CN205017246U - 一种车载离网光伏发电系统 - Google Patents

一种车载离网光伏发电系统 Download PDF

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Abstract

一种车载离网光伏发电系统，包括光伏电池板和主机，所述光伏电池板包括若干个太阳能电池组件；所述主机的控制面板表面嵌设有MPPT？控制器和接口组；所述接口组包括蓄电池充电接口、光伏输入接口和舱内输出接口；所述主机的控制面板下侧设有用于放置蓄电池的抽屉。本实用新型一方面将可再生能源转化为电能，将电能应用于车载方舱内部负载，合理利用绿色可再生能源，实现节能减排，保护生态系统的效果；另一方面，大大提高光伏电池板的电能利用率，使得光伏电池板年输出功率能够提高5～20%。

Description

一种车载离网光伏发电系统
技术领域
本实用新型涉及光伏发电技术领域，特别是一种车载离网光伏发电系统。
背景技术
光伏发电作为太阳能的重要应用方式正受到越来越广泛的关注。目前军用方舱车，电源系统大多由市电与油机等组成，通过市电或油机电源为车载方舱上的设备提供电源，然而这种供电方式耗电多，成本高，操作麻烦，安全性差，不能节能减排。因此亟需采用太阳能发电应用于车载方舱内部负载。
实用新型内容
本实用新型的目的是克服现有技术的上述不足而提供一种车载离网光伏发电系统，将电能应用于车载方舱内部负载，合理利用绿色可再生能源，实现节能减排，保护生态系统的效果。
本实用新型的技术方案是：一种车载离网光伏发电系统，包括光伏电池板和主机，所述光伏电池板包括若干个太阳能电池组件；所述主机的控制面板表面嵌设有MPPT控制器和接口组；所述接口组包括蓄电池充电接口、光伏输入接口和舱内输出接口；所述主机的控制面板下侧设有用于放置蓄电池的抽屉。
进一步，所述MPPT控制器有两个，分别并排设于主机的控制面板表面的上侧；所述接口组有两组，分别并排设于MPPT控制器的下侧；所述抽屉有两个。
进一步，所述抽屉的两侧均设有把手。
进一步，所述主机的内部设有BOOST变换器、DC/AC逆变器和控制模块。
进一步，所述光伏电池板通过所述光伏输入接口分别与MPPT控制器和BOOST变换器电连接；所述MPPT控制器将直流电汇至母线输出给BOOST变换器；所述BOOST变换器的输出端连接DC/AC逆变器；所述BOOST变换器和DC/AC逆变器还与控制模块电连接。
进一步，所述控制模块由输入输出信号处理电路和PLC控制器组成。
进一步，所述BOOST变换器包括电感、开关管、二极管和电容，所述电感的一端连接光伏电池板的正极，另一端连接所述开关管的漏极和二极管的阳极，所述二极管的阴极连接电容的一端，所述电容的另一端和开关管的源极均连接光伏电池板的负极；所述电容的两端连接DC/AC逆变器。
进一步，所述BOOST变换器的输出端和DC/AC逆变器的输出端分别连接舱内输出接口，分别为直流负载和交流负载提供直流电源和交流电源。
进一步，所述太阳能电池组件为非晶微晶双结薄膜组件，光伏电池板是由太阳能电池组件串、并联后组成的光伏阵列。
进一步，所述DC/AC逆变器为电压源型PWM逆变器。
本实用新型与现有技术相比具有如下特点：
（1）将可再生能源转化为电能，将电能应用于车载方舱内部负载，合理利用绿色可再生能源，实现节能减排，保护生态系统的效果；
（2）主机的布置结构简单，排布整洁；
（3）在光伏电池板的输出端安装具有最大功率跟踪的MPPT控制器，可提高光伏电池板的电能利用率，使得光伏电池板年输出功率能够提高5～20%。
附图说明
图1为本实用新型实施例主机的结构示意图；
图2为本实用新型实施例主机内部的电路结构框图；
图3为本实用新型实施例BOOST变换器的电路结构框图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施方式对本实用新型的详细结构作进一步描述。
如图1所示：一种车载离网光伏发电系统，包括光伏电池板1和主机2，光伏电池板1包括8块太阳能电池组件，本实施例的太阳能电池组件为非晶微晶双结薄膜组件，光伏电池板1则是由8块太阳能电池组件串、并联后组成的光伏阵列。本实施例中的光伏电池板1安装于车载方舱顶部，主机2安装于车载方舱内。主机2的控制面板表面嵌设有两个MPPT控制器21和两个接口组22；两个MPPT控制器21分别并排设于主机2的控制面板表面的上侧；两个接口组22分别并排设于MPPT控制器21的下侧。其中，21接口组22包括蓄电池充电接口221、光伏输入接口222和舱内输出接口223。主机2的控制面板下侧设有用于放置蓄电池的两个抽屉23，抽屉23的两侧均设有把手231，便于抽拉。本实施例中，锂电池充电接口221用于将蓄电池接入主机2的内部，来为蓄电池充电，其中蓄电池为锂电池组；光伏输入接口222用于将光伏电池板1接入主机2的内部；舱内输出接口223用于将主机2内部的直流电源和交流电源输出并分别为直流负载和交流负载提供电源。
如图2和图3所示：本实施例中，主机2的内部设有BOOST变换器、DC/AC逆变器和控制模块，其中控制模块由输入输出信号处理电路和PLC控制器组成。光伏电池板1通过光伏输入接口222分别与MPPT控制器21和BOOST变换器电连接；MPPT控制器21将直流电汇至母线输出给BOOST变换器；BOOST变换器的输出端连接DC/AC逆变器；BOOST变换器和DC/AC逆变器还与控制模块电连接。其中BOOST变换器包括电感L、开关管S、二极管D和电容C，电感L的一端连接光伏电池板1的正极，另一端连接开关管S的漏极和二极管D的阳极，二极管D的阴极连接电容C的一端，电容C的另一端和开关管S的源极均连接光伏电池板1的负极；电容C的两端连接DC/AC逆变器。另外，MPPT控制器21和PLC控制器由蓄电池提供电源。本实施例的具体原理为：光伏电池板1连接BOOST变换器后，可向直流负载提供电源；由于MPPT控制器21的工作原理为生成PWM信号，通过控制BOOST变换器中开关管S的动作，来调节光伏电池板1始终工作在最大功率点，实现最大功率跟踪，故本实施例选择电压源型PWM的DC/AC逆变器，可向交流负载提供电源。为了获得稳定的输出精度和较好的动态性能，DC/AC逆变器需采用双闭环直接电流控制策略，由控制模块采集BOOST变换器输出电压控制信号后转换为电流控制信号，再生成SVPWM信号为DC/AC逆变器发送驱动脉冲信号；DC/AC逆变器在控制模块发送的驱动脉冲信号的驱动下，将光伏电池板1的直流电压转换为三相交流电压。
本实施例的BOOST变换器的输出端和DC/AC逆变器的输出端分别连接舱内输出接口223，分别为直流负载和交流负载提供直流电源和交流电源。
本实施例一方面将可再生能源转化为电能，将电能应用于车载方舱内部负载，合理利用绿色可再生能源，实现节能减排，保护生态系统的效果；另一方面，由于光伏电池板1受太阳辐射强度、阴晴雨雾、环境温度等气象条件的影响较大，光伏电池板1的波动性和随机性使得光伏发电系统输出的电能波动大，光伏电池板1转换效率低，为充分有效利用光伏电池板1，需要对光伏发电系统加以有效的控制，本实施例在光伏电池板1的输出端安装具有最大功率跟踪的MPPT控制器21，可提高光伏电池板1的电能利用率，使得光伏电池板1年输出功率能够提高5～20%。

Claims (10)

1.一种车载离网光伏发电系统，其特征在于：包括光伏电池板和主机，所述光伏电池板包括若干个太阳能电池组件；所述主机的控制面板表面嵌设有MPPT控制器和接口组；所述接口组包括蓄电池充电接口、光伏输入接口和舱内输出接口；所述主机的控制面板下侧设有用于放置蓄电池的抽屉。
2.根据权利要求1所述的车载离网光伏发电系统，其特征在于：所述MPPT控制器有两个，分别并排设于主机的控制面板表面的上侧；所述接口组有两组，分别并排设于MPPT控制器的下侧；所述抽屉有两个。
3.根据权利要求1或2所述的车载离网光伏发电系统，其特征在于：所述抽屉的两侧均设有把手。
4.根据权利要求1或2所述的车载离网光伏发电系统，其特征在于：所述主机的内部设有BOOST变换器、DC/AC逆变器和控制模块。
5.根据权利要求4所述的车载离网光伏发电系统，其特征在于：所述光伏电池板通过所述光伏输入接口分别与MPPT控制器和BOOST变换器电连接；所述MPPT控制器将直流电汇至母线输出给BOOST变换器；所述BOOST变换器的输出端连接DC/AC逆变器；所述BOOST变换器和DC/AC逆变器还与控制模块电连接。
6.根据权利要求5所述的车载离网光伏发电系统，其特征在于：所述控制模块由输入输出信号处理电路和PLC控制器组成。
7.根据权利要求5所述的车载离网光伏发电系统，其特征在于：所述BOOST变换器包括电感、开关管、二极管和电容，所述电感的一端连接光伏电池板的正极，另一端连接所述开关管的漏极和二极管的阳极，所述二极管的阴极连接电容的一端，所述电容的另一端和开关管的源极均连接光伏电池板的负极；所述电容的两端连接DC/AC逆变器。
8.根据权利要求5所述的车载离网光伏发电系统，其特征在于：所述BOOST变换器的输出端和DC/AC逆变器的输出端分别连接舱内输出接口，分别为直流负载和交流负载提供直流电源和交流电源。
9.根据权利要求1或2所述的车载离网光伏发电系统，其特征在于：所述太阳能电池组件为非晶微晶双结薄膜组件，光伏电池板是由太阳能电池组件串、并联后组成的光伏阵列。
10.根据权利要求1或2所述的车载离网光伏发电系统，其特征在于：所述DC/AC逆变器为电压源型PWM逆变器。
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