CN215646336U - 一种光伏组件追踪高低压切换装置 - Google Patents

Abstract

一种光伏组件追踪高低压切换装置。它涉及光伏逆变器技术领域。光伏组件的输出端与光伏控制器相连接，光伏控制器的输出端与蓄电池组相连接，蓄电池组分别连接有逆变器与电池管理系统，逆变器的输出端连接有负载，负载上连接有电能表，电能表上连接有公共电网，电池管理系统上连接有监控主机。本实用新型蓄电池组采用磷酸铁锂电池，可实现多方式组合，满足较高的工作电压和较大工作电流，磷酸铁锂电池状态可检测诊断，使得控制系统可在预知电池容量和性能的情况下实现对电站负荷的调度控制，即使发生故障也在受控范围内，整个系统结构通过光伏控制器根据日照强度及负载的变化，不断对蓄电池组的工作状态进行切换和调节，整个系统装置实用性强。

Description

一种光伏组件追踪高低压切换装置

技术领域

本实用新型涉及光伏逆变器技术领域，具体涉及一种光伏组件追踪高低压切换装置。

背景技术

光伏分布式发电是一种新型的、具有广阔发展前景的发电和能源综合利用方式，它倡导就近发电，就近并网，就近转换，就近使用的原则，不仅能够有效提高同等规模光伏电站的发电量，同时还有效解决了电力在升压及长途运输中的损耗问题。然而分布式发电对如何最大化太阳能发电量、如何保证电网安全也提出了严格要求，这一过程光伏逆变器的功能性和稳定性也显得异常关键。分布式发电遵循因地制宜、清洁高效、分散布局、就近利用的原则，充分利用当地的太阳能资源，替代和减少化石能源消费。

传统的光伏储能系统投资很大，蓄电池的成本相当的高，国内外部门储能电站所使用的电池为铅酸电池，在夜间取能蓄电白天高峰释放的频繁作用下，现有的储能电站系统需要3年左右的时间进行更换，同时在一定作用上不具备满足较高的工作电压与电流，无法对电站负荷进行调度控制，不方便检测与诊断，在一定程度上浪费了较大的电能，需要加强改善。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种漏电流检测装置，以解决上述背景技术中提出的问题，本实用新型蓄电池组采用磷酸铁锂电池，可实现多方式组合，满足较高的工作电压和较大工作电流，磷酸铁锂电池状态可检测诊断，使得控制系统可在预知电池容量和性能的情况下实现对电站负荷的调度控制，即使发生故障也在受控范围内，整个系统结构通过光伏控制器根据日照强度及负载的变化，不断对蓄电池组的工作状态进行切换和调节，一方面把调整后的电能直接送往直流或交流负载，另一方面把多余的电能送往蓄电池组存储，整个系统装置实用性强，具有较大的市场推广价值。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案是：它包含光伏组件1、光伏控制器2、蓄电池组3、逆变器4、电池管理系统5、监控主机6、负载7，光伏组件1的输出端与光伏控制器2相连接，光伏控制器2的输出端与蓄电池组3相连接，蓄电池组3分别连接有逆变器4与电池管理系统5，逆变器4的输出端连接有负载7，负载7上连接有电能表71，电能表71上连接有公共电网72，电池管理系统5上连接有监控主机6。

所述的蓄电池组3采用磷酸铁锂电池。

所述的电池管理系统5采用数字化通讯协议IEC61850与蓄电池组3信号连接。

所述的电池管理系统5采用数字化通讯协议RS485分别与光伏控制器2、逆变器4信号连接。

所述的电池管理系统5包含单体电池电压均衡保护模块51、电池组保护模块52、数据采集模块53、诊断模块54、热管理模块55、故障诊断与容错模块56、在线容量评估SOC模块57。

所述的逆变器4由多台逆变器组成，把蓄电池组3中的直流电变成标准的380V市电接入用户低压电网或经升压变压器送入高压电网。

本实用新型的工作原理：使用时，光伏组件1利用太阳能的光伏效应将光能转化为电能，在光伏控制器2的作用下对蓄电池组3进行充电，通过逆变器4将直流电转换成交流电对负载7进行供电，光伏控制器2可根据日照的强度及负载的变化，不断对蓄电池组3的工作状态进行切换和调节，一方面把调整后的电能直接送往直流或交流负载，另一方面把多余的电能送往蓄电池组3存储，发电量不能满足负载7需要时，光伏控制器2把蓄电池组3的电能送往负载7，保证了整个系统工作的连续性和稳定性。

采用上述技术方案后，本实用新型有益效果为：本实用新型蓄电池组采用磷酸铁锂电池，可实现多方式组合，满足较高的工作电压和较大工作电流，磷酸铁锂电池状态可检测诊断，使得控制系统可在预知电池容量和性能的情况下实现对电站负荷的调度控制，即使发生故障也在受控范围内，整个系统结构通过光伏控制器根据日照强度及负载的变化，不断对蓄电池组的工作状态进行切换和调节，一方面把调整后的电能直接送往直流或交流负载，另一方面把多余的电能送往蓄电池组存储，整个系统装置实用性强，具有较大的市场推广价值。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型的系统结构示意框图；

图2是本实用新型的电池管理系统5结构示意框图。

附图标记说明：光伏组件1、光伏控制器2、蓄电池组3、逆变器4、电池管理系统5、单体电池电压均衡保护模块51、电池组保护模块52、数据采集模块53、诊断模块54、热管理模块55、故障诊断与容错模块56、在线容量评估SOC模块57、监控主机6、负载7、电能表71、公共电网72。

具体实施方式

参看图1～图2所示，本具体实施方式采用的技术方案是：它包含光伏组件1、光伏控制器2、蓄电池组3、逆变器4、电池管理系统5、监控主机6、负载7，光伏组件1的输出端与光伏控制器2相连接，光伏控制器2的输出端与蓄电池组3相连接，蓄电池组3分别连接有逆变器4与电池管理系统5，逆变器4的输出端连接有负载7，负载7上连接有电能表71，电能表71上连接有公共电网72，电池管理系统5上连接有监控主机6，所述的蓄电池组3采用磷酸铁锂电池，容易实现多方式组合，满足较高的工作电压和较大工作电流，电池容量和性能的可检测和可诊断，具有较高的充放电转换效率、易于安装和维护、具有较好的环境适应性、较宽的工作温度范围，所述的电池管理系统5采用数字化通讯协议IEC61850与蓄电池组3信号连接，所述的电池管理系统5采用数字化通讯协议RS485分别与光伏控制器2、逆变器4信号连接。

进一步的，所述的电池管理系统5包含单体电池电压均衡保护模块51、电池组保护模块52、数据采集模块53、诊断模块54、热管理模块55、故障诊断与容错模块56、在线容量评估SOC模块57，单体电池电压均衡保护模块51是为了修正串联电池组中由于电池单体自身工艺差异引起的电压、或能量的离散性，避免个别单体电池因过充或过放而导致电池性能变差甚至损坏情况的发生，使得所有个体电池电压差异都在一定的合理范围内，电池组保护模块52实现单体电池过压、欠压、过温报警，电池组过充、过放、过流报警保护，切断等操作，数据采集模块53对单体电池电压、单体电池温度(实际为每个电池模组的温度)、组端电压、充放电电流，计算得到蓄电池内阻进行实时监测，诊断模块54能根据实时测量蓄电池模块电压、充放电电流、温度和单体电池端电压、计算得到的电池内阻等参数，通过分析诊断模型，得出单体电池当前容量或剩余容量(SOC)的诊断，单体电池健康状态(SOH)的诊断、电池组状态评估，以及在放电时当前状态下可持续放电时间的估算，热管理模块55是当蓄电池组3在充电过程中，将产生大量的热能，使整个电池模块的温度上升，热管理模块55能很好的控制整个温升范围，故障诊断与容错模块56即通过监控主机6对储能电池组每串电池进行实时监控，通过电压、电流等参数的监测分析，计算内阻及电压的变化率，以及参考相对温升等综合办法，即时检查电池组中是否有某些已坏不能再用的或可能很快会坏的电池，判断故障电池及定位，给出告警信号，并对这些电池采取适当处理措施，在线容量评估SOC模块57利用充电特性与放电特性的对应关系，采用多种模式分段处理办法，建立数学分析诊断模型，来测量剩余电量SOC，分析锂电池的放电特性，预测和计算电池在不同放电情况下的剩余电量，并根据电池的使用时间和环境温度对电量预测进行校正，给出剩余电量SOC的预测值，所述的逆变器4由多台逆变器组成，把蓄电池组3中的直流电变成标准的380V市电接入用户低压电网或经升压变压器送入高压电网。

本实用新型的工作原理：使用时，光伏组件1利用太阳能的光伏效应将光能转化为电能，在光伏控制器2的作用下对蓄电池组3进行充电，通过逆变器4将直流电转换成交流电对负载7进行供电，光伏控制器2可根据日照的强度及负载的变化，不断对蓄电池组3的工作状态进行切换和调节，一方面把调整后的电能直接送往直流或交流负载，另一方面把多余的电能送往蓄电池组3存储，发电量不能满足负载7需要时，光伏控制器2把蓄电池组3的电能送往负载7，保证了整个系统工作的连续性和稳定性。

采用上述技术方案后，本实用新型有益效果为：本实用新型蓄电池组采用磷酸铁锂电池，可实现多方式组合，满足较高的工作电压和较大工作电流，磷酸铁锂电池状态可检测诊断，使得控制系统可在预知电池容量和性能的情况下实现对电站负荷的调度控制，即使发生故障也在受控范围内，整个系统结构通过光伏控制器根据日照强度及负载的变化，不断对蓄电池组的工作状态进行切换和调节，一方面把调整后的电能直接送往直流或交流负载，另一方面把多余的电能送往蓄电池组存储，整个系统装置实用性强，具有较大的市场推广价值。

以上所述，仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案所做的其它修改或者等同替换，只要不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (6)

1.一种光伏组件追踪高低压切换装置，其特征在于：它包含光伏组件(1)、光伏控制器(2)、蓄电池组(3)、逆变器(4)、电池管理系统(5)、监控主机(6)、负载(7)，光伏组件(1)的输出端与光伏控制器(2)相连接，光伏控制器(2)的输出端与蓄电池组(3)相连接，蓄电池组(3)分别连接有逆变器(4)与电池管理系统(5)，逆变器(4)的输出端连接有负载(7)，负载(7)上连接有电能表(71)，电能表(71)上连接有公共电网(72)，电池管理系统(5)上连接有监控主机(6)。

2.根据权利要求1所述的一种光伏组件追踪高低压切换装置，其特征在于：所述的蓄电池组(3)采用磷酸铁锂电池。

3.根据权利要求1所述的一种光伏组件追踪高低压切换装置，其特征在于：所述的电池管理系统(5)采用数字化通讯协议IEC61850与蓄电池组(3)信号连接。

4.根据权利要求1所述的一种光伏组件追踪高低压切换装置，其特征在于：所述的电池管理系统(5)采用数字化通讯协议RS485分别与光伏控制器(2)、逆变器(4)信号连接。

5.根据权利要求1所述的一种光伏组件追踪高低压切换装置，其特征在于：所述的电池管理系统(5)包含单体电池电压均衡保护模块(51)、电池组保护模块(52)、数据采集模块(53)、诊断模块(54)、热管理模块(55)、故障诊断与容错模块(56)、在线容量评估SOC模块(57)。

6.根据权利要求1所述的一种光伏组件追踪高低压切换装置，其特征在于：所述的逆变器(4)由多台逆变器组成。

Images