CN219812001U - 一种太阳能及市电互补的并网隔离发电电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种太阳能及市电互补的并网隔离发电电路，涉及太阳能供电技术领域，该太阳能及市电互补的并网隔离发电电路包括：太阳能MPPT升压模块，用于将太阳能板产生出来的不稳定电压以MPPT最高效益转换成稳定的电压，供给稳定电路输出模块；主动功率因数修正模块，用于把市电以主动功率因子修正最高效益转换成稳定的电压，供给稳定电路输出模块；本实用新型的有益效果是：本实用新型只需把太阳能板/市电以及普通家电设备接上，便可马上实现利用太阳能直接供电的功能；优先利用太阳能板供应电力，在太阳能板电力不足时通过市电供电，实现了家庭节能的目的同时保证稳定的家电设备用电状态。

Description

一种太阳能及市电互补的并网隔离发电电路

技术领域

本实用新型涉及太阳能供电技术领域，具体是一种太阳能及市电互补的并网隔离发电电路。

背景技术

随着人们对气候和环境保护的重视，各国纷纷落实及推动再生能源的使用，例如大型的风力发电厂、利用水库水利的发电站、大面积的太阳能发电站等，上述方式均是通过大型的再生能源设备集中发电，而在城市的日常生活上怎样可以加大再生能源的使用比例也是多国共同努力的方向。

针对太阳能系统的应用，市面上分为离网系统以电池存储电力为主，再于电池释放电力以推动普通家电设备，或者是并网系统把太阳能经过逆变器直接并入电网，离网系统中电池效能有较大功率损耗，其中电池寿命也很短暂，而并网系统中并入电网需要经过电力公司申请及检验才能使用，需要一定流程及时间，相关费用也相对较大，所以市场上可以简单利用太阳能的发电系统用来直接推动普通家电设备存在空缺口，需要改进。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种太阳能及市电互补的并网隔离发电电路，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种太阳能及市电互补的并网隔离发电电路，包括：

太阳能MPPT升压模块，用于将太阳能板产生出来的不稳定电压(DC80-360V)以MPPT最高效益转换成稳定的电压(DC370V)，供给稳定电路输出模块；

主动功率因数修正模块，用于把市电(AC220V)以主动功率因子修正最高效益转换成稳定的电压(DC360V)，供给稳定电路输出模块；

稳定电路输出模块，用于根据太阳能MPPT升压模块和主动功率因数修正模块输入电压的大小，选择输出电压，供给纯正弦波逆变模块；

纯正弦波逆变模块：用于将纯正弦波逆变模块输入直流电，逆变转换为纯正弦波AC220V，供给负载；

太阳能检测模块，用于当太阳能MPPT升压模块因长期没有阳光或晚上时，通过继电器切换模块控制市电直接电性输出，供给负载；

继电器切换模块，用于控制市电输出给负载，还是输出给主动功率因数修正模块；

太阳能板连接太阳能检测模块，太阳能检测模块连接继电器切换模块、太阳能MPPT升压模块，太阳能MPPT升压模块连接稳定电路输出模块，市电连接继电器切换模块，继电器切换模块连接主动功率因数修正模块、负载，主动功率因数修正模块连接稳定电路输出模块，稳定电路输出模块连接纯正弦波逆变模块，纯正弦波逆变模块连接负载。

作为本实用新型再进一步的方案：太阳能板和太阳能检测模块通过保护器件连接，保护器件包括浪涌保护器、空气开关、二极管D3，二极管D3的正极连接太阳能板，二极管D3的负极连接浪涌保护器的一端，浪涌保护器的另一端连接空气开关的一端，空气开关的另一端连接太阳能检测模块。

作为本实用新型再进一步的方案：太阳能MPPT升压模块的输入电压为DC80-360V。

作为本实用新型再进一步的方案：主动功率因数修正模块把市电的供电电压修正至少于所述太阳能MPPT升压模块供电电压。

作为本实用新型再进一步的方案：稳定电路输出模块包括二极管D1、二极管D2，二极管D1的正极连接太阳能MPPT升压模块，二极管D2的正极连接主动功率因数修正模块，二极管D1的负极连接二极管D2的负极、纯正弦波逆变模块。

作为本实用新型再进一步的方案：所述太阳能及市电互补的并网隔离发电电路和负载之间设置有漏电保护器。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型整个系统设计针对普通用家方便安装,只需把太阳能板/市电以及普通家电设备接上，便可马上实现利用太阳能直接供电的功能；

本实用新型优先利用太阳能板供应电力，在太阳能板电力不足时通过市电供电，实现了家庭节能的目的同时保证稳定的家电设备用电状态；

本实用新型设计以隔离方式防止太阳能与市电支路回流反充，可以简单利用本实用新型设计直接推动普通家电设备，而避免现有并网系统中并入电网需要经过电力公司申请及检验才能使用的繁复程序。

附图说明

图1为一种太阳能及市电互补的并网隔离发电电路的方块图。

图2为一种太阳能及市电互补的并网隔离发电电路的举例示意图。

实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1和图2，一种太阳能及市电互补的并网隔离发电电路，包括：

太阳能MPPT升压模块，用于将太阳能板产生出来的不稳定电压(DC80-360V)以MPPT最高效益转换成稳定的电压(DC370V)，供给稳定电路输出模块；

主动功率因数修正模块，用于把市电(AC220V)以主动功率因子修正最高效益转换成稳定的电压(DC360V)，供给稳定电路输出模块；

稳定电路输出模块，用于根据太阳能MPPT升压模块和主动功率因数修正模块输入电压的大小，选择输出电压，供给纯正弦波逆变模块；

纯正弦波逆变模块：用于将纯正弦波逆变模块输入直流电，逆变转换为纯正弦波AC220V，供给负载；

太阳能检测模块，用于当太阳能MPPT升压模块因长期没有阳光或晚上时，通过继电器切换模块控制市电直接电性输出，供给负载；

继电器切换模块，用于控制市电输出给负载，还是输出给主动功率因数修正模块；

太阳能板连接太阳能检测模块，太阳能检测模块连接继电器切换模块、太阳能MPPT升压模块，太阳能MPPT升压模块连接稳定电路输出模块，市电连接继电器切换模块，继电器切换模块连接主动功率因数修正模块、负载，主动功率因数修正模块连接稳定电路输出模块，稳定电路输出模块连接纯正弦波逆变模块，纯正弦波逆变模块连接负载。

在具体实施例中：请参阅图1，在光照充足时，太阳能MPPT升压模块输出DC370V，主动功率因数修正模块输出DC360V，因此稳定电路输出模块输出经由太阳能板产生的DC370V供给纯正弦波逆变模块，转化为220V交流电供给负载（普通家用电器）；在光照不足时，太阳能MPPT升压模块输出电压小于DC360V，因此稳定电路输出模块输出经由市电产生的DC360V供给纯正弦波逆变模块，转化为220V交流电供给负载；在长期光照不足（阴雨天，夜晚等），此时太阳能检测模块在设定时长（例如1分钟）内太阳能板输入的电压持续低于设定电压（例如50V），太阳能检测模块转而控制继电器切换模块，使得市电直接供给负载，免除市电经过主动功率因数修正模块及纯正弦波逆变模块的功率损耗。

请参阅图2，在光照充足时，负载耗电功率超出太阳能板供电，具体举例，当负载的耗电功率为1208W，当所述太阳能MPPT升压模块产生的功率为828W时，所述主动功率因数修正模块利用市电的输出端输出380W的供电功率，即，当太阳能板的供电功率不足时，所述主动功率因数修正模块可以利用市电进行补充，这种方式可以实现最大化的利用太阳能同时不影响所述纯正弦波逆变模块的供电效果；

在本实施例中：请参阅图1，太阳能板和太阳能检测模块通过保护器件连接，保护器件包括浪涌保护器、空气开关、二极管D3，二极管D3的正极连接太阳能板，二极管D3的负极连接浪涌保护器的一端，浪涌保护器的另一端连接空气开关的一端，空气开关的另一端连接太阳能检测模块。

保护器件在太阳能板输入不稳定或正负反向或异常或雷电激发时作出保护，以及系统内负载输出端设置漏电保护器作安全性保护，确保负载电器设备出现过载或异常时自动中断。二极管D3来防止回流的问题，还可防治人为安装错误时正负反向的短路风险；浪涌保护器及空气开关来防止雷电电激及太阳能板过载的问题。

在本实施例中：请参阅图1，太阳能MPPT升压模块的输入电压为DC80-360V。

输入电压为DC80-360V，有利针对使用市场上大部份大功率单晶硅太阳能板(电池片数为60片/72片)的电压范围(33V-50V)，可直接串联3片至7片太阳能板接驳使用。

在本实施例中：请参阅图1，主动功率因数修正模块把市电的供电电压修正至少于所述太阳能MPPT升压模块供电电压。

确保光照充足时，由太阳能板供电，科学利用光能。

在另一个实施例中：还可以以市电供电优先，此时，调节所述主动功率因数修正模块的输出电压大于所述太阳能MPPT升压模块的输出电压即可，但是，这种供电方式并未充分利用太阳能。

在本实施例中：请参阅图1，稳定电路输出模块包括二极管D1、二极管D2，二极管D1的正极连接太阳能MPPT升压模块，二极管D2的正极连接主动功率因数修正模块，二极管D1的负极连接二极管D2的负极、纯正弦波逆变模块。

由于设定二极管D1、二极管D2，使得太阳能MPPT升压模块和主动功率因数修正模块哪个输出电压更高时，直接选择那个输出供电。还可以防止反向充电、短路等问题；

在本实施例中：请参阅图1，所述太阳能及市电互补的并网隔离发电电路和负载之间设置有漏电保护器。

设置漏电保护器作安全性保护。

本实用新型的工作原理是：太阳能MPPT升压模块将太阳能板产生出来的不稳定电压(DC80-360V)以MPPT最高效益转换成稳定的电压(DC370V)，供给稳定电路输出模块；主动功率因数修正模块把市电 (AC220V)以主动功率因子修正最高效益转换成稳定的电压(DC360V)，供给稳定电路输出模块；稳定电路输出模块根据太阳能MPPT升压模块和主动功率因数修正模块输入电压的大小，选择输出电压，供给纯正弦波逆变模块；纯正弦波逆变模块将纯正弦波逆变模块输入直流电，逆变转换为纯正弦波AC220V，供给负载；太阳能检测模块当太阳能MPPT升压模块因长期没有阳光或晚上时，通过继电器切换模块控制市电直接电性输出，供给负载；继电器切换模块控制市电输出给负载，还是输出给主动功率因数修正模块。

整个系统设计针对普通用家方便安装,只需把太阳能板/市电及普通家电设备接上，便可实现利用太阳能直接供电而由市电互补的前提下不影响正常普通家电设备使用(不管有没有太阳)。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (6)

1.一种太阳能及市电互补的并网隔离发电电路，包括：

太阳能MPPT升压模块，用于将太阳能板产生出来的不稳定电压以MPPT最高效益转换成稳定的电压，供给稳定电路输出模块；

主动功率因数修正模块，用于把市电以主动功率因子修正最高效益转换成稳定的电压，供给稳定电路输出模块；

稳定电路输出模块，用于根据太阳能MPPT升压模块和主动功率因数修正模块输入电压的大小，选择输出电压，供给纯正弦波逆变模块；

纯正弦波逆变模块：用于将纯正弦波逆变模块输入直流电，逆变转换为纯正弦波AC220V，供给负载；

太阳能检测模块，用于当太阳能MPPT升压模块因长期没有阳光或晚上时，通过继电器切换模块控制市电直接电性输出，供给负载；

继电器切换模块，用于控制市电输出给负载，还是输出给主动功率因数修正模块；

太阳能板连接太阳能检测模块，太阳能检测模块连接继电器切换模块、太阳能MPPT升压模块，太阳能MPPT升压模块连接稳定电路输出模块，市电连接继电器切换模块，继电器切换模块连接主动功率因数修正模块、负载，主动功率因数修正模块连接稳定电路输出模块，稳定电路输出模块连接纯正弦波逆变模块，纯正弦波逆变模块连接负载。

2.根据权利要求1所述的太阳能及市电互补的并网隔离发电电路，其特征在于，太阳能板和太阳能检测模块通过保护器件连接，保护器件包括浪涌保护器、空气开关、二极管D3，二极管D3的正极连接太阳能板，二极管D3的负极连接浪涌保护器的一端，浪涌保护器的另一端连接空气开关的一端，空气开关的另一端连接太阳能检测模块。

3.根据权利要求1所述的太阳能及市电互补的并网隔离发电电路，其特征在于，太阳能MPPT升压模块的输入电压为DC80-360V。

4.根据权利要求1所述的太阳能及市电互补的并网隔离发电电路，其特征在于，主动功率因数修正模块把市电的供电电压修正至少于所述太阳能MPPT升压模块供电电压。

5.根据权利要求1或4所述的太阳能及市电互补的并网隔离发电电路，其特征在于，稳定电路输出模块包括二极管D1、二极管D2，二极管D1的正极连接太阳能MPPT升压模块，二极管D2的正极连接主动功率因数修正模块，二极管D1的负极连接二极管D2的负极、纯正弦波逆变模块。

6.根据权利要求1所述的太阳能及市电互补的并网隔离发电电路，其特征在于，所述太阳能及市电互补的并网隔离发电电路和负载之间设置有漏电保护器。