CN207504796U - 两用负载的柴油机后备单栋光伏温室发电系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种两用负载的柴油机后备单栋光伏温室发电系统，包括温室和安装于温室的后屋面墙体上方的光伏发电系统，光伏发电系统包括光伏组件，光伏组件的输出端与汇流箱的输入端电连接，汇流箱的输出端通过控制器分别与光伏逆变控制一体机的输入端、蓄电池的输入端和直流负载电连接，光伏逆变控制一体机的输出端分别与配电柜的输入端和柴油机组的输入端电连接，配电柜的输出端电连接有交流负载，柴油机组的输出端通过控制器与蓄电池的输入端电连接，蓄电池的输出端通过控制器分别与直流负载和光伏逆变控制一体机的输入端电连接。本实用新型操作简便，可以在光伏供电受限的情况下持续为负载供电，保证负载的正常使用。

Description

两用负载的柴油机后备单栋光伏温室发电系统

技术领域

本实用新型涉及光伏发电技术领域，具体涉及一种两用负载的柴油机后备单栋光伏温室发电系统。

背景技术

目前，现有技术中广泛应用的光伏发电系统的形式主要分为独立（离网）光伏系统和并网光伏系统。独立光伏系统不与公共电网相连，只满足小范围的电力需要，特别适用于电网难以覆盖的偏远地区。鉴于我国边远山区多、海岛多的特点，独立光伏发电系统有着广大的市场。

市场现有的独立光伏发电系统当光伏无法供电或供电量不足，需使用蓄电池给负载供电时，蓄电池中存储的能量有限，使负载的正常使用受到限制。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术的不足，提供一种两用负载的柴油机后备单栋光伏温室发电系统，自动化程度高，操作简便，可以在光伏供电受限的情况下持续为负载供电，保证负载的正常使用。

本实用新型是通过如下技术方案实现的：

提供一种两用负载的柴油机后备单栋光伏温室发电系统，包括温室和安装于温室的后屋面墙体上方的光伏发电系统，所述的光伏发电系统包括光伏组件，所述的光伏组件的输出端与汇流箱的输入端电连接，所述的汇流箱的输出端通过控制器分别与光伏逆变控制一体机的输入端、蓄电池的输入端和直流负载电连接，所述的光伏逆变控制一体机的输出端分别与配电柜的输入端和柴油机组的输入端电连接，所述的配电柜的输出端电连接有交流负载，所述的柴油机组的输出端通过控制器与蓄电池的输入端电连接，所述的蓄电池的输出端通过控制器分别与直流负载和光伏逆变控制一体机的输入端电连接。

通过安装光伏板组件发电，有效利用太阳能资源，解决设施农业电力需求问题，增加土壤的产出率；在恶劣天气下，在蓄电池放电深度达到极限导致系统预警时，控制器可以智能启动柴油机组发电并为蓄电池充电，满足蓄电池的放电要求，持续为负载供电，保证负载的正常使用。

作为优选，所述的配电柜的输出端通过自控系统与交流负载电连接。

进一步的，所述的自控系统包括智能控制器，所述的智能控制器的输入端通过UWB无线通讯模块分别与设置在温室内部的光感器、温度/湿度传感器、土壤湿度传感器和二氧化碳浓度传感器电连接，所述的智能控制器的输出端与交流负载电连接。

设置在温室内的各种传感器将温室内部的光照、空气温度/湿度、土壤湿度、二氧化碳浓度等环境参数反馈到智能控制器，经智能控制器控制调节补光灯、卷帘机、通风口等负载的工作状态，使温室内部作物生长环境最优化，最大程提高太阳能利用效率和利用效果。

本实用新型的有益效果：结构简单，使用方便，蓄电池与柴油机组的组合即使在长期光照不足的特殊天气也能持续为负载供电，保证负载的正常使用，自控系统控制负载的供电。

附图说明

图1为本实用新型的系统控制结构示意图；

图2是本实用新型的结构示意图。

图中所示：

1、光伏组件，2、汇流箱，3、控制器，4、光伏逆变控制一体机，5、配电柜，6、蓄电池，7、柴油机组，8、自控系统，9、直流负载，10、交流负载，11、温室，12、温室前采光面，13、温室后采光面，14、温室后采光面墙体。

具体实施方式

为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，对本方案进行阐述。

如图1所示，一种两用负载的柴油机后备单栋光伏温室发电系统，包括温室11和安装于温室的后屋面墙体14上方的光伏发电系统。所述的温室11沿横向设有温室前采光面12和后采光面13，光伏组件1安装于温室顶棚后屋面靠近的墙体14上侧。

如图2所示，其中独立光伏发电系统所述的光伏发电系统包括光伏组件1，所述的光伏组件1的输出端与汇流箱2的输入端电连接，所述的汇流箱2的输出端通过控制器3分别与光伏逆变控制一体机4的输入端、蓄电池6的输入端和直流负载9电连接，所述的光伏逆变控制一体机4的输出端分别与配电柜5的输入端和柴油机组7的输入端电连接，所述的配电柜5的输出端通过自控系统8与交流负载10电连接，所述的柴油机组7的输出端通过控制器3与蓄电池6的输入端电连接，所述的蓄电池6的输出端通过控制器3分别与直流负载9和光伏逆变控制一体机4的输入端电连接。

汇流箱2的作用是对光伏组件1的输入进行一级汇流，用于减少光伏组件接入到逆变器的连线，优化结构，在提供提供汇流防雷功能的还具有检测功能。

控制器3对光伏发电的电能变换和对蓄电池6充放电进行优化控制和管理起关键作用。控制器3根据日照强弱以及负荷变化，不断对蓄电池6的工作状态进行切换和调节，控制器3还具有多重保护和监测功能。同时控制器3一方面将调整后的能量送往直流负载9或交流负载10，另一部分把多余的能量送往蓄电池6存储。能量在供交流负载10使用之前需要经过逆变器的处理，逆变器是把直流电能（电池、蓄电瓶）转变成交流电（一般为220v 50HZ正弦或方波）。

通俗的讲，逆变器是一种将直流电（DC）转化为交流电（AC）的装置。光伏逆变控制一体机4连接柴油机组7，恶劣天气下，在蓄电池6放电深度达到极限导致系统预警时，智能启动柴油机组7供电。光伏逆变控制一体机4输出的能量需要经过配电柜5（此处特指交流配电柜）分配给就近的交流负载10，作为动力、照明及配电设备的电能转换、分配与控制之用。

在配电柜5和交流负载10之间设有利用计算机编程实现自我检测的自控系统8。所述的自控系统8包括智能控制器，所述的智能控制器的输入端通过UWB无线通讯模块分别与设置在温室内部的光感器、温度/湿度传感器、土壤湿度传感器和二氧化碳浓度传感器电连接，所述的智能控制器的输出端与交流负载电连接。

通过上述的传感器将温室内部光照、空气温度/湿度、土壤湿度、二氧化碳浓度等环境参数反馈到智能控制器，经智能控制器控制调节直流/交流负载的工作状态，使温室内部作物生长环境最优化，最大程提高太阳能利用效率和利用效果。实现无人监控的自我管理、运行与检修，自动化程度高，设备强度高，操作简便。

正常使用时，光伏组件1所发电量经过汇流箱2，经过汇流箱2汇流之后流向控制器3，由控制器3进行分配。其中一部分电量供光伏逆变控制一体机4使用，一部分供直流负载使用，另把一部分多余的能量送往蓄电池6储存。当恶劣天气光伏组件不能发电或发电量不足时，蓄电池6开始放电供直流负载9、光伏逆变控制一体机4以及交流负载10使用，在蓄电池6供电过程中，控制器3对蓄电池6放电深度进行控制，当放电深度达到极限时，控制器3进行预警，通过光伏逆变控制一体机4启动柴油机组7供电模式，利用柴油机组7对控制器3、直流负载9、光伏逆变控制一体机4及其输出端连接配电柜5、自控系统8和交流负载10供电，柴油机组7所发电量还可通过控制器3为蓄电池6充电，进而达到直流负载9、交流负载10能持续使用的目的。自控系统8控制调节直流负载9、交流负载10的工作状态，使温室内部作物生长环境最优化，最大程提高太阳能利用效率和利用效果。

本系统不受天气等外界条件影响，能在任何工作环境下，柴油机组7极大地提高了为负载持续供电的能力，适用范围广泛。

光伏逆变控制一体机4输出端连接配电柜5分配给就近的交流负载10，作为动力、照明及配电设备的电能转换、分配与控制之用。

配电柜5和交流负载10之间设有自控系统8，自控系统可以根据具有数据采集功能的负载提供的数据智能控制直流负载9、交流负载10工作状态。

使用过程：

正常运行时，光伏组件1所发电量经过汇流箱2汇流流向控制器3。经过控制器3处理后，一部分直接为直流负载9供电，一部分多余的能量送往蓄电池6储存，另一部分流向光伏逆变控制一体机4及交流负载10使用。控制器3对蓄电池6放电深度进行控制，同时，光伏逆变控制一体机4只能控制柴油机组7，以备应急供电。

系统工作模式分为三种：

在系统正常运行时，直流负载9与交流负载10都可以正常使用。光伏组件1所发电量优先供负载使用，多余的电量存储到蓄电池6中。

当遇见阴雨天气等光照不足的恶劣天气时，光伏组件1发电量不足以为使负载正常运行，蓄电池6开始放电，补充电量。

当蓄电池6放电深度即将达到极限时，系统预警，光伏逆变控制一体机4启动柴油机组7为负载供电，同时，柴油机组7所发多余电量通过控制器3存储到蓄电池6中。

采用上述技术方案后，结构简单，使用方便，蓄电池6与柴油机组7的组合即使在长期恶劣天气又能持续为负载供电，保证负载的正常使用。

当然，上述说明也并不仅限于上述举例，本实用新型未经描述的技术特征可以通过或采用现有技术实现，在此不再赘述；以上实施例及附图仅用于说明本实用新型的技术方案并非是对本实用新型的限制，参照优选的实施方式对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，本技术领域的普通技术人员在本实用新型的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换都不脱离本实用新型的宗旨，也应属于本实用新型的权利要求保护范围。

Claims (3)

1.一种两用负载的柴油机后备单栋光伏温室发电系统，包括温室（11）和安装于温室的后屋面墙体（14）上方的光伏发电系统，其特征在于：所述的光伏发电系统包括光伏组件（1），所述的光伏组件（1）的输出端与汇流箱（2）的输入端电连接，所述的汇流箱（2）的输出端通过控制器（3）分别与光伏逆变控制一体机（4）的输入端、蓄电池（6）的输入端和直流负载（9）电连接，所述的光伏逆变控制一体机（4）的输出端分别与配电柜（5）的输入端和柴油机组（7）的输入端电连接，所述的配电柜（5）的输出端电连接有交流负载（10），所述的柴油机组（7）的输出端通过控制器（3）与蓄电池（6）的输入端电连接，所述的蓄电池（6）的输出端通过控制器（3）分别与直流负载（9）和光伏逆变控制一体机（4）的输入端电连接。

2.根据权利要求1所述的两用负载的柴油机后备单栋光伏温室发电系统，其特征在于：所述的配电柜（5）的输出端通过自控系统（8）与交流负载（10）电连接。

3.根据权利要求2所述的两用负载的柴油机后备单栋光伏温室发电系统，其特征在于：所述的自控系统（8）包括智能控制器，所述的智能控制器的输入端通过UWB无线通讯模块分别与设置在温室内部的光感器、温度/湿度传感器、土壤湿度传感器和二氧化碳浓度传感器电连接，所述的智能控制器的输出端与交流负载电连接。