CN202064659U - 一种独立光伏车棚系统 - Google Patents

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冯涛
梁丛武
张健超
黄涛华
杨华
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Abstract

本实用新型涉及一种独立光伏车棚系统，包括支架系统、太阳能电池组件阵列、控制逆变系统、储能系统和防雷及接地系统，支架系统包括支撑立柱、固接在支撑立柱之间的横梁及搭接在横梁上用于固定太阳能电池组件阵列的导轨；控制逆变系统包括直流汇流箱、光伏控制器、离网逆变器及交流配电柜；储能系统包括按一定方式连接在一起的蓄电池组；防雷及接地系统包括防雷器、避雷针、引下线及接地体。该车棚顶棚直接采用了太阳能电池组件，既节省了顶棚材料，另外太阳能电池组件将太阳光直接转换为清洁的电能，可以方便地供周边的负载使用。

Description

一种独立光伏车棚系统
技术领域
本实用新型涉及光伏系统应用领域，特别涉及一种独立光伏车棚系统。
背景技术
随着电力、煤炭、石油等不可再生能源频频告急，能源问题日益成为制约国际社会经济发展的瓶颈时，世界各国都在积极开发和应用新能源，寻求经济发展的新动力，尤其是清洁、无污染的可再生能源。这之中太阳能以其独有的优势而成为人们重视的焦点。丰富的太阳辐射能是重要的能源，是取之不尽、用之不竭的、无污染、廉价、人类能够自由利用的能源。近年来以太阳能作为绿色可再生能源的光伏发电技术得到了快速的发展。
目前光伏发电在很多领域都得到了实际的应用，应用的形式也是多种多样，从小到不足一瓦的太阳能草坪灯、太阳能路灯、屋顶光伏系统，到几百千瓦甚至几兆瓦的大型光伏电站，可以说随着光伏技术的快速进步，光伏应用渗透到了社会每个角落。
在公共基础设施中光伏发电应用也已逐渐普及，如用来道路照明的太阳能路灯，太阳能庭院灯，太阳能交通指示灯、信号灯，太阳能LED广告牌等，但将光伏发电应用到停车棚这种设施的实例很少，随着电动自行车及未来电动汽车的普及，给这些交通工具的充电成了一个不容忽视的问题。在申请号为200910110500.X的中国发明专利说明书里公开了一种可给汽车充电的太阳能停车棚，该停车棚设置有光伏控制器、蓄电池、独立逆变器，另外还设置有并网逆变器将太阳能组件产生的多余电能并入电网，尽管采用此种控制方式电能的利用率有较大的提高，但这种太阳能停车棚样的结构设计比较复杂，同时整个车棚的造价也会大幅提高。因此，如何设计一个太阳能车棚系统，使其以简单的结构既能充分利用车棚的面积产生更多的清洁能源，同时又不会大幅增加车棚的制造成本，是一个需要综合考虑、亟待解决的问题。
实用新型内容
针对以上问题，本实用新型的目的是提供一种独立光伏车棚系统，将太阳能电池组件直接充当车棚顶棚材料，能够实现车棚面积清洁能源产出的最大化，并且结构简单，成本相对低廉。
实现本实用新型的技术方案是：一种独立光伏车棚系统，包括支架系统、太阳能电池组件阵列、控制逆变系统、储能系统和防雷及接地系统，其中：
支架系统包括支撑立柱、固接在支撑立柱之间的横梁及搭接在横梁上用于固定太阳能电池组件阵列的导轨；
控制逆变系统包括直流汇流箱、光伏控制器、离网逆变器及交流配电柜；
储能系统包括按一定方式连接在一起的蓄电池组；
防雷及接地系统包括防雷器、避雷针、引下线及接地体。
所述控制逆变系统中，太阳能电池组件阵列与直流汇流箱的输入端连接，直流汇流箱的输出端与光伏控制器的输入端连接，光伏控制器的蓄电池接线端与蓄电池组连接，光伏控制器的直流输出端与离网逆变器的直流输入端连接，离网逆变器的交流输出端与交流配电柜相连接，所述离网逆变器带有市电输入端口。
所述支撑立柱优选为圆形钢管。
所述横梁优选为表面镀锌的C型钢或槽钢。
所述导轨优选为不锈钢或表面经过阳极氧化处理的铝合金支架。
所述太阳能电池组件阵列通过不锈钢螺丝或铝合金压板与导轨固定在一起。
所述太阳能电池组件采用晶体硅、多晶硅或非晶硅太阳能电池制作而成。
所述蓄电池组为太阳能专用的免维护铅酸蓄电池或胶体蓄电池或磷酸铁锂电池。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：
(1)本实用新型充分利用车棚顶棚的面积，将太阳能电池组件直接充当车棚顶棚材料，既实现了车棚的遮阳避雨功能，同时合理拓展了车棚的其它功能，产生的电能绿色环保。
(2)车棚产生的电能可以方便地供周边的负载使用，如电动自行车、电动汽车、照明灯具、LED广告牌等的用电需求。
(3)本实用新型的控制系统设置有市电输入端口，对于连续阴雨天情形下系统配备的储能蓄电池容量不够时，能自动切换到市电供电状态下，从而满足正常的负载用电，这在一定程度上可以减小蓄电池组的总配置容量，降低此系统的成本。
附图说明
图1：本实用新型的结构示意图
图2：本实用新型的连接示意图
图3：本实用新型的防雷接地连接示意图
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的具体实施方式及实施例进行说明。
如图1和图2所示，一种独立光伏车棚系统，包括支架系统1、太阳能电池组件阵列2、控制逆变系统3、储能系统4、防雷及接地系统5。包括支撑立柱11、固接在支撑立柱11之间的横梁12及导轨，太阳能电池组件阵列2则固定在导轨13上。所述支撑立柱11优选为圆形钢管。所述横梁12可以为表面镀锌的C型钢或槽钢。所述导轨13优选为不锈钢或表面经过阳极氧化处理的铝合金支架。所述太阳能电池组件阵列2通过不锈钢螺丝或铝合金压板与导轨13固定在一起。太阳能电池组件2可采用晶体硅、多晶硅或非晶硅太阳能电池制作而成。
控制逆变系统包括直流汇流箱31、光伏控制器32及离网逆变器33，每串太阳能电池组件直接连接到直流汇流箱31的输入端31a，直流汇流箱配置有分路开关、总开关、防雷器件及防反充二极管，其中分路开关作用是在太阳能电池方阵组件局部发生异常或需维护保修时，能从回路中把该方阵组件切断隔离，防雷器件是为了防止雷电浪涌侵入到太阳能电池方阵；直流汇流箱的输出端31b连接到光伏控制器的直流输入端32a，光伏控制器的蓄电池接线端32b与储能系统的蓄电池组连接，光伏控制器的直流输出端32c与离网逆变器的直流输入端33a连接；离网逆变器的交流输出端33b连接到交流配电柜34。另外，额定电压与光伏控制器相同的直流负载则可以直接与其直流输出端(图中未表示)相连接，储能系统为多个蓄电池串联组成的蓄电池组，蓄电池的正负极端子除了连接光伏控制器的直流输出端，也可以直接连接到离网逆变器的直流输入端；防雷及接地系统包括如图3所示的避雷针51、防雷器53、引下线52及接地体54。
为了避免连续阴雨天蓄电池电量不能完全满足负载工作的情况，上述的离网逆变器还带有市电输入端口33c，将市电作为此系统的备用电源，当蓄电池欠压时，离网逆变器的静态切换开关自动将系统切换到市电供电状态，延续负载工作状态。
该车棚的顶棚直接采用了太阳能电池组件，既节省了顶棚材料，另外太阳能电池组件将太阳光直接转换为清洁的电能，可以方便地供周边的负载使用。
以上结合实施例对本实用新型的技术方案进行了具体描述，对于本领域内的技术人员可以对这些实施方式作出多种修改或变化，这些修改和变化均应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种独立光伏车棚系统，其特征在于：
该系统包括支架系统(1)、太阳能电池组件阵列(2)、控制逆变系统(3)、储能系统(4)和防雷及接地系统(5)，其中：
支架系统包括支撑立柱(11)、固接在支撑立柱(11)之间的横梁(12)及搭接在横梁上用于固定太阳能电池组件阵列(2)的导轨(13)；
控制逆变系统(3)包括直流汇流箱(31)、光伏控制器(32)、离网逆变器(33)及交流配电柜(34)；
储能系统(4)包括按一定方式连接在一起的蓄电池组(4)；
防雷及接地系统(5)包括防雷器、避雷针、引下线及接地体。
2.如权利要求1所述的独立光伏车棚系统，其特征在于：
在所述控制逆变系统(3)中，太阳能电池组件阵列(2)与直流汇流箱的输入端(31a)连接，直流汇流箱的输出端(31b)与光伏控制器的输入端(32a)连接，光伏控制器的蓄电池接线端(32b)与蓄电池组连接，光伏控制器的直流输出端(32c)与离网逆变器的直流输入端(33a)连接，离网逆变器的交流输出端(33b)与交流配电柜(34)相连接，所述离网逆变器带有市电输入端口(6a)。
3.如权利要求1所述的独立光伏车棚系统，其特征在于：
所述支撑立柱(11)为圆形钢管。
4.如权利要求1所述的独立光伏车棚系统，其特征在于：
所述横梁(12)为表面镀锌的C型钢或槽钢。
5.如权利要求1所述的独立光伏车棚系统，其特征在于：
所述导轨(13)为不锈钢或表面经过阳极氧化处理的铝合金支架。
6.如权利要求1所述的独立光伏车棚系统，其特征在于：
所述太阳能电池组件阵列(2)通过不锈钢螺丝或铝合金压板与导轨(13)固定在一起。
7.如权利要求1所述的独立光伏车棚系统，其特征在于：
所述太阳能电池组件(2)采用晶体硅、多晶硅或非晶硅太阳能电池制作而成。
8.如权利要求1所述的独立光伏车棚系统，其特征在于：
所述蓄电池组(4)为太阳能专用的免维护铅酸蓄电池或胶体蓄电池或磷酸铁锂电池。
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