CN204578430U - 一种用于直流家电的太阳能光伏发电系统 - Google Patents

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Abstract

一种用于直流家电的太阳能光伏发电系统,由光伏电池、光伏智能箱变、蓄电池组、辅助电源系统、监控显示系统、PLC整流器和输出保护电路组成,由三路电路智能选择供电,第一路供电电路为光伏电池通过光伏智能箱变供电,第二路供电电路为蓄电池组收集光伏电池的多余电量储能供电,第三路供电电路为220V交流电源通过PLC整流器和辅助电源系统供电,本系统安全性能高,适用于各种家用电器,光伏利用率高,其电路更合理,防止断电。

Description

一种用于直流家电的太阳能光伏发电系统
技术领域
本实用新型涉及光伏发电,特别是涉及利用光伏智能箱变的一种用于直流家电的太阳能光伏发电系统。
背景技术
目前在我国,针对家庭、居民小区或办公大楼的光伏发电系统,由于在用电的端采用并网发电模式在政策上还不允许,因此大多数还是离网型发电模式,如果能将变频家电改为直流供电模式,省去光伏发电系统中的逆变环节(DC/AC)和家电中的交流整流环节(AC/DC),光伏电能的利用效率会大大提高。
实用新型内容
为了解决上述的问题,本实用新型克服现有的工作方式存在的缺陷,而提供一种用于直流家电的太阳能光伏发电系统,安全性能高,适用于各种家用电器,光伏利用率高,其电路更合理,防止断电。
为实现上述技术目的,所采用的技术方案是:一种用于直流家电的太阳能光伏发电系统,由光伏电池、光伏智能箱变、蓄电池组、辅助电源系统、监控显示系统、PLC整流器和输出保护电路组成,由三路电路智能选择供电,第一路供电电路为光伏电池通过光伏智能箱变供电,第二路供电电路为蓄电池组收集光伏电池的多余电量储能供电,第三路供电电路为220V交流电源通过PLC整流器和辅助电源系统供电,所述的监控显示系统与光伏电池、蓄电池组、光伏智能箱变连接,所述的发电系统输出电路由高压输出电路和低压输出电路组成,在高压输出电路上的高压输出保护电路为,在零线与火线之间串接有多个压敏电阻MOV和气体放电管GDT,在火线Line上设有自复性保险丝。所述的PLC整流器由控制芯片UC3854组成的集成电路。
本实用新型有益效果是:本实用新型减少了原有的发电系统,分为三条电路智能供电,提高光伏电能的利用率,具有自动监控以及自转换供电的功能。
附图说明
图1为本实用新型的原理框图;
图2为本实用新型的PFC整流器原理框图;
图3为本实用新型的输出保护电路高压段的电路图。
具体实施方式
为更进一步阐述本实用新型为达成预定实用新型目的所采取的技术手段及功效,以下结合附图及较佳实施例,对依据本实用新型提出的一种用于直流家电的太阳能光伏发电系统,其具体实施方式、结构、特征及其功效,详细说明如后。
有关本实用新型的前述及其他技术内容、特点及功效,在以下配合参考图式的较佳实施例的详细说明中将可清楚的呈现。通过具体实施方式的说明,当可对本实用新型为达成预定目的所采取的技术手段及功效得到更加深入且具体的了解,然而所附图式仅是提供参考与说明之用,并非用来对本实用新型加以限制。
该系统的工作过程和各部分作用是:当有太阳光照时,光伏电池板将太阳能直接转换成电流源型的直流电能,然后由光伏智能箱变将光伏电池输出的不稳定的直流电压变换成蓄电池可接受的稳定的电压或电流,实现蓄电池的恒流和恒压充电模式,有效地保护蓄电池,延长其寿命,同时,该光伏智能箱变还能实现太阳能最大功率点跟踪控制。蓄电池组的主要作用是储能作用,当负荷关闭或负荷用电量小于光伏发电量时,光伏电池发出的多余电能由蓄电池存储,另外,当没有太阳能时,由蓄电池向负载设备供电。若蓄电池组的存储电能使用完后,PFC整流电路会自动接通交流电源,继续保持对输出设备供电。输出保护电路主要保护输出短路、蓄电池过度放电等,监控显示系统则主要用于监测和显示光伏电池输出电压、功率、电量,蓄电池电压、充电电流、系统输出直流电压、电流等各种参数。
根据用户要求,发电系统输出直流标称电压为310V,供电设备最大功率为2KW,蓄电池的储能容量要求能提供2KW负载连续工作2小时,蓄电池采用铅酸勉维护蓄电池。输出标称直流电压之所以选择为310V,主要是考虑到原来单相220V交流供电的变频家电,其内部通过整流后供给变频器的最大直流电压为310V左右,为方便家电的改造,特将输出标称直流电压定为310V。由此可以确定出蓄电池组的只数,由于一般单只蓄电池的标称电压为12V,因此,蓄电池组的电池只数被确定为25只。这样,蓄电池组的标称输出电压就为300V。又由于一般单只电池的工作电压范围为:10.8V~14V,因此,蓄电池组的实际工作电压范围为:270V~350V。
PFC整流器的主电路及控制方式如图2所示。主电路采用经典的单相PFC电路,控制芯片采用常用的UC3854集成电路。输出直流电压设定为365V,输出功率限定为2000W。根据实测,本系统所设计的PFC整流器,其输入功率因数达到了0.99,输入电流谐波畸变率小于5℅。
由于太阳能电池阵列提供直流电的电压和电流都是不稳定的,太阳能控制器和逆变器要将其转换成终端负载或者电网要求的电压和电流。避免控制器和逆
变器遭受ESD以及其它电磁干扰的损害是必要的。在电压波动或失中线等长时间过压故障中,由于自复性保险丝PolySwitch/Fuse与MOV贴合在一起,MOV发散出来的热将触发自复性保险丝使其动作进入高阻态,因而可以保护MOV不会因为长时间过压而燃烧损坏。
以上所述,仅是本实用新型的较佳实施例而已,并非对本实用新型作任何形式上的限制,虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上,然而并非用以限定本实用新型,任何熟悉本专业的技术人员在不脱离本实用新型技术方案范围内,当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例,但凡是未脱离本实用新型技术方案的内容,依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰,均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (2)

1.一种用于直流家电的太阳能光伏发电系统,其特征在于:由光伏电池、光伏智能箱变、蓄电池组、辅助电源系统、监控显示系统、PLC整流器和输出保护电路组成,由三路电路智能选择供电,第一路供电电路为光伏电池通过光伏智能箱变供电,第二路供电电路为蓄电池组收集光伏电池的多余电量储能供电,第三路供电电路为220V交流电源通过PLC整流器和辅助电源系统供电,所述的监控显示系统与光伏电池、蓄电池组、光伏智能箱变连接,所述的发电系统输出电路由高压输出电路和低压输出电路组成,在高压输出电路上的高压输出保护电路为,在零线与火线之间串接有多个压敏电阻MOV和气体放电管GDT,在火线Line上设有自复性保险丝。
2.如权利要求1所述的一种用于直流家电的太阳能光伏发电系统,其特征在于:所述的PLC整流器由控制芯片UC3854组成的集成电路。
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