变器输出端与交流配电箱输入端相连，光伏电表的输入端与交流配电箱相连，光伏电表的输出端与双向电表输入端相连，双向电表的输出端与第二负载和电网相连。
进一步的，一种房车，其特征在于所述包括车体和如权利要求1-6中任一项所述的一种光伏发电综合系统，光伏组件设置在车体外的顶部。
作为优选，光伏组件通过可调节光伏组件角度的自动升降支架与车体连接。
作为优选，自动升降支架包括底座，支撑板和可伸缩的支撑杆；底座为中空的四边形，支撑板一端与底座通过固定轴相连，支撑板可以以固定轴为中心转动；支撑杆固定在底座内，支撑杆一端与支撑板底面铰接，支撑杆另一端与车体顶部铰接。
作为优选，支撑杆包括液压杆和调节杆，调节杆包括活动杆一端与支撑板底面铰接，活动杆另一端与三角形的固定装置的第一角轴接，固定装置的第三角与车体顶部铰接，固定装置的第二角与液压杆顶端轴接，液压杆底端与车体顶部铰接。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于本发明，结构简单，使用方便，既能独立运行又能并网运行，节能环保，用途广泛；动力装置的设置可以满足阴雨天的用电需求，自动升降支架可以调节光伏组件与太阳光的角度，使光伏组件能接收最大量的阳光，提高发电量。
附图说明
图1是本发明光伏综合发电系统一个实施例的结构框图；
图2是本发明一种房车一个实施例的结构示意图。
图中：1、光伏组件；2、切换装置；3、独立运行模块；4、并网运行模块；5、光伏控制器；6、智能转换装置；7、智能控制装置；8、第一负载；9、蓄电池组；10、动力装置；11、并网逆变器；12、交流配电箱；13、光伏电表；14、双向电表； 15、第二负载；16、电网；17、车体；18、底座；19、支撑板；20、支撑杆；20.1、液压杆；20.2、活动杆；20.3、固定装置。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
如图1所示，为本发明一种光伏综合发电系统及房车的一个实施例，包括光伏组件1、切换装置2、独立运行模块3和并网运行模块4；光伏组件1输出端与切换装置2输入端相连，切换装置2的输出端分别与独立运行模块3和并网运行模块4的输入端相连。
光伏组件1发电，经过切换装置2，切换装置2可以可以自动切换系统的供电模式；独立运行模块3和并网运行模块4结合了光伏并网系统与离网系统的优点，既可以在无电区域正常运行，又在闲时进行并网运行，获得光伏补贴，节能环保，用途广泛。
独立运行模块3包括包括光伏控制器5、智能转换装置6、第一负载8、蓄电池组9和动力装置10；切换装置2输出端与光伏控制器5相连，光伏控制器5的输出端与智能转换装置6的输入端相连，智能转换装置6后接有第一负载8；蓄电池组9与智能转换装置6相连，动力装置10与智能转换装置6上的接入端口相连；在独立运行模式3下，光伏组件1所发电量经光伏控制器5处理后，通过智能转换装置6给第一负载8供电，智能转换装置6可以控制蓄电池组9的充放电，对蓄电池组9的放电深度进行控制，同时，智能转换装置6留有动力装置10接入端口，以备提供应急供电，动力装置10的设置可以使独立运行模式在光照不足情况下蓄电池组9供电不足时为第一负载8提供电源，保证第一负载8持续正常使用，简单方便。
动力装置10为柴油机，动力装置10作为备用装置，在阴雨天或太阳光照不足的情况下为负载供电，保证第一负载正常使用，柴油机扭矩大、经济性能好。
智能转换装置6和第一负载8之间还设有智能控制装置7,智能控制装置7为智能配电柜，智能控制装置7能控制第一负载8供电，并且可以将第一负载8分为一级负载和二级负载，当蓄电池放电深度达到预置限值时，智能配电柜自动切断二级负载的供电，只供一级负载，分级供电，保证重要的负载能持续供电。
并网运行模块4包括并网逆变器11、交流配电箱12、光伏电表13、双向电表14、第二负载15和电网16；切换装置2输出端与并网逆变器11输入端相连，并网逆变器11输出端与交流配电箱12输入端相连，光伏电表13的输入端与交流配电箱12相连，光伏电表13的输出端与双向电表14输入端相连，双向电表14的输出端与第二负载15和电网16相连；在并网运行模式下，光伏组件1所发直流电经并网逆变器11转换为交流电，然后通过交流配电箱12优先供给小区内居民用电，剩余电量可以上传到国家电网。系统中光伏电表13用于计量光伏系统所发总电量，双向电表14用于计量光伏上网电量和居民所用市电电量，本系统用在放车上，当房车不使用闲置时，本系统可以用并网运行模式发电，使本系统不至于闲置，同时也可以为生活提供用电。
如图2所示，一种房车，其特征在于所述包括车体17和如权利要求1-6中任一项所述的一种光伏发电综合系统，光伏组件1设置在车体17外的顶部，光伏组件1放在车体17上可以接收到最大量的太阳光，有利于发电量的增加；可以在房车上使用本系统，既可以出门旅行时使用本系统为车内负载供电，同时当不使用房车在家闲置时可以并网运行发电，为生活提供用电，剩余电量可以上传到国家电网，获得国家补助；也可以用废旧的公交车进行改造，利用废弃的公交车壳体，改造公交车安置在海边等旅游景点等位置，节能环保，增加收益，废物再利用。很多报废的公交车无处安置，而报废的公交车的壳体框架还是完好的，充分利用这部分壳体，可以变废为宝，采用新型的运营模式，发展移动式服务行业，拓宽无电区域的服务市场。
光伏组件1通过可调节光伏组件角度的自动升降支架与车体17连接，自动升降支架保证光伏组件1在随时处在接收太阳光的最佳角度，自动升降支架可以随时调整光伏组件倾斜角度，增加接收太阳光的量，提高发电量，使用方便，自动升降省时省力。
自动升降支架包括底座18，支撑板19和可伸缩的支撑杆20，支撑板19可以架在底座18上，底座18对支撑板19起到支撑作用，底座18的设置也是为了方便支撑杆20的放置；底座18为中空的四边形，支撑板19一端与底座18通过固定轴相连，支撑板19可以以固定轴为中心转动；支撑杆20固定在底座18内，支撑杆20一端与支撑板19底面铰接，支撑杆20另一端与车体17顶部铰接,通过可伸缩的支撑杆20进而调节支撑板19与水平面的角度，光伏组件1设置在支撑板19上，调节支撑板19的角度也就是调节光伏组件1的角度，使光伏组件1能最大的接收太阳光，提高发电量。。
支撑杆20包括液压杆20.1和调节杆，通过液压杆20.1的收缩来调整调节杆的位置，进而调节支撑板19与水平面之间的角度，调节杆包括活动杆20.2一端与支撑板19底面铰接，活动杆20.2另一端与三角形的固定装置20.3的第一角轴接，固定装置20.3的第三角与车体17顶部铰接，固定装置20.3的第二角与液压杆20.1顶端轴接，液压杆20.1底端与车体17顶部铰接，三角形结构的固定装置20.3结构稳定，并与自动升降支架的底座18相配合，不易变形，支撑稳定，使用时，液压杆的伸缩带动三角形的固定装置20.3移动，进而带动活动杆20.2运动，使支撑板19与车体17水平面之间的角度发生变化，活动杆20.2的转动角度有一定的活动范围，保证支撑板19能支撑起来。
使用过程：
光伏组件所发电量经过切换装置，可选择独立运行模式及并网运行模式。
在独立运行模式下，改造公交车安置在海边等旅游景点等位置，光伏组件所发电量经光伏控制器处理后，通过智能转换装置和智能配电柜给车内直流负载供电。智能转换装置可以控制蓄电池的充放电，对蓄电池的放电深度进行控制，同时，智能转换装置留有柴油机接入端口，以备提供应急供电。智能控制柜控制第一负载的供电，车内负载根据重要等级划分为一级负载和二级负载。系统的工作模式分为下面几个等级：
在系统正常运行时，一级负载和二级负载都可以正常使用，光伏电优先供给车内负载使用，剩余电量通过智能转换装置充到蓄电池组里；
在阴雨天气，当光伏发电量不足以供车内负载所需电量时，蓄电池组开始放电，补充剩余不足电量；
当蓄电池组放电深度达到预置限值时，智能配电柜自动切断二级负载的供电，只供一级负载；
当蓄电池组放电深度即将达到极限值时，系统进行预警，智能转换装置启动柴油机供电模式，采用柴油机发电供车内负载，同时柴油机还可以通过智能转换装置给蓄电池充电。
在并网运行模式下，改造公交车安置在住宅生活区，光伏方阵所发直流电经并网逆变器转换为交流电，然后通过交流配电箱优先供给小区内居民用电，剩余电量可以上传到国家电网。
采用上述技术方案后，结构简单，使用方便，既能独立运行又能并网运行，节能环保，既可以在无电区域正常运行，又在闲时进行并网运行，获得光伏补贴，用途广泛；动力装置的设置可以满足阴雨天的用电需求，自动升降支架可以调节光伏组件与太阳光的角度，使光伏组件能接收最大量的阳光，提高发电量。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种光伏综合发电系统，其特征在于：包括光伏组件（1）、切换装置（2）、独立运行模块（3）和并网运行模块（4）；所述光伏组件（1）输出端与切换装置（2）输入端相连，切换装置（2）的输出端分别与独立运行模块（3）和并网运行模块（4）的输入端相连。
2.根据权利要求１所述的一种光伏综合发电系统，其特征在于所述独立运行模块（3）包括包括光伏控制器（5）、智能转换装置（6）、第一负载（8）、蓄电池组（9）和动力装置（10）；切换装置（2）输出端与光伏控制器（5）相连，光伏控制器（5）的输出端与智能转换装置（6）的输入端相连，智能转换装置（6）后接有第一负载（8）；蓄电池组（9）与智能转换装置（6）相连，动力装置（10）与智能转换装置（6）上的接入端口相连。
3.根据权利要求2所述的一种光伏综合发电系统，其特征在于所述动力装置（10）为柴油机。
4.根据权利要求2所述的一种光伏综合发电系统，其特征在于所述智能转换装置（6）和第一负载（8）之间还设有智能控制装置（7）。
5.根据权利要求4所述的一种光伏综合发电系统，其特征在于所述智能控制装置（7）为智能配电柜。
6.根据权利要求１所述的一种光伏综合发电系统，其特征在于所述并网运行模块（4）包括并网逆变器（11）、交流配电箱（12）、光伏电表（13）、双向电表（14）、第二负载（15）和电网（16）；切换装置（2）输出端与并网逆变器（11）输入端相连，并网逆变器(11)输出端与交流配电箱(12)输入端相连，光伏电表(13)的输入端与交流配电箱(12)相连，光伏电表(13)的输出端与双向电(14)表输入端相连，双向电表(14)的输出端与第二负载（15）和电网（16）相连。
7.一种房车，其特征在于包括车体和如权利要求1-6中任一项所述的一种光伏发电综合系统，光伏组件（1）设置在车体（17）外的顶部。
8.根据权利要求7所述的一种房车，其特征在于所述光伏组件（1）通过可调节光伏组件角度的自动升降支架与车体（17）连接。
9.根据权利要求8所述的一种房车，其特征在于所述自动升降支架包括底座（18），支撑板（19）和可伸缩的支撑杆（20）；所述底座（18）为中空的四边形，支撑板（19）一端与底座（18）通过固定轴相连，支撑板（19）可以以固定轴为中心转动；支撑杆（20）固定在底座（18）内，支撑杆（20）一端与支撑板（19）底面铰接，支撑杆（20）另一端与车体（17）顶部铰接。
10.根据权利要求9所述的一种房车，其特征在于所述支撑杆（20）包括液压杆（20.1）和调节杆，调节杆包括活动杆（20.2）一端与支撑板底面铰接，活动杆（20.2）另一端与三角形的固定装置（20.3）的第一角轴接，固定装置（20.3）的第三角与车体（17）顶部铰接，固定装置（20.3）的第二角与液压杆（20.1）顶端轴接，液压杆（20.1）底端与车体（17）顶部铰接。
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