CN110635509A - 一种模块化太阳能离并网逆控一体机 - Google Patents

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黄敏
罗世明
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    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/38—Arrangements for parallely feeding a single network by two or more generators, converters or transformers

Abstract

本发明公开一种模块化太阳能离并网逆控一体机，包括机箱，所述机箱内设有若干功率模块，且机箱内设有旁路模块，所述功率模块和旁路模块均为标准机柜尺寸，且功率模块和旁路模块的后端设有连接器，所述连接器为可拔插式与机箱连接，所述功率模块的市电输入和旁路模块的输入都并联接到外部市电；本发明将系统内部的功率部分做成规格一致的功率模块，将旁路静态部分做成旁路模块，若干个功率模块和一个旁路模块组合成不同功率大小的整机，所有模块在结构上都设计成标准机柜尺寸，每个模块的后面采用可拔插的连接器与机箱连接，模块安装或拆卸时直接拔插即可，简单方便，单人即可操作。

Description

一种模块化太阳能离并网逆控一体机
技术领域
本发明涉及电路设备技术领域，尤其涉及一种模块化太阳能离并网逆控一体机。
背景技术
当前应用的太阳能离并网从原理上说主要分为两种架构：1.单逆变器加MPPT控制器架构，这个架构与常规的并网逆变器架构基本一致，基本上也是由并网逆变器改造而成，该架构的机器在市电正常时逆变器并网发电，市电异常时逆变器离网供电，其优点是成本低；缺点是供电质量差，市电工作范围窄，一般都是在小功率段的机器上使用；2.直接将并网逆变器、MPPT控制器和离网逆变器安装到一起，构成一台离并网系统，因为这个架构有两个单独的逆变器，因此成本较高，但是供电质量好，市电工作范围宽，目前市场上多采用塔式结构设计，这样可以采用很多现成的部件拼接，设计周期较短。
以上两种架构目前市场上供应的都是塔式结构，根据市场调查，太阳能离并网系统多用于住宅、办公和工厂等场合，这些场合要求功率多样（从10kVA到1000kVA不等）、供货周期短、售后方便，而且因为这个市场基本在国外，经销商还对运输、库存等有较高要求，塔式结构很难满足这些方面的要求，因此，本发明提出一种模块化太阳能离并网逆控一体机以解决现有技术中存在的问题。
发明内容
针对上述问题，本发明提出一种模块化太阳能离并网逆控一体机，该模块化太阳能离并网逆控一体机将系统内部的功率部分做成规格一致的功率模块，将旁路静态部分做成旁路模块，若干个功率模块和一个旁路模块组合成不同功率大小的整机，所有模块在结构上都设计成标准机柜尺寸，每个模块的后面采用可拔插的连接器与机箱连接，模块安装或拆卸时直接拔插即可，简单方便，单人即可操作。
为了解决上述问题，本发明提出一种模块化太阳能离并网逆控一体机，包括机箱，所述机箱内设有若干功率模块，且机箱内设有旁路模块，所述功率模块和旁路模块均为标准机柜尺寸，且功率模块和旁路模块的后端设有连接器，所述连接器为可拔插式与机箱连接，所述功率模块的市电输入和旁路模块的输入都并联接到外部市电，且功率模块的输出和旁路模块的输出都并联给外部负载供电，若干所述功率模块的电池端并机接在一起，且电池端共用电池组，所述功率模块包括双向变流器功率单元、离网逆变器功率单元、MPPT功率电路单元和电池充放电功率单元。
进一步改进在于：所述双向变流器功率单元是系统与电网之间进行能量转换的电路，且双向变流器功率单元实质上是一个可双向流动的电流型。
进一步改进在于：所述离网逆变器功率单元用于给负载提供稳定V供电的电路，且离网逆变器功率单元实质上是一个电压型逆变器。
进一步改进在于：所述MPPT功率电路单元用于将太阳能发的电转换到系统内部的电路，且MPPT功率电路单元实质上是一个BOOST型直流转换电路。
进一步改进在于：所述电池充放电功率单元为电池充电、放电的转换电路，且电池充放电功率单元实质上是一个BOOST、BUCK型双向直流转换电路。
进一步改进在于：所述双向变流器功率单元、离网逆变器功率单元、MPPT功率电路单元和电池充放电功率单元的共同连接点为系统内部的正负直流总线BUS+和BUS-，且能量的交互通过直流总线进行。
进一步改进在于：所述旁路模块用于在机箱内部的功率模块都停机时导通，将市电接到输出，保证负载的供电连续，且旁路模块内部的主要功率器件为可控硅，所述旁路模块设有一组。
进一步改进在于：每个所述功率模块内置有两个单独的MPPT控制器，且每个所述功率模块连接两组太阳能板。
本发明的有益效果为：本发明将系统内部的功率部分做成规格一致的功率模块，将旁路静态部分做成旁路模块，若干个功率模块和一个旁路模块组合成不同功率大小的整机，所有模块在结构上都设计成标准机柜尺寸，每个模块的后面采用可拔插的连接器与机箱连接，模块安装或拆卸时直接拔插即可，简单方便，单人即可操作，机箱采用标准的网络机柜，既美观又降低整机的制作成本，且太阳能离并网系统采用模块化设计后，功率配置上灵活多变，客户直接买标准的功率模块组合成自己需要的功率即可；在制造上也可以形成标准化生产和采购；在库存上也降低了机器的种类，利于销售下单和备货。
附图说明
图1为本发明的装置示意图；
图2为本发明的模块机柜示意图；
图3为本发明的模块连接示意图；
图4为本发明的功率模块电路拓扑图；
图5为本发明的旁路模块电路拓扑图；
图6为本发明的太阳能离并网系统应用框图；
图7为本发明的系统应用示意图一；
图8为本发明的系统应用示意图二；
图9为本发明的系统应用示意图三。
其中：1、机箱；2、功率模块；3、旁路模块；4、连接器。
具体实施方式
为了加深对本发明的理解，下面将结合实施例对本发明做进一步详述，本实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明保护范围的限定。
根据图1、2、3、4、5、6所示，本实施例提供了一种模块化太阳能离并网逆控一体机，包括机箱1，所述机箱1内设有若干功率模块2，且机箱1内设有旁路模块3，所述功率模块2和旁路模块3均为标准机柜尺寸，且功率模块2和旁路模块3的后端设有连接器4，所述连接器4为可拔插式与机箱1连接，所述功率模块2的市电输入和旁路模块3的输入都并联接到外部市电，且功率模块2的输出和旁路模块3的输出都并联给外部负载供电，若干所述功率模块2的电池端并机接在一起，且电池端共用电池组，所述功率模块2包括双向变流器功率单元、离网逆变器功率单元、MPPT功率电路单元和电池充放电功率单元。主要负责太阳能、电池和市电之间的能量转换。使用时每个功率模块2的交流输入、交流输出和电池接口都连接在一起，并联使用。
所述双向变流器功率单元是系统与电网之间进行能量转换的电路，且双向变流器功率单元实质上是一个可双向流动的电流型。
所述离网逆变器功率单元用于给负载提供稳定220V供电的电路，且离网逆变器功率单元实质上是一个电压型逆变器。
所述MPPT功率电路单元用于将太阳能发的电转换到系统内部的电路，且MPPT功率电路单元实质上是一个BOOST型直流转换电路。
所述电池充放电功率单元为电池充电、放电的转换电路，且电池充放电功率单元实质上是一个BOOST、BUCK型双向直流转换电路。
所述双向变流器功率单元、离网逆变器功率单元、MPPT功率电路单元和电池充放电功率单元的共同连接点为系统内部的正负直流总线BUS+和BUS-，且能量的交互通过直流总线进行。
在太阳能离并网系统中，能量使用的优先顺序是：太阳能>市电>电池，MPPT功率电路单元输出到正负总线的额定电压设定到400V；双向变流器功率单元输出到正负总线的额定电压设定到390V；电池充放电功率单元输出到正负总线的额定电压设定到360V；
如果太阳能充足，则太阳能发的电首先提供给离网逆变器功率单元的负载，如果还有多余的能量则给电池充电，如果还有剩余且市电正常则通过双向变流器功率单元向电网侧馈电，如图7所示；
如果太阳能不足且市电正常，则太阳能发的电全部提供给离网逆变器功率单元的负载，不足部分由市电补充，同时市电给电池充电。如图8所示；
如果太阳能不足且市电异常，则太阳能发的电全部提供给离网逆变器功率单元的负载，不足部分由电池放电补充，如图9所示。
所述旁路模块3用于在机箱1内部的功率模块2都停机时导通，将市电接到输出，保证负载的供电连续，且旁路模块3内部的主要功率器件为可控硅，所述旁路模块3设有一组。因为这部分电路简单且主要功率器件可控硅的特性不利于并联使用，因此旁路模块3一台机器只使用一个。
每个所述功率模块2内置有两个单独的MPPT控制器，且每个所述功率模块2连接两组太阳能板。因为太阳能板是一组组串联使用的，每组太阳能板的安装位置和光照不同，他们的实时发电量也是不同的，太阳能板不利于并联使用，所以每个功率模块2内置两个单独的MPPT控制器，来连接两组太阳能板。
该模块化太阳能离并网逆控一体机将系统内部的功率部分做成规格一致的功率模块2，将旁路静态部分做成旁路模块3，若干个功率模块2和一个旁路模块3组合成不同功率大小的整机，所有模块在结构上都设计成标准机柜尺寸，每个模块的后面采用可拔插的连接器4与机箱1连接，模块安装或拆卸时直接拔插即可，简单方便，单人即可操作，机箱1采用标准的网络机柜，既美观又降低整机的制作成本，且太阳能离并网系统采用模块化设计后，功率配置上灵活多变，客户直接买标准的功率模块2组合成自己需要的功率即可；在制造上也可以形成标准化生产和采购；在库存上也降低了机器的种类，利于销售下单和备货。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (8)

1.一种模块化太阳能离并网逆控一体机，包括机箱（1），其特征在于：所述机箱（1）内设有若干功率模块（2），且机箱（1）内设有旁路模块（3），所述功率模块（2）和旁路模块（3）均为标准机柜尺寸，且功率模块（2）和旁路模块（3）的后端设有连接器（4），所述连接器（4）为可拔插式与机箱（1）连接，所述功率模块（2）的市电输入和旁路模块（3）的输入都并联接到外部市电，且功率模块（2）的输出和旁路模块（3）的输出都并联给外部负载供电，若干所述功率模块（2）的电池端并机接在一起，且电池端共用电池组，所述功率模块（2）包括双向变流器功率单元、离网逆变器功率单元、MPPT功率电路单元和电池充放电功率单元。
2.根据权利要求1所述的一种模块化太阳能离并网逆控一体机，其特征在于：所述双向变流器功率单元是系统与电网之间进行能量转换的电路，且双向变流器功率单元实质上是一个可双向流动的电流型。
3.根据权利要求1所述的一种模块化太阳能离并网逆控一体机，其特征在于：所述离网逆变器功率单元用于给负载提供稳定220V供电的电路，且离网逆变器功率单元实质上是一个电压型逆变器。
4.根据权利要求1所述的一种模块化太阳能离并网逆控一体机，其特征在于：所述MPPT功率电路单元用于将太阳能发的电转换到系统内部的电路，且MPPT功率电路单元实质上是一个BOOST型直流转换电路。
5.根据权利要求1所述的一种模块化太阳能离并网逆控一体机，其特征在于：所述电池充放电功率单元为电池充电、放电的转换电路，且电池充放电功率单元实质上是一个BOOST、BUCK型双向直流转换电路。
6.根据权利要求1所述的一种模块化太阳能离并网逆控一体机，其特征在于：所述双向变流器功率单元、离网逆变器功率单元、MPPT功率电路单元和电池充放电功率单元的共同连接点为系统内部的正负直流总线BUS+和BUS-，且能量的交互通过直流总线进行。
7.根据权利要求1所述的一种模块化太阳能离并网逆控一体机，其特征在于：所述旁路模块（3）用于在机箱（1）内部的功率模块（2）都停机时导通，将市电接到输出，保证负载的供电连续，且旁路模块（3）内部的主要功率器件为可控硅，所述旁路模块（3）设有一组。
8.根据权利要求1所述的一种模块化太阳能离并网逆控一体机，其特征在于：每个所述功率模块（2）内置有两个单独的MPPT控制器，且每个所述功率模块（2）连接两组太阳能板。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021068786A1 (zh) * 2019-10-08 2021-04-15 航天柏克(广东)科技有限公司 一种模块化太阳能离并网逆控一体机
WO2023165637A1 (zh) * 2022-03-04 2023-09-07 深圳市移族创新科技有限公司 一种标准模块化可扩容移动储能电源结构

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103066677A (zh) * 2013-02-04 2013-04-24 广州市竣达智能软件技术有限公司 一种自适应性混合供电系统
CN104079183A (zh) * 2014-02-21 2014-10-01 珠海万力达电气股份有限公司 一种电力电子积木及其应用
CN104734548A (zh) * 2015-04-07 2015-06-24 深圳市英威腾电气股份有限公司 一种光伏并网逆变器以及光伏并网逆变器的控制方法
CN106664029A (zh) * 2014-08-19 2017-05-10 华为技术有限公司 功率转换器和功率转换器的组装方法
US9847645B2 (en) * 2015-02-03 2017-12-19 King Fahd University Of Petroleum And Minerals Neuro-fuzzy control system for grid-connected photovoltaic systems
CN109494801A (zh) * 2018-12-25 2019-03-19 航天柏克(广东)科技有限公司 一种离并网光伏逆变系统
CN210468819U (zh) * 2019-10-08 2020-05-05 航天柏克(广东)科技有限公司 一种模块化太阳能离并网逆控一体机

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20180083525A1 (en) * 2016-09-22 2018-03-22 Ahmed Fayez Abu-Hajar Method for generating harmonics free dc to ac inverters
CN110635509A (zh) * 2019-10-08 2019-12-31 航天柏克(广东)科技有限公司 一种模块化太阳能离并网逆控一体机

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103066677A (zh) * 2013-02-04 2013-04-24 广州市竣达智能软件技术有限公司 一种自适应性混合供电系统
CN104079183A (zh) * 2014-02-21 2014-10-01 珠海万力达电气股份有限公司 一种电力电子积木及其应用
CN106664029A (zh) * 2014-08-19 2017-05-10 华为技术有限公司 功率转换器和功率转换器的组装方法
US9847645B2 (en) * 2015-02-03 2017-12-19 King Fahd University Of Petroleum And Minerals Neuro-fuzzy control system for grid-connected photovoltaic systems
CN104734548A (zh) * 2015-04-07 2015-06-24 深圳市英威腾电气股份有限公司 一种光伏并网逆变器以及光伏并网逆变器的控制方法
CN109494801A (zh) * 2018-12-25 2019-03-19 航天柏克(广东)科技有限公司 一种离并网光伏逆变系统
CN210468819U (zh) * 2019-10-08 2020-05-05 航天柏克(广东)科技有限公司 一种模块化太阳能离并网逆控一体机

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021068786A1 (zh) * 2019-10-08 2021-04-15 航天柏克(广东)科技有限公司 一种模块化太阳能离并网逆控一体机
WO2023165637A1 (zh) * 2022-03-04 2023-09-07 深圳市移族创新科技有限公司 一种标准模块化可扩容移动储能电源结构

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