CN202218031U - 离网型电力输入控制系统 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种离网型电力输入控制系统，其特征在于：发电系统的输出端与升压器连接，升压器的输出端连接在第一二极管的正极上，第一二极管的负极与逆变器的输入端连接，逆变器的输出端连接负载；第一二极管的负极还与充电器的输入端连接，该充电器的输出端连接在充电电池的正极上，该充电电池的负极接地，充电电池的正极还连接在第二二极管的正极上，第二二极管的负极与第一二极管的负极连接；第一二极管的负极还与控制器的输入端连接，该控制器的输出端连接在升压器的控制端上。其显著效果是：电路结构简单，有效降低系统初投成本与维护费用，可充分利用风力或光伏能量，实现储能系统的最佳后备状态，延长电池使用寿命。

Description

离网型电力输入控制系统
技术领域
本实用新型属于电力控制系统，具体地说，是一种离网型电力输入控制系统。
背景技术
离网型电力系统往往只利用当地的光伏系统或者风能发电系统为负载提供电力供应，由于当地环境或者天气的影响，系统电能供应有时不能满足负荷需求。因此，离网型发电系统中往往将发电系统与蓄电系统共存，当发电系统所产生的外部能量不足以满足负荷需求时，利用蓄电系统提供内部能量进行补充，以保证系统稳定可靠工作。
现有的技术中，发电系统与蓄电系统往往独立运行，系统之间采用硬切换机制，当发电系统供电不足时，直接通过开关切换到蓄电系统供电，两系统之间缺少合理的能量分配方案，不能满足外部能量输入优先原则，蓄电池使用寿命较短，容易老化。
实用新型内容
本实用新型所要解决的问题在于提供一种离网型电力输入控制系统。要求在发电系统与蓄电系统之间建立合理的能量分配方案，只要发电系统获取的外部能量还能用，不管是否足够满足负荷需求，就将其利用起来，减少使用蓄电池中的电量，从而延长蓄电池的寿命。
为达到上述目的，本实用新型所采取的方案如下：
一种离网型电力输入控制系统，其关键在于：发电系统的输出端与升压器连接，该升压器的输出端连接在第一二极管的正极上，第一二极管的负极与逆变器的输入端连接，所述逆变器的输出端连接负载；
所述第一二极管的负极还与充电器的输入端连接，该充电器的输出端连接在充电电池的正极上，该充电电池的负极接地，所述充电电池的正极还连接在第二二极管的正极上，所述第二二极管的负极与所述第一二极管的负极连接；
所述第一二极管的负极还与控制器的输入端连接，该控制器的输出端连接在所述升压器的控制端上。
所述发电系统为光伏发电系统或风力发电系统。
所述升压器为直流升压模块，由电感、二极管、电容、电阻以及开关管组成，其中电感的一端为升压器的输入端，电感的另一端与开关管的集电极连接，开关管的基极为控制端，开关管的发射极接地，所述开关管的集电极还与二极管的正极连接，该二极管的负极与电容的一端连接，该电容的另一端接地，所述二极管的负极还作为所述升压器的输出端并串电阻R后接地。
本实用新型的显著效果是：电路结构简单，有效降低系统初投成本与维护费用，可充分利用风力或光伏能量，实现储能系统的最佳后备状态，延长电池使用寿命。
附图说明
图1是本实用新型的电路原理框图；
图2是图1中升压器2的电路原理图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。
如图1所示，一种离网型电力输入控制系统，发电系统1的输出端与升压器2连接，该升压器2的输出端连接在第一二极管D1的正极上，第一二极管D1的负极与逆变器4的输入端连接，所述逆变器4的输出端连接负载R；
所述第一二极管D1的负极还与充电器3的输入端连接，该充电器3的输出端连接在充电电池B的正极上，该充电电池B的负极接地，所述充电电池B的正极还连接在第二二极管D2的正极上，所述第二二极管D2的负极与所述第一二极管D1的负极连接；
所述第一二极管D1的负极还与控制器5的输入端连接，该控制器5的输出端连接在所述升压器2的控制端上。
发电系统1输出电压U1容易受外界光照或温度的影响而发生变动，设充电电池B的标称电压为324VDC，充电器3对充电电池B作三段充电电压为463VDC，故U2=463VDC时，充电器3执行充电，与负载R的情况无关。当U2因为资源能力下降，低于324V与第二二极管D2压降之和时，切换为充电电池B向负载R放电，直至资源能力恢复，电压U2上升，第二二极管D2反向堵死，再次切换为外部输入供电。
为了充分利用外部电源，通过控制器5和升压器2调节，当U1升高时，输出电压U2升高，减小升压器2的占空比，U2则降低；相反，当U1降低时，增加升压器2的占空比，使得U2的输出保持稳定，通过调整系统控制参数，即使U1低到不能满足负载R需求时，也可以通过升压器2和控制器5进行调节，使得系统尽量保持U2=463VDC上，实现外部能源输入优先原则。
本系统的应用范围广泛，发电系统1可以为光伏发电系统或风力发电系统。
如图2所示，所述升压器2为直流升压模块，由电感L、二极管D、电容C、电阻R以及开关管S组成，其中电感L的一端为升压器2的输入端，电感L的另一端与开关管S的集电极连接，开关管S的基极为控制端，开关管S的发射极接地，所述开关管S的集电极还与二极管D的正极连接，该二极管D的负极与电容C的一端连接，该电容C的另一端接地，所述二极管D的负极还作为所述升压器2的输出端并串电阻R后接地。
所述直流升压模块为电路中常用的Boost模块，开关管S作脉冲开关，接通时电流经电感L与开关管S成回路，电感L储能。二极管D反向截止，电容C向负载R放电；当开关管S断开时，电感L续流，二极管D开通，电感L向负载R和电容C放能，利用控制器5通过检测升压器2输出端的电压值U2来判断升压模块的工作情况，输出开关驱动信号对升压模块的占空比进行控制,最终实现升压变换。

Claims (3)

1.一种离网型电力输入控制系统，其特征在于：发电系统（1）的输出端与升压器（2）连接，该升压器（2）的输出端连接在第一二极管（D1）的正极上，第一二极管（D1）的负极与逆变器（4）的输入端连接，所述逆变器（4）的输出端连接负载（R）；
所述第一二极管（D1）的负极还与充电器（3）的输入端连接，该充电器（3）的输出端连接在充电电池（B）的正极上，该充电电池（B）的负极接地，所述充电电池（B）的正极还连接在第二二极管（D2）的正极上，所述第二二极管（D2）的负极与所述第一二极管（D1）的负极连接；
所述第一二极管（D1）的负极还与控制器（5）的输入端连接，该控制器（5）的输出端连接在所述升压器（2）的控制端上。
2.根据权利要求1所述的离网型电力输入控制系统，其特征在于：所述发电系统（1）为光伏发电系统或风力发电系统。
3.根据权利要求1所述的离网型电力输入控制系统，其特征在于：所述升压器（2）为直流升压模块，由电感（L）、二极管（D）、电容（C）、电阻（R）以及开关管（S）组成，其中电感（L）的一端为升压器（2）的输入端，电感（L）的另一端与开关管（S）的集电极连接，开关管（S）的基极为控制端，开关管（S）的发射极接地，所述开关管（S）的集电极还与二极管（D）的正极连接，该二极管（D）的负极与电容（C）的一端连接，该电容（C）的另一端接地，所述二极管D的负极还作为所述升压器（2）的输出端并串电阻（R）后接地。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103855789A (zh) * 2014-03-19 2014-06-11 成都引众数字设备有限公司 多电源传感器供电装置
CN106208309A (zh) * 2015-05-08 2016-12-07 梁德新 一种供电电路
CN111987788A (zh) * 2019-05-24 2020-11-24 中国石油大学(北京) 发电系统

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