CN108134561A - 一种分散太阳能采集与太阳能中转系统组合供电系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了太阳能发电技术领域的一种分散太阳能采集与太阳能中转系统组合供电系统，包括太阳能采集系统、控制器、系统监控模块、蓄电池模块、逆变器以及稳压模块；所述太阳能采集系统包括跟踪系统。驱动电机以及光伏电池组件，所述跟踪系统根据地平坐标‑双轴跟踪原理，利用光敏探头对阳光的强弱进行监测，确定所述光伏电池组件的最优方位角，并利用所述驱动电机驱动所述光伏电池组件上的安装支架的角度，实现太阳能的最大捕获，将采集的太阳能串联到所述控制器中，本发明利用光照角度的不同，将光伏电池实时追踪最优的光照角度，实现太阳能的最大化采集，提高太阳能的采集效率。
Description
技术领域
本发明公开了一种分散太阳能采集与太阳能中转系统组合供电系统，具体为太阳能发电技术领域。
背景技术
现有的太能能电站需要占用大片的土地，太阳能电站并网需要建设长距离输电线路，造成大量的输电损耗，尤其是当太阳能电站与用电城市距离较远时，输电电路造价高，光电转换效率低。现有的分散采集太阳能光电转换电能或太阳能光热转换电能获得电能，由于无法输送到并网电站，不能够实现大规模的并网发电，限制了太阳能的利用。为此，我们提出了一种分散太阳能采集与太阳能中转系统组合供电系统投入使用，以解决上述问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种分散太阳能采集与太阳能中转系统组合供电系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种分散太阳能采集与太阳能中转系统组合供电系统，包括太阳能采集系统、控制器、系统监控模块、蓄电池模块、逆变器以及稳压模块；
所述太阳能采集系统包括跟踪系统。驱动电机以及光伏电池组件，所述跟踪系统根据地平坐标-双轴跟踪原理，利用光敏探头对阳光的强弱进行监测，确定所述光伏电池组件的最优方位角，并利用所述驱动电机驱动所述光伏电池组件上的安装支架的角度，实现太阳能的最大捕获，将采集的太阳能串联到所述控制器中；
所述控制器用于接收所述太阳能采集系统传输的能量，并将太阳能转换为电能，一部分存储至所述蓄电池模块中，另一部分由所述逆变器将电能进行直流和交流的转换，同步输送至所述负载和所述电网中；
所述系统监控模块用于对所述控制器中的系统状态、充放电控制、参数设定、能量管理以及连网通讯内容进行实时监控；
所述稳压模块用于针对所述逆变器中变换的直流电和交流电的电压进行滤波、谐振处理，稳定电压频率。
优选的，所述光伏电池组件由φ10mm单晶硅太阳能电池封装而成。
优选的，所述控制器额定功率为1500W，充电电流20A，额定电压48V，输出电流30A，并通过其内置的MPPT电路实现对所述蓄电池模块的充放电保护。
优选的，所述系统状态的监测包括蓄电池电压、负荷需求以及太阳能的辐射强度。
优选的，所述参数设定的监测包括系统的保护极限参数以及蓄电池模块的数量以及各个蓄电池模块的串联状态参数。
优选的，所述能量管理用于对系统的供电模式的切换以及负荷控制，根据日照情况、蓄电池的充电状况和负荷需求调节系统对所述负载和所述电网供电的比例。
优选的，所述连网通讯负责与远程客户端的通讯，提供远程客户端需要的运行及设备参数。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明利用光照角度的不同，将光伏电池实时追踪最优的光照角度，实现太阳能的最大化采集，提高太阳能的采集效率，将采集的太阳能转化为电能，一部分存储在蓄电池中，另一部分用于负载和并网使用，减少导线的设置，避免电能在传输过程中的电量大量损耗。
附图说明
图1为本发明系统框图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，本发明提供一种技术方案：一种分散太阳能采集与太阳能中转系统组合供电系统，包括太阳能采集系统、控制器、系统监控模块、蓄电池模块、逆变器以及稳压模块；
所述太阳能采集系统包括跟踪系统。驱动电机以及光伏电池组件，所述跟踪系统根据地平坐标-双轴跟踪原理，利用光敏探头对阳光的强弱进行监测，确定所述光伏电池组件的最优方位角，并利用所述驱动电机驱动所述光伏电池组件上的安装支架的角度，实现太阳能的最大捕获，将采集的太阳能串联到所述控制器中；
所述控制器用于接收所述太阳能采集系统传输的能量，并将太阳能转换为电能，一部分存储至所述蓄电池模块中，另一部分由所述逆变器将电能进行直流和交流的转换，同步输送至所述负载和所述电网中；
所述系统监控模块用于对所述控制器中的系统状态、充放电控制、参数设定、能量管理以及连网通讯内容进行实时监控；
所述稳压模块用于针对所述逆变器中变换的直流电和交流电的电压进行滤波、谐振处理，稳定电压频率。
其中，所述光伏电池组件由φ10mm单晶硅太阳能电池封装而成，所述控制器额定功率为1500W，充电电流20A，额定电压48V，输出电流30A，并通过其内置的MPPT电路实现对所述蓄电池模块的充放电保护，所述系统状态的监测包括蓄电池电压、负荷需求以及太阳能的辐射强度，所述参数设定的监测包括系统的保护极限参数以及蓄电池模块的数量以及各个蓄电池模块的串联状态参数，所述能量管理用于对系统的供电模式的切换以及负荷控制，根据日照情况、蓄电池的充电状况和负荷需求调节系统对所述负载和所述电网供电的比例，所述连网通讯负责与远程客户端的通讯，提供远程客户端需要的运行及设备参数。
工作原理：由跟踪系统根据地平坐标-双轴跟踪原理，利用光敏探头对阳光的强弱进行监测，确定光伏电池组件的最优方位角，并利用驱动电机驱动光伏电池组件上的安装支架的角度，实现太阳能的最大捕获，将采集的太阳能串联到控制器中，控制器用于接收太阳能采集系统传输的能量，并将太阳能转换为电能，一部分存储至蓄电池模块中，另一部分由逆变器将电能进行直流和交流的转换，同步输送至负载和电网中，系统监控模块用于对所述控制器中的系统状态、充放电控制、参数设定、能量管理以及连网通讯内容进行实时监控；稳压模块用于针对逆变器中变换的直流电和交流电的电压进行滤波、谐振处理，稳定电压频率，本发明利用光照角度的不同，将光伏电池实时追踪最优的光照角度，实现太阳能的最大化采集，提高太阳能的采集效率，将采集的太阳能转化为电能，一部分存储在蓄电池中，另一部分用于负载和并网使用，减少导线的设置，避免电能在传输过程中的电量大量损耗。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (7)
1.一种分散太阳能采集与太阳能中转系统组合供电系统，其特征在于：包括太阳能采集系统、控制器、系统监控模块、蓄电池模块、逆变器以及稳压模块；
所述太阳能采集系统包括跟踪系统、驱动电机以及光伏电池组件，所述跟踪系统根据地平坐标-双轴跟踪原理，利用光敏探头对阳光的强弱进行监测，确定所述光伏电池组件的最优方位角，并利用所述驱动电机驱动所述光伏电池组件上的安装支架的角度，实现太阳能的最大捕获，将采集的太阳能串联到所述控制器中；
所述控制器用于接收所述太阳能采集系统传输的能量，并将太阳能转换为电能，一部分存储至所述蓄电池模块中，另一部分由所述逆变器将电能进行直流和交流的转换，同步输送至所述负载和所述电网中；
所述系统监控模块用于对所述控制器中的系统状态、充放电控制、参数设定、能量管理以及连网通讯内容进行实时监控；
所述稳压模块用于针对所述逆变器中变换的直流电和交流电的电压进行滤波、谐振处理，稳定电压频率。
2.根据权利要求1所述的一种分散太阳能采集与太阳能中转系统组合供电系统，其特征在于：所述光伏电池组件由φ10mm单晶硅太阳能电池封装而成。
3.根据权利要求1所述的一种分散太阳能采集与太阳能中转系统组合供电系统，其特征在于：所述控制器额定功率为1500W，充电电流20A，额定电压48V，输出电流30A，并通过其内置的MPPT电路实现对所述蓄电池模块的充放电保护。
4.根据权利要求1所述的一种分散太阳能采集与太阳能中转系统组合供电系统，其特征在于：所述系统状态的监测包括蓄电池电压、负荷需求以及太阳能的辐射强度。
5.根据权利要求1所述的一种分散太阳能采集与太阳能中转系统组合供电系统，其特征在于：所述参数设定的监测包括系统的保护极限参数以及蓄电池模块的数量以及各个蓄电池模块的串联状态参数。
6.根据权利要求1所述的一种分散太阳能采集与太阳能中转系统组合供电系统，其特征在于：所述能量管理用于对系统的供电模式的切换以及负荷控制，根据日照情况、蓄电池的充电状况和负荷需求调节系统对所述负载和所述电网供电的比例。
7.根据权利要求1所述的一种分散太阳能采集与太阳能中转系统组合供电系统，其特征在于：所述连网通讯负责与远程客户端的通讯，提供远程客户端需要的运行及设备参数。
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