RU2615593C1 - System electrical energy control, which is generated by photovoltaic elements - Google Patents

System electrical energy control, which is generated by photovoltaic elements Download PDF

Info

Publication number
RU2615593C1
RU2615593C1 RU2015150232A RU2015150232A RU2615593C1 RU 2615593 C1 RU2615593 C1 RU 2615593C1 RU 2015150232 A RU2015150232 A RU 2015150232A RU 2015150232 A RU2015150232 A RU 2015150232A RU 2615593 C1 RU2615593 C1 RU 2615593C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
control unit
unit
voltage
source
relay
Prior art date
Application number
RU2015150232A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Иво ТВАРДИК
Original Assignee
Унитес Системс А.С.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Унитес Системс А.С. filed Critical Унитес Системс А.С.
Application granted granted Critical
Publication of RU2615593C1 publication Critical patent/RU2615593C1/en

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D13/00—Electric heating systems
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D12/00—Other central heating systems
    • F24D12/02—Other central heating systems having more than one heat source
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/38—Arrangements for parallely feeding a single network by two or more generators, converters or transformers
    • H02J3/381—Dispersed generators
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D2200/00—Heat sources or energy sources
    • F24D2200/02—Photovoltaic energy
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D2200/00—Heat sources or energy sources
    • F24D2200/08—Electric heater
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05F—SYSTEMS FOR REGULATING ELECTRIC OR MAGNETIC VARIABLES
    • G05F1/00—Automatic systems in which deviations of an electric quantity from one or more predetermined values are detected at the output of the system and fed back to a device within the system to restore the detected quantity to its predetermined value or values, i.e. retroactive systems
    • G05F1/66—Regulating electric power
    • G05F1/67—Regulating electric power to the maximum power available from a generator, e.g. from solar cell
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J2300/00—Systems for supplying or distributing electric power characterised by decentralized, dispersed, or local generation
    • H02J2300/20—The dispersed energy generation being of renewable origin
    • H02J2300/22—The renewable source being solar energy
    • H02J2300/24—The renewable source being solar energy of photovoltaic origin
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B10/00—Integration of renewable energy sources in buildings
    • Y02B10/70—Hybrid systems, e.g. uninterruptible or back-up power supplies integrating renewable energies
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
    • Y02E10/56—Power conversion systems, e.g. maximum power point trackers

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
  • Photovoltaic Devices (AREA)
  • Control Of Electrical Variables (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)

Abstract

FIELD: electricity.
SUBSTANCE: usage: for the control of electrical energy, generated by photovoltaic elements. Disclosure of invention consists the control system of electric energy, which is produced by photovoltaic cells, contains interconnected control unit of energy consumption, a control unit and a heating unit, equipped with a temperature measuring unit, and at least one heating element, which is modified for heating a liquid, wherein power block control contains a DC control and AC control and partly connected to a source of AC power, either directly or through a secondary source of the AC voltage, and is partially connected with a photoelectric unit, which outputs a DC voltage is via the primary voltage source DC and/or through the coherently connected the input block and of current measurement and voltage, DC converter to AC, and the input block of current and voltage change. During this process the control block is also connected not only through the galvanically untied secondary unit, but also through the galvanically untied first source of AC voltage with the DC voltage source.
EFFECT: invention enables the substantial reduction in energy loss when converting DC to AC.
11 cl, 4 dwg

Description

Область техники, к которой относится изобретениеFIELD OF THE INVENTION

Изобретение относится к области эффективного использования возобновляемых энергетических ресурсов, когда солнечное излучение преобразуется с помощью фотоэлектрического устройства в электрическую или тепловую энергию, и касается разработки системы управления электрической энергией, вырабатываемой фотоэлектрическими элементами, причем эта система содержит взаимосвязанные электронные компоненты, которые позволяют управлять получаемой энергией, потреблять и аккумулировать ее.The invention relates to the field of efficient use of renewable energy resources, when solar radiation is converted using a photovoltaic device into electrical or thermal energy, and relates to the development of a control system for electric energy generated by photovoltaic cells, and this system contains interconnected electronic components that allow you to control the received energy, consume and accumulate it.

Уровень техникиState of the art

Номенклатура систем, которые потребляют энергию, вырабатываемую фотоэлектрическими элементами, в целом известна. Например, в файлах документов US 4,873,480 A, FR 2485827 A1, US 4,649,334 A описаны разные системы, которые с помощью взаимосвязанных электронных компонентов дают возможность управлять электрической энергией и передавать электрическую выходную мощность из фотоэлектрических панелей в электрораспределительную систему, к бытовым электроприборам или устройствам, предназначенным для аккумулирования энергии. Есть также известные энергетические системы, в которых, когда полностью используется лишь энергия, получаемая от фотоэлектрических панелей, избыточная энергия - в конце концов - аккумулируется в аккумуляторах или других средствах хранения энергии. Одним из наиболее распространенных решений по управлению электрической энергией является установка инвертора в систему. Инвертор преобразует постоянный ток в переменный ток и дает возможность последующего подсоединения этой системы в электрическую систему, а в конечном счете энергия потребляется в некотором бытовом электроприборе так, будто он подсоединен к распределительной системе. Известны инверторы, в которых для повышения эффективности используется мониторинг точки максимальной нагрузки (слежение за точкой максимальной мощности, MPPT). Системы, оснащенные этими инверторами, способны работать в рабочем режиме без соединения с электрической системой, когда либо вся вырабатываемая энергия потребляется и во внешнюю распределительную систему не подключается никакая нагрузка, либо получаемая нагрузка подключается в электрическую систему и сочетается с ее собственным потреблением. Недостаток этих систем заключается в том, что на инверторах возникают потери из-за преобразования энергии.The nomenclature of systems that consume the energy generated by photovoltaic cells is generally known. For example, in documents files US 4,873,480 A, FR 2485827 A1, US 4,649,334 A, various systems are described which, using interconnected electronic components, make it possible to control electric energy and transmit electric output power from photovoltaic panels to an electrical distribution system, to household appliances or devices intended for energy storage. There are also well-known energy systems in which when only the energy received from the photovoltaic panels is fully used, the excess energy - in the end - is accumulated in batteries or other means of storing energy. One of the most common solutions for managing electric energy is to install an inverter in the system. The inverter converts direct current into alternating current and makes it possible to subsequently connect this system to an electrical system, and ultimately the energy is consumed in some household electrical appliance as if it were connected to a distribution system. Inverters are known in which monitoring of the maximum load point (tracking of the maximum power point, MPPT) is used to increase efficiency. Systems equipped with these inverters are able to work in operating mode without connecting to the electrical system, when either all the generated energy is consumed and no load is connected to the external distribution system, or the received load is connected to the electrical system and combined with its own consumption. The disadvantage of these systems is that losses occur due to energy conversion on inverters.

Из файла документа CZ20110582 A3 известен способ эффективного превращения нагрузки фотоэлектрического генератора в резистивную нагрузку, а также устройство для осуществления этого способа, в котором выходная нагрузка фотоэлектрического генератора аккумулируется в конденсатор, и эта нагрузка в дальнейшем превращается в резистивную нагрузку посредством переключения преобразователя постоянного тока в постоянный. Переключение преобразователя постоянного тока в постоянный осуществляется посредством широтно-импульсной модуляции (ШИМ), управляемой по некоторому алгоритму в зависимости от величины напряжения переменного тока на выходе фотоэлектрического генератора, тогда как мгновенное значение нагрузки определяется непрерывно. Недостатком этого решения является матрица этой системы, когда конденсатор в основном непрерывно соединяют с источником, а затем преобразователь постоянного тока в постоянный - с помощью регулирования ШИМ - соединяют с резистивной нагрузкой. С точки зрения помех очень невыгодно, когда возникает нагрузка в виде напряжения и тока почти прямоугольной формы, задаваемых частотой ШИМ и значением напряжения на конденсаторе относительно нагрузки. Настроечные параметры ШИМ выводятся из входного напряжения на панелях и резистивной нагрузки. Если потребуется изменить значение сопротивления, то используемый алгоритм оказывается довольно неточным. Более того, обрабатываемая таким образом энергия практически не используется иначе, чем для преобразования в тепло на резистивной нагрузке. Последнее, но не менее важное замечание относится к механическому напряжению высокого напряжения конденсатора, которое негативно влияет на срок его службы. Дополнительным недостатком этой системы является отсутствие каких-либо схем регулирования, которые дали бы возможность дополнительного использования получаемой таким образом энергии.A document is known from document CZ20110582 A3 for a method for effectively converting a load of a photovoltaic generator into a resistive load, as well as a device for implementing this method, in which the output load of the photovoltaic generator is accumulated in a capacitor, and this load is subsequently converted into a resistive load by switching the DC / DC converter to DC . Switching the DC / DC converter to DC is carried out by pulse-width modulation (PWM), controlled by some algorithm depending on the magnitude of the AC voltage at the output of the photoelectric generator, while the instantaneous load value is determined continuously. The disadvantage of this solution is the matrix of this system, when the capacitor is mainly continuously connected to the source, and then the DC / DC converter - by regulating the PWM - is connected to a resistive load. From the point of view of interference, it is very disadvantageous when a load occurs in the form of a voltage and current of almost rectangular shape, specified by the PWM frequency and the voltage value across the capacitor relative to the load. PWM tuning parameters are derived from the input voltage on the panels and the resistive load. If you need to change the resistance value, then the algorithm used is rather inaccurate. Moreover, the energy processed in this way is practically not used otherwise than for conversion to heat at a resistive load. The last, but no less important, remark relates to the mechanical voltage of a high voltage capacitor, which negatively affects its service life. An additional disadvantage of this system is the absence of any control schemes that would enable the additional use of the energy thus obtained.

Весьма подходящей средой для аккумулирования вырабатываемой энергии является вода. Например, чтобы подготовить горячую воду для технических целей, в жилых домах используются электрические нагреватели, которые основаны на принципе емкости для воды и отопительного блока, который подогревает воду. В файлах документов CZ25157 U1, CZ22505 U1, CZ22504 U1, US7,429,719 B1 и FR2604322 A1 описаны устройства, в которых для нагревания воды используется электрическая энергия, получаемая из фотоэлектрических панелей. Недостаток этих решений заключается в том, что отсутствует мониторинг точки максимальной нагрузки MPPT, а это приводит к значительным потерям в связи с тем, что сопротивление бытового электроприбора не регулируется в соответствии сопротивлением источника и энергосистема не может использовать получаемую нагрузку эффективно. В файле документа US5,293,447 описана система с мониторингом максимальной нагрузки, который осуществляется путем переключения резистивной нагрузки в два значения, но это устройство не может работать в так называемом автономном режиме, когда используется только энергия, получаемая из фотоэлектрических панелей.A very suitable medium for storing the generated energy is water. For example, in order to prepare hot water for technical purposes, in residential buildings, electric heaters are used, which are based on the principle of a water tank and a heating unit that heats the water. The document files CZ25157 U1, CZ22505 U1, CZ22504 U1, US7,429,719 B1 and FR2604322 A1 describe devices that use electric energy from photovoltaic panels to heat water. The disadvantage of these solutions is that there is no monitoring of the MPPT maximum load point, and this leads to significant losses due to the fact that the resistance of the household appliance is not regulated according to the source resistance and the power system cannot use the received load effectively. The document US5,293,447 describes a system with maximum load monitoring, which is carried out by switching the resistive load into two values, but this device cannot work in the so-called stand-alone mode, when only energy obtained from photovoltaic panels is used.

Целью данного изобретения является внедрение новой системы управления электрической энергией, которую вырабатывают фотоэлектрические элементы, что может обеспечить эффективное использование получаемой электрической энергии, особенно в режиме постоянного тока, который не приводит к потерям энергии вследствие преобразования из постоянного тока в переменный. Система настроена на мониторинг точки максимальной нагрузки MPPT избыточной энергии и снабжена электронными компонентами, которые - в случае необходимости - служат для преобразования постоянного тока в переменный. Система также выполнена с возможностью управления со стороны системы более высокого уровня, и ее можно эксплуатировать в автономном энергетическом режиме.The aim of this invention is the introduction of a new electric energy control system that is produced by photovoltaic cells, which can ensure the efficient use of the produced electric energy, especially in direct current mode, which does not lead to energy losses due to conversion from direct current to alternating current. The system is configured to monitor the MPPT peak load point of excess energy and is equipped with electronic components that, if necessary, are used to convert direct current to alternating current. The system is also configured to be controlled by a higher-level system, and it can be operated in an autonomous energy mode.

Сущность изобретенияSUMMARY OF THE INVENTION

По большому счету, поставленная задача, решаемая с помощью изобретения, состоит в том, чтобы разработать систему управления электрической энергией, вырабатываемой фотоэлектрическими элементами, содержащую взаимно соединенные блок управления потреблением энергии, блок управления и нагревательный блок, оснащенный блоком измерения температуры и, по меньшей мере, одним нагревательным элементом, модифицированным для нагревания жидкости, при этом сущность изобретения заключается в том, что блок управления потреблением энергии содержит блок управления постоянного тока и блок управления переменного тока и частично соединен с источником питания переменного тока, либо непосредственно, либо через вторичный источник напряжения переменного тока, и частично соединен с фотоэлектрическим блоком, который выдает постоянный ток именно через первичный источник напряжения постоянного тока и/или через последовательно соединенные выходной блок измерения тока и напряжения, преобразователь постоянного тока в постоянный и входной блок измерения тока и напряжения, при этом блок управления также соединен не только через гальванически развязанный вторичный источник напряжения постоянного тока с фотоэлектрическим блоком, но и через гальванически развязанный первичный источник напряжения переменного тока с источником питания переменного тока.By and large, the problem posed by the invention is to develop a system for controlling electric energy generated by photovoltaic cells, comprising interconnected power consumption control unit, a control unit and a heating unit equipped with a temperature measuring unit and at least , one heating element, modified to heat the liquid, while the essence of the invention lies in the fact that the control unit for energy consumption contains bl ok DC control and AC control unit and partially connected to an AC power source, either directly or through a secondary AC voltage source, and partially connected to a photovoltaic unit that delivers direct current through a primary DC voltage source and / or through a series-connected output unit for measuring current and voltage, a DC / DC converter into a constant and input unit for measuring current and voltage, while the control unit Nia also connected not only via the electrically isolated secondary source of DC voltage with a photoelectric unit, but also through a galvanically separated primary source of AC voltage from the AC power source.

Выгодно, когда блок управления постоянного тока блока управления потреблением энергии, который работает в режиме постоянного напряжения, состоит из плавкого предохранителя постоянного тока и реле постоянного тока, которое соединено с контроллером температуры постоянного тока, тогда как плавкий предохранитель постоянного тока соединен через выходной блок измерения с преобразователем постоянного тока в постоянный, а реле постоянного тока взаимосвязано с нагревательным блоком.Advantageously, the direct current control unit of the power consumption control unit, which operates in constant voltage mode, consists of a direct current fuse and a direct current relay that is connected to a direct current temperature controller, while a direct current fuse is connected via an output measuring unit to a DC to DC converter, and a DC relay is interconnected with a heating unit.

Точно так же выгодно, когда блок управления переменного тока блока управления потреблением энергии, который работает в режиме переменного напряжения, состоит из плавкого предохранителя переменного тока и реле переменного тока, которое соединено с контроллером температуры переменного тока, тогда как плавкий предохранитель переменного тока соединен с источником питания переменного тока, а реле переменного тока взаимосвязано с нагревательным блоком.It is likewise advantageous when the AC control unit of the power consumption control unit, which operates in AC voltage mode, consists of an AC fuse and an AC relay that is connected to an AC temperature controller, while an AC fuse is connected to a source AC power, and the AC relay is interconnected with the heating unit.

В оптимальном случае плавкий предохранитель постоянного тока и плавкий предохранитель переменного тока блока управления потреблением энергии взаимно соединены через сегмент защиты управления, а с сегментом защиты управления соединены блок измерения температуры, предохранитель, реле мощности постоянного тока и реле мощности переменного тока.In the optimal case, the DC fuse and the AC fuse of the power consumption control unit are interconnected through the control protection segment, and the temperature measurement unit, the fuse, the DC power relay and the AC power relay are connected to the control protection segment.

В преимущественной конструкции преобразователь постоянного тока в постоянный частично соединен с первичным источником напряжения постоянного тока, частично - с блоком управления и частично содержит взаимно соединенные первичный переключатель и вторичный переключатель, а около вторичного переключателя сформирована параллельная цепочка со встроенным индуктивным элементом, с которым соединены параллельные конденсатор и нагрузка.In an advantageous design, the DC-DC converter is partially connected to the primary DC voltage source, partially to the control unit and partially contains a mutually connected primary switch and a secondary switch, and a parallel circuit is formed near the secondary switch with an integrated inductive element to which parallel capacitors are connected and load.

Точно так же выгодно, когда блок управления потреблением энергии оснащен зарядным блоком, который частично образован зарядным реле и зарядным контроллером и частично соединен, по меньшей мере, с одним аккумулятором энергии, а аккумулятор энергии взаимосвязан с инвертором, который модифицирован с возможностью подачи энергии в сеть.It is likewise advantageous when the power consumption control unit is equipped with a charging unit, which is partially formed by a charging relay and a charging controller and partially connected to at least one energy accumulator, and the energy accumulator is interconnected with an inverter that is modified to supply energy to the network .

В оптимальном случае с блоком управления потреблением энергии и при этом также с блоком управления соединен дополнительный модуль, который состоит из реле источника бесперебойного питания (ИБП), а параллельно с ним соединены входной элемент для измерения тока и блок управления ИБП, тогда как входной элемент для измерения соединен с источником питания переменного тока, а реле ИБП взаимосвязано с инвертором, который - в предпочтительной конструкции - реализован как блок типа ИБП с двойным преобразованием.In the optimal case, an additional module is connected to the energy consumption control unit and also to the control unit, which consists of an uninterruptible power supply (UPS) relay, and an input element for measuring current and a UPS control unit are connected in parallel with it, while the input element for the measurement is connected to an AC power source, and the UPS relay is interconnected with an inverter, which, in a preferred design, is implemented as a double conversion UPS unit.

И, наконец, выгодно, когда блок управления снабжен детектором с функцией интеллектуального дистанционного управления для обнаружения непиковой электрической нагрузки и/или снабжен модулем связи, предназначенным для обеспечения связи с системой более высокого уровня, при этом он оснащен носителем данных для регистрации рабочих состояний системы.And finally, it is advantageous when the control unit is equipped with a detector with intelligent remote control for detecting off-peak electrical load and / or is equipped with a communication module designed to provide communication with a higher level system, while it is equipped with a data carrier for recording the operating states of the system.

По сравнению с известным уровнем техники с помощью этого изобретения достигается повышенная эффективность, поскольку система управления электрической энергией, вырабатываемой фотоэлектрическими элементами, предназначена для эффективного использования получаемой электрической энергии, особенно когда энергию используют в режиме постоянного тока, а с помощью преобразователя постоянного тока в постоянный можно осуществлять мониторинг точки максимальной нагрузки MPPT. Точно так же система предназначена для использования избыточной энергии, когда энергию распределяют в аккумуляторы и/или используют для нагревания жидкости и одновременно также для преобразования постоянного тока, который получают из фотоэлектрических панелей, в переменный ток.Compared with the prior art, this invention achieves improved efficiency, since the control system for electric energy generated by photovoltaic cells is designed to efficiently use the generated electric energy, especially when the energy is used in direct current mode, and using a direct current to direct current converter, Monitor MPPT maximum load points. Similarly, the system is designed to use excess energy when the energy is distributed into batteries and / or used to heat the liquid and at the same time also to convert the direct current that is obtained from the photovoltaic panels into alternating current.

Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings

Конкретные примеры конструкции согласно изобретению схематически иллюстрируются на прилагаемых чертежах, где:Specific examples of the construction according to the invention are schematically illustrated in the accompanying drawings, where:

на фиг. 1 представлена блок-схема системы в конфигурации для нагревания воды;in FIG. 1 is a block diagram of a system in a configuration for heating water;

на фиг. 2 представлена блок-схема системы в полной конфигурации;in FIG. 2 shows a block diagram of a system in full configuration;

на фиг. 3 представлена схема преобразователя постоянного тока в постоянный; иin FIG. 3 shows a diagram of a DC / DC converter; and

на фиг. 4 представлена блок-схема плавких предохранителей.in FIG. 4 is a block diagram of fuses.

Чертежи, которые иллюстрируют представленное изобретение и последовательно описываемые примеры конкретной конструкции, ни в коем случае не ограничивают как-либо объем защиты, о котором идет речь в описании, а лишь поясняют сущность изобретения.The drawings, which illustrate the presented invention and successively described examples of a particular design, in no case limit in any way the scope of protection referred to in the description, but merely explain the essence of the invention.

Примеры осуществления изобретенияExamples of carrying out the invention

Система управления электрической энергией, вырабатываемой фотоэлектрическими элементами, содержит - в базовом автономном комплекте, соответствующем фиг. 1, - фотоэлектрический блок 1, который соединен параллельно с блоком 2 управления потреблением энергии, и это сделано частично через последовательно соединенные входной блок 3 измерения тока и напряжения, преобразователь 4 постоянного тока в постоянный и выходной блок 5 измерения тока и напряжения, а частично - через первичный источник 6 напряжения постоянного тока. Преобразователь 4 постоянного тока в постоянный выполнен в расчете на то, что максимальная нагрузка должна быть всегда постоянной, и дополнительно соединен с первичным источником 6 напряжения постоянного тока и с блоком 8 управления. Блок 8 управления далее соединен с блоком 2 управления потреблением энергии, а также - через гальванически развязанный вторичный источник 7 напряжения постоянного тока - с фотоэлектрическим блоком 1. Блок 2 управления потреблением энергии содержит два терморегулирующих блока 21, 22, которые соединены с нагревательным блоком 9. Нагревательный блок 9 образован блоком 91 измерения температуры и нагревательным элементом 92, который предназначен для нагревания жидкости, при этом нагревательный блок 9 соединен с блоком 8 управления. Блок 21 управления постоянного тока блока 2 управления потреблением энергии, который работает в режиме напряжения постоянного тока, образован плавким предохранителем 211 постоянного тока, реле 212 постоянного тока и контроллером 213 температуры постоянного тока и при этом соединен через выходной блок 5 измерения с преобразователем 4 постоянного тока в постоянный. Блок 22 управления переменного тока блока 2 управления потреблением энергии состоит из плавкого предохранителя 221 переменного тока, реле 222 переменного тока и контроллера 223 температуры переменного тока и соединен с источником 10 питания переменного тока. Далее, с источником 10 питания переменного тока соединен, частично - через гальванически развязанный первичный источник 11 напряжения переменного тока - блок 8 управления, а частично - через вторичный источник 12 напряжения переменного тока - блок 2 управления общим потреблением энергии.The control system for electric energy generated by photovoltaic cells contains - in the basic autonomous set corresponding to FIG. 1, a photovoltaic unit 1, which is connected in parallel with the power consumption control unit 2, and this is done partially through a series-connected input unit 3 for measuring current and voltage, a DC / DC converter 4 into a constant and output unit 5 for measuring current and voltage, and partially through the primary source 6 of the DC voltage. Converter 4 DC to DC made in the expectation that the maximum load should always be constant, and additionally connected to the primary source 6 of the DC voltage and the control unit 8. The control unit 8 is further connected to the power consumption control unit 2, and also, through a galvanically isolated secondary DC voltage source 7, to the photoelectric unit 1. The power consumption control unit 2 contains two temperature-controlled units 21, 22, which are connected to the heating unit 9. The heating unit 9 is formed by the temperature measuring unit 91 and the heating element 92, which is designed to heat the liquid, while the heating unit 9 is connected to the control unit 8. The DC control unit 21 of the power consumption control unit 2, which operates in the DC voltage mode, is constituted by a DC fuse 211, a DC relay 212 and a DC temperature controller 213, and is connected through the output measurement unit 5 to the DC converter 4 in permanent. The AC control unit 22 of the power consumption control unit 2 consists of an AC fuse 221, an AC relay 222, and an AC temperature controller 223 and is connected to an AC power source 10. Further, it is connected to the AC power source 10, partially through a galvanically isolated primary AC voltage source 11 — the control unit 8, and partially through the secondary AC voltage source 12 — the total energy consumption control unit 2.

Из фиг. 2 очевидно, что система, которая работает автономно, а также в «островном» энергетическом режиме, оснащена блоком 2 управления потреблением энергии со встроенным зарядным блоком 23, который образован зарядным реле 231 и зарядным контроллером 232 и соединен с аккумулятором 13 энергии, а аккумулятор 13 соединен с инвертором 15, который служит для подачи переменного тока. Точно так же с блоком 2 управления потреблением энергии соединен дополнительный модуль 14, который состоит из реле 141 ИБП, с которым параллельно соединены элемент 142 для измерения поступающего тока и блок 143 управления ИБП, а дополнительный модуль 14 точно так же соединен с инвертором 15 тока. Далее, блок 8 управления снабжен частично детектором 17 с функцией интеллектуального дистанционного управления для обнаружения непикового тока, частично - модулем 18 связи для обеспечения связи с системой более высокого уровня с помощью выбираемого интерфейса, например такого, как USB, Ethernet, RS232, RS485, WiFi, Bluetooth, и частично - с носителем 19 данных для регистрации рабочих состояний системы, например - величин значений вырабатываемой или потребляемой энергии, тока, напряжения или температуры.From FIG. 2 it is obvious that a system that operates autonomously, as well as in the “island” energy mode, is equipped with a power consumption control unit 2 with an integrated charging unit 23, which is formed by a charging relay 231 and a charging controller 232 and connected to the energy accumulator 13, and the battery 13 connected to the inverter 15, which serves to supply alternating current. In the same way, an additional module 14 is connected to the power consumption control unit 2, which consists of a UPS relay 141, to which an incoming current measuring element 142 and a UPS control unit 143 are connected in parallel, and an additional module 14 is connected in the same way to the current inverter 15. Further, the control unit 8 is partially equipped with a detector 17 with an intelligent remote control function for detecting non-peak current, and partially with a communication module 18 for communication with a higher-level system using a selectable interface, such as, for example, USB, Ethernet, RS232, RS485, WiFi , Bluetooth, and partially with a data carrier 19 for recording the operating states of the system, for example, the values of the generated or consumed energy, current, voltage or temperature.

Как изображено на фиг. 3, преобразователь 4 постоянного тока в постоянный содержит взаимно соединенные первичный переключатель 41 и вторичный переключатель 42, которые образованы полевыми транзисторами n-типа со структурой «металл - оксид - полупроводник», работающими в двух состояниях, т.е. они либо включены, либо выключены. Около вторичного переключателя 42 сформирована параллельная цепочка со встроенным индуктивным элементом 43, с которым соединены параллельные конденсатор 44 и нагрузка 45.As shown in FIG. 3, the dc-to-dc converter 4 comprises interconnected primary switch 41 and secondary switch 42, which are formed by n-type field effect transistors with a metal-oxide-semiconductor structure operating in two states, i.e. they are either on or off. Near the secondary switch 42, a parallel circuit is formed with an integrated inductive element 43, to which parallel capacitor 44 and load 45 are connected.

На фиг. 4 изображена конструкция термической защиты, которая образована взаимно объединенными плавким предохранителем 211 постоянного тока и плавким предохранителем 212 переменного тока блока 2 управления потреблением энергии. Плавкие предохранители 211, 212 содержат сегмент 100 защиты управления, который питается от первичного источника 6 напряжения постоянного тока и/или от вторичного источника 12 напряжения переменного тока, а с сегментом 100 защиты управления соединены блок 101 измерения температуры, предохранитель 102, реле 103 мощности постоянного тока и реле 104 мощности переменного тока.In FIG. 4 shows a thermal protection structure that is formed by mutually integrated DC fuses 211 and AC fuses 212 of the power consumption control unit 2. The fuses 211, 212 comprise a control protection segment 100, which is powered by a primary DC voltage source 6 and / or an AC voltage secondary source 12, and a temperature measurement unit 101, a fuse 102, a constant power relay 103 are connected to the control protection segment 100 current and AC power relay 104.

Постоянный ток, вырабатываемый в фотоэлектрическом блоке 1, частично течет во входной блок 3 измерения тока и напряжения, а потом - в преобразователь 4 постоянного тока в постоянный, частично проводится через вторичный источник 7 напряжения постоянного тока в блок 8 управления и частично проводится через первичный источник 6 напряжения постоянного тока в блок 2 управления потреблением энергии, а также в преобразователь 4 постоянного тока в постоянный. Функция синхронного преобразователя 4 постоянного тока в постоянный состоит в том, что входное напряжение проводится через два последовательно соединенных переключателя 41, 42; в случае положения «включен» первичного переключателя 41, ток не течет во вторичный переключатель 42, а проводится посредством параллельной цепочки через индуктивный элемент 43 в конденсатор 44 и нагрузку 45. Индуктивный элемент 43 действует подобно бытовому электроприбору, что приводит к линейному увеличению тока и росту напряжения на конденсаторе 44. В случае если первичный переключатель 41 находится в выключенном состоянии, наступает одновременное включенное состояние вторичного переключателя 42 и индуктивный элемент 43 начинает действовать подобно источнику, что соответствует переключению полярности напряжения, когда ток течет из индуктивного элемента 43 в конденсатор 44 и нагрузку 45, и при этом напряжение линейно убывает. Этот процесс периодически повторяется с частотой f. Изменяя период включения-выключения конкретных переключателей 41, 42, можно изменять напряжение на нагрузке 45 от 0 вплоть до UFV для нахождения точки максимальной эффективности, MPP. Из фотоэлектрического блока 1 находят действительное значение тока и напряжения и в каждый момент вычисляют выходную мощность, отбираемую из фотоэлектрического блока 1, а время пребывания переключателей 41, 42 во включенном состоянии изменяют таким образом, что выходное напряжение соответствует требованиям максимальной выходной мощности, генерируемой фотоэлектрическим блоком 1. Выходной ток из преобразователя 4 постоянного тока в постоянный проводится через выходной блок 5 измерения тока и напряжения в блок 21 управления постоянного тока блока 2 управления потреблением энергии. Обработанная таким образом энергия поступает в блок 2 управления потреблением энергии, а блок 8 управления принимает решение о дальнейшем использовании этой энергии. Первичным бытовым электроприбором, где находит применение энергия, подаваемая либо из фотоэлектрического блока 1, либо из блока 10 источника питания переменного тока, является нагревательный блок 9, при этом для развязки постоянного и переменного тока проводится гальваническая развязка во вторичном источнике 7 напряжения постоянного тока, а также в первичном источнике 11 напряжения переменного тока, да еще и в блоке 2 управления потреблением энергии, когда блок 21 управления постоянного тока и блок 22 управления переменного тока оснащены реле 212 постоянного тока и реле 222 переменного тока, которые гарантируют величину напряжения контактов. Контроллеры 213, 223 температуры в блоках 21, 22 управления гарантируют, что, когда температура в нагревательном блоке 9 ниже значения, заданного пользователем, реле переменного тока включается и в нагревательный элемент 92 подводится энергия из блока 10 источника питания переменного тока. При включении реле 212 постоянного тока таким образом в нагревательный элемент 92 подводится энергия из фотоэлектрического блока 1. Поэтому пользователь использует энергию из блока 10 источника питания переменного тока для нагревания воды в случае, если энергии солнца недостаточно или детектор с функцией интеллектуального дистанционного управления определил низкий тариф электрической энергии. Если температура в нагревательном блоке 9 достигает требуемого значения, нагревание посредством блока 10 источника питания переменного тока прекращается, а энергия, получаемая из фотоэлектрического блока 1, направляется для другого применения. Энергию, получаемую из фотоэлектрического блока 1 или из блока 10 источника питания переменного тока, можно подводить в блоке управления потреблением энергии к зарядному блоку 23 и/или направлять в дополнительный модуль 14. В зарядном блоке 23 энергия проводится в зарядное реле 231, которым управляет зарядный контроллер 232. При этом зарядное реле 231 заряжает подсоединенный аккумулятор 13 в виде батарей различных типов, когда аккумулятор 13 служит в качестве промежуточной схемы для подачи энергии в инвертор 15 и далее в сеть 16. В дополнительном модуле 14 энергия проводится через входной элемент 142 для измерения тока и реле 141 ИБП и далее в инвертор 15, а управление реле 141 ИБП осуществляет блок 143 управления ИБП. Дополнительный модуль 14 позволяет заряжать аккумулятор 13 с помощью преобразователя 4 постоянного тока в постоянный и при этом получать преимущество использования фотоэлектрического блока 1 в MPP. Следующей функцией дополнительного модуля 14 является мониторинг тока, который течет через одну фазу, и переключение инвертора 15 в случае превышения заданной нагрузки для переключения, и при этом исключаются потери нагрузки в инверторе 15. Инвертор 15 в этом случае реализован как блок типа ИБП с двойным преобразованием. Таким образом, система позволяет резервировать одну фазу с помощью ИБП и управлять потоком энергии, когда источник питания всех компонентов системы дублирован. Все управление системой берет на себя блок 8 управления, который передает и оценивает информацию из преобразователя 4 постоянного тока в постоянный, из блока 2 управления потреблением энергии, из дополнительного модуля 14 и из детектора 17 с функцией интеллектуального дистанционного управления.The direct current generated in the photovoltaic unit 1 partially flows into the input unit 3 for measuring current and voltage, and then to the DC / DC converter 4, partially passes through the secondary DC voltage source 7 to the control unit 8 and partially passes through the primary source 6 DC voltage to the power consumption control unit 2, as well as to the DC / DC converter 4. The function of the synchronous DC to DC converter 4 is that the input voltage is conducted through two series-connected switches 41, 42; in the case of the “on” position of the primary switch 41, the current does not flow into the secondary switch 42, but is carried out through a parallel circuit through the inductive element 43 to the capacitor 44 and the load 45. The inductive element 43 acts like a household appliance, which leads to a linear increase in current and growth voltage across the capacitor 44. If the primary switch 41 is in the off state, the simultaneous on state of the secondary switch 42 occurs and the inductive element 43 begins to operate l is similar to a source, which corresponds to switching the polarity of the voltage when the current flows from the inductive element 43 to the capacitor 44 and the load 45, and the voltage decreases linearly. This process is periodically repeated with a frequency f. By changing the on-off period of specific switches 41, 42, it is possible to change the voltage at load 45 from 0 up to U FV to find the point of maximum efficiency, MPP. The actual value of the current and voltage is found from the photovoltaic unit 1 and at each moment the output power taken from the photovoltaic unit 1 is calculated, and the residence time of the switches 41, 42 in the on state is changed so that the output voltage meets the requirements of the maximum output power generated by the photovoltaic unit 1. The output current from the DC / DC converter 4 is conducted through the output unit 5 for measuring current and voltage to the DC control unit 21 power management unit 2. The energy processed in this way enters the power consumption control unit 2, and the control unit 8 decides on the further use of this energy. The primary household electrical appliance, where the energy is supplied either from the photovoltaic unit 1 or from the unit 10 of the AC power source, is the heating unit 9, while galvanic isolation is carried out in the secondary source 7 of the DC voltage for decoupling the direct and alternating current, and also in the primary AC voltage source 11, and even in the power consumption control unit 2, when the DC control unit 21 and the AC control unit 22 are equipped with relays e 212 DC and relay 222 AC, which guarantee the magnitude of the voltage of the contacts. The temperature controllers 213, 223 in the control units 21, 22 ensure that when the temperature in the heating unit 9 is below a value set by the user, the AC relay is turned on and energy is supplied to the heating element 92 from the AC power supply unit 10. When the DC relay 212 is turned on in this way, energy from the photovoltaic unit 1 is supplied to the heating element 92. Therefore, the user uses the energy from the AC power supply unit 10 to heat water if the solar energy is insufficient or the detector with the smart remote control function has detected a low tariff electrical energy. If the temperature in the heating unit 9 reaches the desired value, the heating by means of the unit 10 of the AC power source is stopped, and the energy obtained from the photovoltaic unit 1 is sent for another application. The energy obtained from the photovoltaic unit 1 or from the unit 10 of the AC power source can be supplied in the power consumption control unit to the charging unit 23 and / or sent to the additional module 14. In the charging unit 23, energy is supplied to the charging relay 231, which is controlled by the charging controller 232. In this case, the charging relay 231 charges the connected battery 13 in the form of various types of batteries when the battery 13 serves as an intermediate circuit for supplying energy to the inverter 15 and further to the network 16. In an additional mode e energy 14 is conducted through the input element 142 for measuring the current and the relay 141 of the UPS and a further inverter 15, and the UPS control relay 141 performs the control unit 143 of the UPS. The additional module 14 allows you to charge the battery 13 using the Converter 4 DC to DC and at the same time get the advantage of using the photovoltaic unit 1 in MPP. The next function of the additional module 14 is to monitor the current that flows through one phase and switch the inverter 15 if the specified load for switching is exceeded, and at the same time the load losses in the inverter 15 are excluded. Inverter 15 in this case is implemented as a double-conversion UPS unit . Thus, the system allows you to reserve one phase using a UPS and control the flow of energy when the power source of all system components is duplicated. All control of the system is taken over by the control unit 8, which transmits and evaluates information from the DC / DC converter 4, from the power consumption control unit 2, from the additional module 14, and from the detector 17 with an intelligent remote control function.

Промышленная применимостьIndustrial applicability

Представленное изобретение предназначено для внедрения в фотоэлектрические системы для достижения экономичного использования источников энергии, когда эффективно используется энергия, получаемая из фотоэлектрических элементов, и при этом возможно использование дешевой энергии из распределительной сети, а энергию, подаваемую в систему, можно использовать для нагревания воды или зарядки аккумуляторов. The presented invention is intended for implementation in photovoltaic systems to achieve the economical use of energy sources when the energy obtained from photovoltaic cells is effectively used, and it is possible to use cheap energy from the distribution network, and the energy supplied to the system can be used to heat water or charge batteries.

Перечень позиций чертежейList of drawings

1 Фотоэлектрический блок1 Photovoltaic block

2 Блок управления потреблением энергии2 power management unit

21 Блок управления постоянным током21 DC control unit

211 Плавкий предохранитель постоянного тока 211 DC Fuse

212 Реле постоянного тока212 DC Relays

213 Контроллер температуры постоянного тока213 DC temperature controller

22 Блок управления переменного тока22 AC control unit

221 Плавкий предохранитель переменного тока221 AC Fuse

222 Реле переменного тока222 AC Relays

223 Контроллер температуры переменного тока223 AC temperature controller

23 Зарядный блок 23 Charging unit

231 Зарядное реле 231 Charging Relay

232 Зарядный контроллер 232 charging controller

3 Входной блок измерения тока и напряжения3 Input unit for measuring current and voltage

4 Преобразователь постоянного тока в постоянный 4 DC to DC Converter

41 Первичный переключатель 41 Primary switch

42 Вторичный переключатель 42 Secondary switch

43 Индуктивный элемент 43 Inductive element

44 Конденсатор 44 Capacitor

45 Нагрузка 45 load

5 Выходной блок измерения тока и напряжения5 Output unit for measuring current and voltage

6 Первичный источник напряжения постоянного тока 6 Primary DC voltage source

7 Вторичный источник напряжения постоянного тока 7 Secondary DC voltage source

8 Блок управления 8 control unit

9 Нагревательный блок 9 Heating block

91 Блок измерения температуры 91 Temperature measuring unit

92 Нагревательный элемент 92 heating element

10 Источник питания переменного тока 10 AC power source

11 Первичный источник напряжения переменного тока 11 Primary AC voltage source

12 Вторичный источник напряжения переменного тока12 Secondary AC voltage source

13 Аккумулятор 13 Battery

14 Дополнительный модуль 14 option module

141 Реле ИБП 141 UPS Relays

142 Входной элемент для измерения тока142 Input element for current measurement

143 Блок управления ИБП 143 UPS control unit

15 Инвертор 15 Inverter

16 Сеть 16 Network

17 Детектор с функцией интеллектуального дистанционного управления 17 Smart Remote Detector

18 Модуль связи18 Communication module

19 Носитель данных19 storage medium

100 Сегмент защиты управления100 Management Protection Segment

101 Блок измерения температуры101 Temperature measuring unit

102 Предохранитель102 fuse

103 Реле мощности постоянного тока103 DC power relay

104 Реле мощности переменного тока104 AC power relay

Claims (11)

1. Система управления электрической энергией, вырабатываемой фотоэлектрическими элементами, содержащая взаимно соединенные блок (2) управления потреблением энергии, блок (8) управления и нагревательный блок (9), оснащенный блоком (91) измерения температуры и, по меньшей мере, одним нагревательным элементом (92), модифицированным для нагревания жидкости, при этом блок (2) управления потреблением энергии содержит блок (21) управления постоянного тока и блок (22) управления переменного тока и частично соединен с источником (10) питания переменного тока непосредственно и/или через вторичный источник (12) напряжения переменного тока, и частично соединен с фотоэлектрическим блоком (1), который выдает постоянное напряжение именно через первичный источник (6) напряжения постоянного тока и/или через последовательно соединенные выходной блок (5) измерения тока и напряжения, преобразователь (4) постоянного тока в постоянный и входной блок (3) измерения тока и напряжения, при этом блок (8) управления также соединен не только через гальванически развязанный вторичный источник (7) напряжения постоянного тока с фотоэлектрическим блоком (1), но и через гальванически развязанный первичный источник (11) напряжения переменного тока с источником (10) питания переменного тока.1. A control system for electric energy generated by photovoltaic cells, comprising interconnected power consumption control unit (2), control unit (8) and a heating unit (9) equipped with a temperature measuring unit (91) and at least one heating element (92) modified to heat the liquid, wherein the power consumption control unit (2) comprises a direct current control unit (21) and an AC control unit (22) and is partially connected to an AC power source (10) directly and / or through a secondary source (12) of AC voltage, and partially connected to a photovoltaic unit (1), which produces a constant voltage through a primary source (6) of DC voltage and / or through a series-connected output unit (5) of measurement current and voltage, a DC / DC converter (4) into a direct and input unit (3) for measuring current and voltage, while the control unit (8) is also connected not only through a galvanically isolated secondary source (7) of constant voltage about current with a photovoltaic unit (1), but also through a galvanically isolated primary source (11) of AC voltage with an AC power source (10). 2. Система по п. 1, в которой блок (21) управления постоянного тока блока (2) управления потреблением энергии, который работает в режиме постоянного напряжения, состоит из плавкого предохранителя (211) постоянного тока и реле (212) постоянного тока, которое соединено с контроллером (213) температуры постоянного тока, тогда как плавкий предохранитель (211) постоянного тока соединен через выходной блок (5) измерения с преобразователем (4) постоянного тока в постоянный, а реле (212) постоянного тока взаимосвязано с нагревательным блоком (9).2. The system according to claim 1, in which the direct current control unit (21) of the power consumption control unit (2), which operates in constant voltage mode, consists of a DC fuse (211) and a DC relay (212), which connected to the DC temperature controller (213), while the DC fuse (211) is connected via a measurement output unit (5) to the DC / DC converter (4), and the DC relay (212) is interconnected with the heating unit (9 ) 3. Система по п. 1, в которой блок (22) управления переменного тока блока (2) управления потреблением энергии, который работает в режиме переменного напряжения, состоит из плавкого предохранителя (221) переменного тока и реле (222) переменного тока, которое соединено с контроллером (223) температуры переменного тока, тогда как плавкий предохранитель (221) переменного тока соединен с источником (10) питания переменного тока, а реле (222) переменного тока взаимосвязано с нагревательным блоком (9).3. The system according to claim 1, in which the AC control unit (22) of the power consumption control unit (2), which operates in AC voltage mode, consists of an AC fuse (221) and an AC relay (222), which connected to the AC temperature controller (223), while the AC fuse (221) is connected to the AC power source (10), and the AC relay (222) is interconnected with the heating unit (9). 4. Система по п. 1, в которой плавкий предохранитель (211) постоянного тока и плавкий предохранитель (212) переменного тока блока (2) управления потреблением энергии взаимно соединены через сегмент (100) защиты управления, а с сегментом (100) защиты управления соединены блок (101) измерения температуры, предохранитель (102), реле (103) мощности постоянного тока и реле (104) мощности переменного тока.4. The system of claim 1, wherein the direct current fuse (211) and the alternating current fuse (212) of the power consumption control unit (2) are interconnected via the control protection segment (100) and the control protection segment (100) a temperature measurement unit (101), a fuse (102), a direct current power relay (103) and an alternating current power relay (104) are connected. 5. Система по п. 1, в которой преобразователь (4) постоянного тока в постоянный частично соединен с первичным источником (6) напряжения постоянного тока, частично - с блоком (8) управления и частично содержит взаимно соединенные первичный переключатель (41) и вторичный переключатель (42), а около вторичного переключателя (42) сформирована параллельная цепочка со встроенным индуктивным элементом (43), с которым параллельно соединены конденсатор (44) и нагрузка (45).5. The system according to claim 1, in which the DC / DC converter (4) is partially connected to a primary DC voltage source (6), partially to a control unit (8) and partially contains a mutually connected primary switch (41) and a secondary switch (42), and near the secondary switch (42), a parallel circuit is formed with a built-in inductive element (43), to which a capacitor (44) and a load (45) are connected in parallel. 6. Система по п. 1, в которой блок (2) управления потреблением энергии оснащен зарядным блоком (23), который частично образован зарядным реле (231) и зарядным контроллером (232) и частично соединен, по меньшей мере, с одним аккумулятором (13) энергии.6. The system according to claim 1, in which the power consumption control unit (2) is equipped with a charging unit (23), which is partially formed by a charging relay (231) and a charging controller (232) and partially connected to at least one battery ( 13) energy. 7. Система по п. 6, в которой аккумулятор (13) энергии взаимосвязан с инвертором (15), который модифицирован с возможностью подачи энергии в сеть (16).7. The system according to claim 6, in which the energy accumulator (13) is interconnected with an inverter (15), which is modified with the possibility of supplying energy to the network (16). 8. Система по п. 1, в которой с блоком (2) управления потреблением энергии и при этом также с блоком (8) управления соединен дополнительный модуль (14), который состоит из реле (141) источника бесперебойного питания (ИБП), а параллельно с ним соединены входной элемент (142) для измерения тока и блок (143) управления ИБП, тогда как входной элемент (142) для измерения соединен с источником (10) питания переменного тока, а реле (141) ИБП взаимосвязано с инвертором (15). 8. The system according to claim 1, in which an additional module (14) is connected to the power consumption control unit (2) and also to the control unit (8), which consists of a relay (141) of an uninterruptible power supply (UPS), and in parallel with it, the input element (142) for measuring current and the UPS control unit (143) are connected, while the input element (142) for measuring is connected to the AC power source (10), and the relay (141) of the UPS is interconnected with the inverter (15 ) 9. Система по п. 8, в которой инвертор (15) реализован как блок типа ИБП с двойным преобразованием.9. The system according to claim 8, in which the inverter (15) is implemented as a block type UPS with double conversion. 10. Система по п. 1, в которой блок (8) управления снабжен детектором (17) с функцией интеллектуального дистанционного управления для обнаружения непиковой электрической нагрузки и/или снабжен модулем (18) связи для обеспечения связи с системой более высокого уровня. 10. The system according to claim 1, in which the control unit (8) is equipped with a detector (17) with an intelligent remote control function for detecting off-peak electrical load and / or is equipped with a communication module (18) to provide communication with a higher level system. 11. Система по п. 1, в которой блок (8) управления оснащен носителем (19) данных для регистрации рабочих состояний системы.11. The system according to claim 1, in which the control unit (8) is equipped with a data carrier (19) for recording the operating states of the system.
RU2015150232A 2013-04-25 2014-04-24 System electrical energy control, which is generated by photovoltaic elements RU2615593C1 (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZPV2013-311 2013-04-25
CZ2013-311A CZ2013311A3 (en) 2013-04-25 2013-04-25 System for managing electric power produced by photovoltaic cells
PCT/CZ2014/000044 WO2014173379A1 (en) 2013-04-25 2014-04-24 A system for management of electric energy produced by photovoltaic cells

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2615593C1 true RU2615593C1 (en) 2017-04-05

Family

ID=50735804

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015150232A RU2615593C1 (en) 2013-04-25 2014-04-24 System electrical energy control, which is generated by photovoltaic elements

Country Status (8)

Country Link
EP (1) EP2989392A1 (en)
KR (1) KR20150131335A (en)
CN (1) CN105143776A (en)
BR (1) BR112015025536A2 (en)
CZ (1) CZ2013311A3 (en)
RU (1) RU2615593C1 (en)
UA (1) UA114663C2 (en)
WO (1) WO2014173379A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU198525U1 (en) * 2020-02-06 2020-07-14 Общество С Ограниченной Ответственностью "Ганпауэр" (Ооо "Ганпауэр") ENERGY CONVERSION DEVICE

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110137619B (en) * 2019-04-15 2021-12-24 华为数字能源技术有限公司 Energy storage device temperature control method and device
DE102020102532B4 (en) 2020-01-31 2022-02-24 fothermo System AG Adaptation circuit for controlling a power output to a resistive load and switching device for supplying a hot water generator from a regenerative energy source
CN112344419A (en) * 2020-11-09 2021-02-09 国网山东省电力公司莱芜供电公司 Energy-saving analysis system for heating equipment
CN114428528A (en) * 2021-12-22 2022-05-03 北京科诺伟业科技股份有限公司 Polar region photovoltaic input temperature control circuit

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060276938A1 (en) * 2005-06-06 2006-12-07 Equinox Energy Solutions, Inc. Optimized energy management system
JP2009130984A (en) * 2007-11-20 2009-06-11 Panasonic Electric Works Co Ltd Energy management system
US20090180765A1 (en) * 2008-01-14 2009-07-16 Ming-Hsiang Yeh Multiple-power-selection heat storage device
RU2399118C1 (en) * 2009-10-06 2010-09-10 Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС" Photoelectric converter based on nonplanar semiconductor structure
US20110238232A1 (en) * 2010-03-29 2011-09-29 Hitachi, Ltd. Energy management system, energy management apparatus, and energy management method
RU2446362C2 (en) * 2010-02-25 2012-03-27 Георгий Михайлович Межлумов Electric energy obtaining method and device

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2485827A1 (en) 1980-06-26 1981-12-31 Aerospatiale METHOD AND SYSTEM FOR PRODUCING PHOTOVOLTAIC POWER
US4649334A (en) 1984-10-18 1987-03-10 Kabushiki Kaisha Toshiba Method of and system for controlling a photovoltaic power system
NO873972L (en) 1986-09-24 1988-03-25 Limitor Ag CONNECTOR FOR THERMOSTATIC REGULATED, AC POWER HEATING APPLIANCES.
US4873480A (en) 1988-08-03 1989-10-10 Lafferty Donald L Coupling network for improving conversion efficiency of photovoltaic power source
US5293447A (en) 1992-06-02 1994-03-08 The United States Of America As Represented By The Secretary Of Commerce Photovoltaic solar water heating system
US8067855B2 (en) * 2003-05-06 2011-11-29 Enecsys Limited Power supply circuits
US7429719B1 (en) 2005-08-15 2008-09-30 Stellar Systems, Inc. Self-regulating heater with a semiconductor heating element and method of heating
TW201014146A (en) * 2008-05-14 2010-04-01 Nat Semiconductor Corp System and method for an array of intelligent inverters
CN201378812Y (en) * 2009-02-23 2010-01-06 中山大洋电机股份有限公司 Power-supply control device and ventilation and air-exchange device employing same
KR101156533B1 (en) * 2009-12-23 2012-07-03 삼성에스디아이 주식회사 Energy storage system and method for controlling thereof
US8358031B2 (en) * 2010-02-26 2013-01-22 General Electric Company System and method for a single stage power conversion system
SK5787Y1 (en) 2010-10-01 2011-07-06 Daniel Lako Device for combined heating water using AC and DC current
SK5788Y1 (en) 2010-06-30 2011-07-06 Daniel Lako Device for controlled heating of water using photovoltaic panels
KR101906895B1 (en) * 2011-06-08 2018-10-11 엘에스산전 주식회사 Photovoltaic power conversion apparatus
JP5854687B2 (en) * 2011-08-03 2016-02-09 株式会社東芝 Solar power system
US20130043723A1 (en) * 2011-08-19 2013-02-21 Robert Bosch Gmbh Solar synchronized loads for photovoltaic systems
DE102011111192B4 (en) * 2011-08-20 2019-05-23 Adensis Gmbh Time-shifted battery connection in case of emergency request
CZ309486B6 (en) 2011-09-20 2023-02-22 Váša Miroslav Ing. A method of transferring the power of a photovoltaic generator to a resistive load and a device for carrying out this method
US20130069578A1 (en) * 2011-09-21 2013-03-21 Chao-Chin Yao Brushless Ceiling Fan Motor Power Control System
SK6382Y1 (en) 2012-02-08 2013-02-04 Daniel Lako Device for redirecting of electricity in the boiler heated by a regulated DC power from photovoltaic panels
CN102931653B (en) * 2012-11-02 2014-12-03 浙江工业大学 Comprehensive coordination control method of wind-solar direct current micro-grid

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060276938A1 (en) * 2005-06-06 2006-12-07 Equinox Energy Solutions, Inc. Optimized energy management system
JP2009130984A (en) * 2007-11-20 2009-06-11 Panasonic Electric Works Co Ltd Energy management system
US20090180765A1 (en) * 2008-01-14 2009-07-16 Ming-Hsiang Yeh Multiple-power-selection heat storage device
RU2399118C1 (en) * 2009-10-06 2010-09-10 Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС" Photoelectric converter based on nonplanar semiconductor structure
RU2446362C2 (en) * 2010-02-25 2012-03-27 Георгий Михайлович Межлумов Electric energy obtaining method and device
US20110238232A1 (en) * 2010-03-29 2011-09-29 Hitachi, Ltd. Energy management system, energy management apparatus, and energy management method

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU198525U1 (en) * 2020-02-06 2020-07-14 Общество С Ограниченной Ответственностью "Ганпауэр" (Ооо "Ганпауэр") ENERGY CONVERSION DEVICE

Also Published As

Publication number Publication date
CN105143776A (en) 2015-12-09
KR20150131335A (en) 2015-11-24
UA114663C2 (en) 2017-07-10
WO2014173379A1 (en) 2014-10-30
EP2989392A1 (en) 2016-03-02
CZ304509B6 (en) 2014-06-04
BR112015025536A2 (en) 2017-07-18
CZ2013311A3 (en) 2014-06-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101369692B1 (en) Energy storage system and controlling method of the same
CN106816884B (en) Energy storage system
KR101084214B1 (en) Grid-connected energy storage system and method for controlling grid-connected energy storage system
KR101094055B1 (en) Energy Storage System
KR101156536B1 (en) A energy storage system, and a method for controlling the same
RU2615593C1 (en) System electrical energy control, which is generated by photovoltaic elements
EP2760100A2 (en) Temperature Controlling System and Method of Battery
JP5709275B2 (en) Power transmission system
CN105680471A (en) Apparatus for the conversion and optimized consumption management of power from renewable sources
AU2020202251A1 (en) Power management method
KR101106413B1 (en) Inverter of energy storage system
JP6449645B2 (en) Power control apparatus and power control method
KR20150085227A (en) The control device and method for Energy Storage System
JP2015122841A (en) Power storage system and power generation system
Cherukuri et al. Analysis of DC Electric springs in the micro grid system consisting of fluctuating Energy sources
CZ25777U1 (en) System for managing electric power produced by photovoltaic cells
JP6783288B2 (en) Power control device and power control method
JP5869999B2 (en) Solar power system
KR101958371B1 (en) Integrated Hybrid Gateway for Energy IoT
WO2015178154A1 (en) Power conditioner and storage battery control method
JP6689124B2 (en) Power control device
JP2003169421A (en) Electric power storage system and its controlling method
Albu et al. Low-cost low-power microgrid with photovoltaic panels
Wang et al. Development of a DC microgrid for enhanced power system efficiency and stability
PL229822B1 (en) Method for processing resources of renewable energy for the purposes of supplying electric isolated networks, where obtained renewable energy is stored, the point of the maximum output of the renewable energy sources is monitored and its obtained quantity is examined, and the system of the energy resources processing for the purposes of the isolated electric networks where presence of renewable energy is decoded, it is stored, point of the maximum output of renewable sources of energy are monitored and its obtained quantity is tested, and the method of controlling the energy resources processing system

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20200425