CN201430449Y - 太阳能光伏发电并网电站 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种太阳能光伏发电并网电站，包括光伏电池组件、微处理器控制电路、蓄电池控制电路、蓄电池单元、逆变装置、光敏跟踪器、电机控制系统，其中，光伏电池组件与蓄电池控制电路的电流输入端连接；微处理器控制电路采集接收光敏跟踪器的信号控制电机控制系统；蓄电池单元连接并受控于蓄电池控制电路，其输出端与逆变装置的直流输入端连接；光敏跟踪器安装于光伏电池组件表面，电机控制系统驱动光伏电池组件的转动。本实用新型采用光敏跟踪器进行对太阳定向跟踪，有效提高光伏电池组的利用率；同时采用蓄电池控制电路对蓄电池进行充放电管理，能充分利用太阳能对负载供电，又可有效防止蓄电池组由于过放电导致使用寿命缩短。

Description

太阳能光伏发电并网电站

技术领域

本实用新型涉及光伏发电领域，尤其涉及太阳能光伏发电并网电站。

背景技术

随着常规能源的紧缺，太阳能的利用逐渐得到重视，被认为是当今世界上最有发展前景的新能源技术，将太阳能与市电电网结合的光伏并网系统也得以广泛应用，该系统主要由太阳能板和并网交流起组成，其中太阳能板将太阳能转化为直流电能，逆变器将直流电转化为与电网同频同压的交流电并网。其中，太阳能电池板的性能为其关键技术，环境变化也对其输出电压和功率有很大影响。太阳能电池板在任何时刻都存在一个输出最大功率的工作点，称作最大功率点，此最大功率点随着光照强度和温度的变化而变化。已有的太阳能电池板安装位置固定的太阳能接收装置，根据测算，其所接受太阳能的利用率仅达到60～65％。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供一种太阳能光伏发电并网电站，采用跟随控制器进行对太阳定向跟踪，有效提高光伏电池组的利用率，同时采用蓄电池控制电路对蓄电池进行充放电管理，能充分利用太阳能对负载供电，又可有效防止蓄电池组由于过放电导致使用寿命缩短。

本实用新型所采用的技术方案是：

一种太阳能光伏发电并网电站，包括光伏电池组件、微处理器控制电路、蓄电池控制电路、蓄电池单元、逆变装置、光敏跟踪器、电机控制系统，其中，光伏电池组件，与蓄电池控制电路的电流输入端连接；

微处理器控制电路，连接并输出控制信号至电机控制系统、蓄电池控制电路、逆变装置，并采集接收光敏跟踪器的信号；

蓄电池控制电路，其电流输入端与光伏电池组件连接，直流输出端与蓄电池单元连接，并受控于微处理器控制电路；

蓄电池单元，连接并受控于蓄电池控制电路，其输出端与逆变装置的直流输入端连接；

逆变装置，其直流输入端接于蓄电池单元，控制端连接微处理器控制电路，交流输出端经过交流配电器与交流负载连接，其旁路输入端与市电电网连接；

光敏跟踪器，安装于光伏电池组件表面，电性连接于微处理器控制电路；电机控制系统，连接并受控于微处理器控制电路，驱动光伏电池组件的转动。

进一步的，所述的光敏跟踪器包括测光板和传感器，其中测光板安装于上述光伏电池组件的正反面，测光板的输出与传感器输入连接，传感器输出电信号与微处理器控制电路连接。所述的测光板是由两片半导体光电池背对背紧接而成的。

进一步的，所述的电机控制系统包括电机、电机控制电路及转动构件，微处理器控制电路采集接收从光敏跟踪器的传感器输出的信号，电机控制电路的输出与电机连接，电机驱动转动构件及所述光伏电池组件转动。

更进一步的，所述的转动构件包括支撑杆、转轴、伸缩杆及减速齿轮，支撑杆支撑光伏电池组件，转轴连接于左右两侧支撑杆的中部位于光伏电池组件下端，并通过减速齿轮连接于电机的输出端，支撑杆的上下两侧由伸缩杆支撑，减速齿轮带动伸缩杆进行伸缩动作。

进一步的，所述的光伏电池组件和交流配电器上设有防雷装置。

本实用新型提供的太阳能光伏发电并网电站，采用光敏跟踪器进行对太阳定向跟踪，保证系统输出的可靠并网及太阳能电池板能量的充分利用，提高太阳能光伏电池组的利用率；同时采用蓄电池控制电路对蓄电池进行充放电管理，能充分利用太阳能对负载供电，又可有效防止蓄电池组由于过放电导致使用寿命缩短。

附图说明

图1是本实用新型太阳能光伏发电并网电站的原理框图。

具体实施方式

现结合附图说明和具体实施方式对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型太阳能光伏发电并网电站的原理框图，如图所示，包括光伏电池组件1、微处理器控制电路2、蓄电池控制电路3、蓄电池单元4、逆变装置5、光敏跟踪器6、电机控制系统7，其特征在于，

光伏电池组件1，与蓄电池控制电路3的电流输入端连接；

微处理器控制电路2，连接并输出控制信号至电机控制系统7、蓄电池控制电路3、逆变装置5，并采集接收光敏跟踪器6的信号；

蓄电池控制电路3，其电流输入端与光伏电池组件1连接，直流输出端与蓄电池单元4连接，并受控于微处理器控制电路2；

蓄电池单元4，连接并受控于蓄电池控制电路3，其输出端与逆变装置5的直流输入端连接；

逆变装置5，其直流输入端接于蓄电池单元4，控制端连接微处理器控制电路2，交流输出端经过交流配电器8与交流负载10连接，其旁路输入端与市电电网9连接；

光敏跟踪器6，安装于光伏电池组件1表面，电性连接于微处理器控制电路2；电机控制系统7，连接并受控于微处理器控制电路2，控制驱动光伏电池组件1转动。

进一步的，所述的光敏跟踪器6包括测光板和传感器，其中测光板安装于上述光伏电池组件1的正反面，测光板的输出与传感器输入连接，传感器输出电信号与微处理器控制电路2连接。

进一步的，所述的电机控制系统7包括电机、电机控制电路及转动构件，微处理器控制电路2采集接收从光敏跟踪器6的传感器输出的信号，电机控制电路的输出与电机连接，电机驱动转动构件及所述光伏电池组件1转动。所述的测光板是由两片半导体光电池背对背紧接而成的。

更进一步的，所述的转动构件包括支撑杆、转轴、伸缩杆及减速齿轮，支撑杆支撑光伏电池组件1，转轴连接于左右两侧支撑杆的中部位于光伏电池组件1下端，并通过减速齿轮连接于电机的输出端，支撑杆的上下两侧由伸缩杆支撑。

进一步的，所述的光伏电池组件1和交流配电器8上设有防雷装置11。

本实用新型的工作原理是：光伏电池组件1将太阳能转化为直流电电能输出，经过蓄电池控制电路3后输出稳定的充电电流，对蓄电池单元4进行充电。蓄电池控制电路3还受控连接于微处理器控制电路2，微处理器控制电路2智能监控充电过程。同时安装于光伏电池组件1的光敏跟踪器6将传感数据传输至微处理器控制电路2，微处理器控制电路2再通过电机控制系统7调整光伏电池组件1，以获得最大的能量转换效率。蓄电池单元4的直流电输出经过逆变装置5转换为工频市电后，输出至交流配电器8中，且逆变装置5的另一端口还接入市电电网，并受控于微处理器控制电路2，微处理器控制电路2根据不同情况切换供电输入通道。如市电电网供应不足或者断电时由蓄电池单元4供电，或者蓄电池单元4饱和，且阳光充足时，由蓄电池单元4供电。交流配电器8即可为负载供电。所述的光伏电池组件1和交流配电器8均连接有防雷装置进行保护。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型保护的范围之内。

Claims (6)

1.一种太阳能光伏发电并网电站，包括光伏电池组件(1)、微处理器控制电路(2)、蓄电池控制电路(3)、蓄电池单元(4)、逆变装置(5)、光敏跟踪器(6)、电机控制系统(7)，其特征在于，

光伏电池组件(1)，与蓄电池控制电路(3)的电流输入端连接；

微处理器控制电路(2)，连接并输出控制信号至电机控制系统(7)、蓄电池控制电路(3)、逆变装置(5)，并采集接收光敏跟踪器(6)的信号；

蓄电池控制电路(3)，其电流输入端与光伏电池组件(1)连接，直流输出端与蓄电池单元(4)连接，并受控于微处理器控制电路(2)；

蓄电池单元(4)，连接并受控于蓄电池控制电路(3)，其输出端与逆变装置(5)的直流输入端连接；

逆变装置(5)，其直流输入端接于蓄电池单元(4)，控制端连接微处理器控制电路(2)，交流输出端经过交流配电器(8)与交流负载(10)连接，其旁路输入端与市电电网(9)连接；

光敏跟踪器(6)，安装于光伏电池组件(1)表面，电性连接于微处理器控制电路(2)；

电机控制系统(7)，连接并受控于微处理器控制电路(2)，驱动光伏电池组件(1)的转动。

2.根据权利要求1所述的一种太阳能光伏发电并网电站，其特征在于，所述的光敏跟踪器(6)包括测光板和传感器，其中测光板安装于所述光伏电池组件(1)的正反面，测光板的输出与传感器输入连接，传感器输出电信号与微处理器控制电路(2)连接。

3.根据权利要求2所述的一种太阳能光伏发电并网电站，其特征在于，所述的测光板是由两片半导体光电池背对背紧接构成的。

4.根据权利要求1所述的一种太阳能光伏发电并网电站，其特征在于，所述的电机控制系统(7)包括电机、电机控制电路及转动构件，微处理器控制电路(2)接收从光敏跟踪器(6)的传感器输出的信号，电机控制电路的输出与电机连接，电机驱动转动构件及所述光伏电池组件(1)转动，所述电机安装于转动构件下端。

5.根据权利要求4所述的一种太阳能光伏发电并网电站，其特征在于，所述的转动构件包括支撑杆、转轴、伸缩杆及减速齿轮，支撑杆支撑光伏电池组件(1)，转轴连接于左右两侧支撑杆的中部位于光伏电池组件(1)下端，并通过减速齿轮连接于电机的输出端，支撑杆的上下两侧由伸缩杆支撑，减速齿轮带动伸缩杆进行伸缩动作。

6.根据权利要求1所述的一种太阳能光伏发电并网电站，其特征在于，所述的光伏电池组件(1)和交流配电器(8)上设有防雷装置(11)。

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