CN206364572U - 多功能光伏发电装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种多功能光伏发电装置，包括太阳能电池组件、DC/DC变换器、控制器、逆变器、充电器、蓄电池和断路器，DC/DC变换器设置在太阳能电池组件的输出端并与太阳能电池组件电连接，DC/DC变换器的输出端分别与逆变器和充电器的输入端电连接，充电器的输出端和蓄电池的输入端电连接，蓄电池的输出端与逆变器的输入端电连接，充电器和逆变器的输出端均能与用电负载直接相连，市政电网通过断路器与用电负载相连，DC/DC变换器、逆变器、充电器和断路器均与控制器电信号连接。解决现有太阳能光伏发电装置不能兼顾离线发电和并网发电两种发电方法的问题。

Description

多功能光伏发电装置

技术领域

本实用新型涉及光伏发电领域，具体涉及一种多功能光伏发电装置。

背景技术

随着人类的发展，不可再生能源在不断的被消耗，这样下去，过不了多久，地球上的不可再生能源就会被消耗殆尽，而且使用不可再生能源会对环境造成极大的破坏，因此使用新型环保的可再生能源代替不可再生能源是未来社会发展的必然趋势，现在使用较多的是太阳能。

现在的太阳能光伏发电分为离线发电、并网发电两种。离线发电平时由太阳能对蓄电池充电，停电时蓄电池中的电能通过逆变器转换为交流电供接用电设备使用；离线发电还有一种模式是太阳能对蓄电池充电同时通过逆变器转换为交流电供接用电设备使用，但因为光伏发电不稳定，该模式不常用；离线发电的缺点是造价高和蓄电池利用率低，而离线发电的优点是可以在市电停电时或没有市电地方使用。

并网发电是太阳能发电直接通过DC/DC转换器-逆变器-市电并网发电。并网发电的缺点是市电停止时不能提供供电，无电地方不能用，而并网发电的优点是造价低。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种多功能光伏发电装置，解决现有太阳能光伏发电装置不能兼顾离线发电和并网发电两种发电方法的问题。

为解决上述的技术问题，本实用新型采用以下技术方案：

一种多功能光伏发电装置，包括太阳能电池组件、DC/DC变换器、控制器、逆变器、充电器、蓄电池和断路器，上述DC/DC变换器设置在太阳能电池组件的输出端并与太阳能电池组件电连接，DC/DC变换器的输出端分别与逆变器和充电器的输入端电连接，充电器的输出端和蓄电池的输入端电连接，蓄电池的输出端与逆变器的输入端电连接，充电器和逆变器的输出端均能与用电负载直接相连，市政电网通过断路器与用电负载相连，上述DC/DC变换器、逆变器、充电器和断路器均与控制器电信号连接。

有阳光时，由太阳能电池组收集电能，经DC/DC变换器转换后，通过充电器优先给蓄电池充电，蓄电池电充满后，自动转并网发电，此时太阳能电池组收集的电能经DC/DC变换器转换后，直接通过逆变器变为交流电，然后和市政电网并网发电，市政电网停电后，自动切断断路器，转为离线发电，此时蓄电池充当电源，给用电负载供电，确保不间断供电，控制器与DC/DC变换器电信号连接，是为了能根据光照的情况，控制DC/DC变换器进行升压和降压，光照不足时，控制DC/DC变换器进行升压，光照过强时，控制DC/DC变换器进行降压，使DC/DC输出端的电压始终保持在最佳状态，控制器与充电器电信号连接，是为了在蓄电池充满电后，关掉充电器，由太阳能电池组、DC/DC变换器和逆变器配合电网直接给用电负载供电，控制器和断路器连接是为了控制断路器的开闭，市政电网停电后，为了防止产生孤岛效应，由控制器控制断开断路器。

作为本实用新型的进一步优选，上述太阳能电池组件包括柔性太阳能电池板、电池板支撑装置和反射镜面，电池板支撑装置包括支撑柱和架体，支撑柱沿竖直方向设置在地面上；上述架体绕支撑柱设置，架体位于支撑柱的中部，上述柔性太阳能电池板沿架体的外侧设置；反射镜面绕支撑柱设置形成向下凹陷的半球型，反射镜面设置在架体的下方。

太阳能电池组件整体呈柱状，这样与传统的太阳能电池板平铺在地面上相比就能有效的节约空间，能增加安装的数量，但是太阳能电池组件整体呈柱状就会存在一个问题，就是当太阳倾斜时，设置在支撑柱上背对太阳一面的柔性太阳能电池板就受不到阳光的照射，这样发电效率就会降低，为了解决这样的问题，在架体的下方设置了半球形的反射镜面，不管太阳是在太阳能电池组的正上方还是倾斜的，半球形的反射镜面都能将阳光反射到柔性太阳能电池板上，因此在太阳倾斜时，设置在支撑柱上背对太阳一面的柔性太阳能电池板也能接收到反射镜面反射的太阳光，这样就能有效的避免发电效率的降低。

作为本实用新型的进一步优选，上述支撑柱的顶端设有一号避雷装置，一号避雷装置包括一号避雷针、绝缘垫块和引雷扁钢，上述绝缘垫块固定在支撑柱的顶端，一号避雷针沿竖直方向设置在绝缘垫块上，一号避雷针和绝缘垫块间设有引雷扁钢，引雷扁钢的另一端接地。

由于太阳能电池组件通常设置在户外，而且还是柱状的，在雷雨天气时，就很容易被雷劈，如果没有避雷措施就会被破坏，被雷击时由一号避雷针接收雷电，然后通过引雷扁钢能将电能直接导入地下，绝缘垫块能有效的防止雷击时的电能传递到支撑柱上。

作为本实用新型的进一步优选，上述支撑柱为液压升降柱，支撑柱包括柱体和液压电机，液压电机设置在柱体内，柱体内还设有定时器，上述定时器与液压电机电信号相连，柱体的表面还设有定时面板，上述定时面板与定时器电信号相连。

支撑柱为液压升降柱，这样就能对支撑柱的高度进行调节，能使柔性太阳能电池板的更换和清洁更加方便，通过定时面板给定时器定时，到达预定时间后，定时器将电信号传递给液压电机，此时液压电机开始运作，对液压升降柱的高度进行调节，这样就能根据每天不同的时段阳光照射角度的不同，将柔性太阳能电池板和反射镜面调节到最合适的高度，有效的增强柔性太阳能电池板的工作效率。

作为本实用新型的进一步优选，上述逆变器的外壳上设有防尘罩，防尘罩和逆变器的连接方式为卡扣连接。在逆变器的外壳上设置防尘罩能防止灰尘进入逆变器，增加逆变器的使用寿命，而且由于防尘罩和逆变器是通过卡扣进行连接的，这样防尘罩的更换会更加的方便，清洁起来也更加方便。

作为本实用新型的进一步优选，上述防尘罩外还设有二号避雷装置，上述二号避雷装置包括金属罩和二号避雷针，金属罩设置在防尘罩的上方，金属罩的下端与地面相连，二号避雷针沿竖直方向设置在金属罩上。

逆变器通常也设置在户外，在防尘罩外设置二号避雷装置，能有效的保护逆变器，防止逆变器被雷击。

与现有技术相比，本实用新型至少能达到以下有益效果中的一项：

1.能同时兼顾离线发电和并网发电两种发电模式，阳光充足时优先给蓄电池充电，电充满后，自动转并网发电，电网停电时，自动切断断路器，转为离线发电，给用电负荷等供电，确保不间断供电。

2.可以定期把蓄电池充满电能通过并网发电向电网输送，还可以在连续阴天时通过电网向蓄电池补充充电，最大限度延长蓄电池使用寿命。还能分期安装，一期安装并网发电，二期安装蓄电池转为离线发电和并网发电的双系统自动发电。

3.能节省安装空间，对柔性太阳能电池板的更换和清洗也更加的方便快捷。

4.具有强有力的防雷设施，在雷雨天气能有效的防止太阳能电池组和逆变器被破坏，逆变器上还设有防尘装置，能防止灰尘进入逆变器，增加逆变器的使用寿命。

附图说明

图1为本实用新型电路连接示意图。

图2为本实用新型太阳能电池组件的结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

具体实施例1：

图1示出了一种多功能光伏发电装置，包括太阳能电池组件、DC/DC变换器、控制器、逆变器、充电器、蓄电池和断路器，上述DC/DC变换器设置在太阳能电池组件的输出端并与太阳能电池组件电连接，DC/DC变换器的输出端分别与逆变器和充电器的输入端电连接，充电器的输出端和蓄电池的输入端电连接，蓄电池的输出端与逆变器的输入端电连接，充电器和逆变器的输出端均能与用电负载直接相连，市政电网通过断路器与用电负载相连，上述DC/DC变换器、逆变器、充电器和断路器均与控制器电信号连接。

有阳光时，由太阳能电池组收集电能，经DC/DC变换器转换后，通过充电器优先给蓄电池充电，蓄电池电充满后，自动转并网发电，此时太阳能电池组收集的电能经DC/DC变换器转换后，直接通过逆变器变为交流电，然后和市政电网并网发电，市政电网停电后，自动切断断路器，转为离线发电，此时蓄电池充当电源，给用电负荷等供电，确保不间断供电，控制器与DC/DC变换器电信号连接，是为了能根据光照的情况，控制DC/DC变换器进行升压和降压，光照不足时，控制DC/DC变换器进行升压，光照过强时，控制DC/DC变换器进行降压，使DC/DC输出端的电压始终保持在最佳状态，控制器与充电器电信号连接，是为了在蓄电池充满电后，关掉充电器，由太阳能电池组、DC/DC变换器和逆变器配合电网直接给用电负载供电，控制器和断路器连接是为了控制断路器的开闭，市政电网停电后，为了防止产生孤岛效应，由控制器控制断开断路器。

具体实施例2：

如图2所示，本实施例是在具体实施例1的基础上对太阳能电池组件的具体结构进行了详细说明，上述太阳能电池组件包括柔性太阳能电池板1、电池板支撑装置和反射镜面2，电池板支撑装置包括支撑柱3和架体，支撑柱3沿竖直方向设置在地面上；上述架体绕支撑柱3设置，架体位于支撑柱3的中部，上述柔性太阳能电池板1沿架体的外侧设置；反射镜面2绕支撑柱3设置形成向下凹陷的半球型，反射镜面2设置在架体的下方。

太阳能电池组件整体呈柱状，这样与传统的太阳能电池板平铺在地面上相比就能有效的节约空间，能增加安装的数量，但是太阳能电池组件整体呈柱状就会存在一个问题，就是当太阳倾斜时，设置在支撑柱3上背对太阳一面的柔性太阳能电池板1就受不到阳光的照射，这样发电效率就会降低，为了解决这样的问题，在架体的下方设置了半球形的反射镜面2，不管太阳是在太阳能电池组的正上方还是倾斜的，半球形的反射镜面2都能将阳光反射到柔性太阳能电池板1上，因此在太阳倾斜时，设置在支撑柱3上背对太阳一面的柔性太阳能电池板1也能接收到反射镜面2反射的太阳光，这样就能有效的避免发电效率的降低。

具体实施例3：

本实施例是在具体实施例2的基础上增设了一号避雷装置，上述支撑柱3的顶端设有一号避雷装置，一号避雷装置包括一号避雷针4、绝缘垫块5和引雷扁钢，上述绝缘垫块5固定在支撑柱3的顶端，一号避雷针4沿竖直方向设置在绝缘垫块5上，一号避雷针4和绝缘垫块5间设有引雷扁钢，引雷扁钢的另一端接地。

由于太阳能电池组件通常设置在户外，而且还是柱状的，在雷雨天气时，就很容易被雷劈，如果没有避雷措施就会被破坏，被雷击时由一号避雷针4接收雷电，然后通过引雷扁钢能将电能直接导入地下，绝缘垫块5能有效的防止雷击时的电能传递到支撑柱3上。

具体实施例4：

本实施例是在具体实施例2的基础上对支撑柱3进行了进一步的说明，上述支撑柱3为液压升降柱，支撑柱3包括柱体和液压电机，液压电机设置在柱体内，柱体内还设有定时器，上述定时器与液压电机电信号相连，柱体的表面还设有定时面板6，上述定时面板6与定时器电信号相连。

支撑柱3为液压升降柱，这样就能对支撑柱3的高度进行调节，能使柔性太阳能电池板1的更换和清洁更加方便，通过定时面板6给定时器定时，到达预定时间后，定时器将电信号传递给液压电机，此时液压电机开始运作，对液压升降柱的高度进行调节，这样就能根据每天不同的时段阳光照射角度的不同，将柔性太阳能电池板1和反射镜面调节2到最合适的高度，有效的增强柔性太阳能电池板1的工作效率。

具体实施例5：

本实施例是在具体实施例1的基础上增设了防尘罩，上述逆变器的外壳上设有防尘罩，防尘罩和逆变器的连接方式为卡扣连接。在逆变器的外壳上设置防尘罩能防止灰尘进入逆变器，增加逆变器的使用寿命，而且由于防尘罩和逆变器是通过卡扣进行连接的，这样防尘罩的更换会更加的方便，清洁起来也更加方便。

具体实施例6：

本实施例是在具体实施例5的基础上增设了二号避雷装置，上述防尘罩外还设有二号避雷装置，上述二号避雷装置包括金属罩和二号避雷针，金属罩设置在防尘罩的上方，金属罩的下端与地面相连，二号避雷针沿竖直方向设置在金属罩上。

逆变器通常也设置在户外，在防尘罩外设置二号避雷装置，能有效的保护逆变器，防止逆变器被雷击。

尽管这里参照本实用新型的多个解释性实施例对本实用新型进行了描述，但是，应该理解，本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式，这些修改和实施方式将落在本申请公开的原则范围和精神之内。更具体地说，在本申请公开、附图和权利要求的范围内，可以对主题组合布局的组成部件和/或布局进行多种变型和改进。除了对组成部件和/或布局进行的变形和改进外，对于本领域技术人员来说，其他的用途也将是明显的。

Claims (6)

1.一种多功能光伏发电装置，包括太阳能电池组件、DC/DC变换器、控制器、逆变器、充电器、蓄电池和断路器，其特征在于：所述DC/DC变换器设置在太阳能电池组件的输出端并与太阳能电池组件电连接，DC/DC变换器的输出端分别与逆变器和充电器的输入端电连接，充电器的输出端和蓄电池的输入端电连接，蓄电池的输出端与逆变器的输入端电连接，充电器和逆变器的输出端均能与用电负载直接相连，市政电网通过断路器与用电负载相连，所述DC/DC变换器、逆变器、充电器和断路器均与控制器电信号连接。

2.根据权利要求1所述的多功能光伏发电装置，其特征在于：所述太阳能电池组件包括柔性太阳能电池板（1）、电池板支撑装置和反射镜面（2），电池板支撑装置包括支撑柱（3）和架体，支撑柱（3）沿竖直方向设置在地面上；所述架体绕支撑柱（3）设置，架体位于支撑柱（3）的中部，所述柔性太阳能电池板（1）沿架体的外侧设置；反射镜面（2）绕支撑柱（3）设置形成向下凹陷的半球型，反射镜面（2）设置在架体的下方。

3.根据权利要求2所述的多功能光伏发电装置，其特征在于：所述支撑柱（3）的顶端设有一号避雷装置，一号避雷装置包括一号避雷针（4）、绝缘垫块（5）和引雷扁钢，所述绝缘垫块（5）固定在支撑柱（3）的顶端，一号避雷针（4）沿竖直方向设置在绝缘垫块（5）上，一号避雷针（4）和绝缘垫块（5）间设有引雷扁钢，引雷扁钢的另一端接地。

4.根据权利要求2所述的多功能光伏发电装置，其特征在于：所述支撑柱(3)为液压升降柱，支撑柱(3)包括柱体和液压电机，液压电机设置在柱体内，柱体内还设有定时器，所述定时器与液压电机电信号相连，柱体的表面还设有定时面板（6），所述定时面板（6）与定时器电信号相连。

5.根据权利要求1所述的多功能光伏发电装置，其特征在于：所述逆变器的外壳上设有防尘罩，防尘罩和逆变器的连接方式为卡扣连接。

6.根据权利要求5所述的多功能光伏发电装置，其特征在于：所述防尘罩外还设有二号避雷装置，所述二号避雷装置包括金属罩和二号避雷针，金属罩设置在防尘罩的上方，金属罩的下端与地面相连，二号避雷针沿竖直方向设置在金属罩上。