專利名稱：一種分布式的離網(wǎng)太陽能電站的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及太陽能領(lǐng)域，尤其涉及一種分布式的離網(wǎng)太陽能電站。
背景技術(shù)：
通過太陽能光伏電池陣列，將太陽的光輻射能轉(zhuǎn)換為電能的發(fā)電站稱為太陽能光伏電站。太陽能光伏電站按照運行方式分為離網(wǎng)式太陽能光伏電站和并網(wǎng)式太陽能光伏電站。并網(wǎng)式太陽能光伏電站通過并網(wǎng)逆變器與公共電網(wǎng)聯(lián)接，白天光伏電站所發(fā)出的電能輸入電網(wǎng)，晚上則使用公共電網(wǎng)所提供的電能。不與公共電網(wǎng)相聯(lián)接獨立供電的太陽能光伏電站稱為離網(wǎng)式光伏電站。主要應(yīng)用于遠離公共電網(wǎng)的無電地區(qū)和一些特殊場所，如為邊遠偏僻農(nóng)村、牧區(qū)、海島、高原、沙漠等地區(qū)的居民點、別墅、旅游景點、作業(yè)區(qū)等提供照明、空調(diào)、通訊等生活用電，為通信中繼站、 沿海與內(nèi)河航標、輸油輸氣管道陰極保護、氣象電站、公路道班以及邊防哨所等特殊處所提供電源等。離網(wǎng)式光伏電站由太陽光伏電池方陣、系統(tǒng)控制器、蓄電池組、直流/交流逆變器等組成。為了滿足全天的用電，離網(wǎng)式光伏電站利用蓄電池組儲能。白天，太陽能光伏電池在向用電器供電的同時向蓄電池組充電，在夜晚則利用蓄電池組儲存的電能供電。由于普通的用電器都使用交流電，太陽能光伏電池發(fā)的電與蓄電池組儲存的電為直流電，為此需使用逆變器將直流電轉(zhuǎn)變?yōu)榻涣麟姟Ｅc并網(wǎng)式光伏電站不同，離網(wǎng)式光伏電站需要由蓄電池儲存電能，所以對蓄電池充放電的管理是離網(wǎng)式光伏電站控制系統(tǒng)的關(guān)鍵性任務(wù)，蓄電池理想的充電狀態(tài)，是充電到最高電壓(以鉛酸蓄電池為例，每個單體電池的標稱工作電壓為2V，其最高充電電壓為 2. 35V)后進入浮充模式(單體鉛酸蓄電池的浮充電壓為2. 25V)，控制系統(tǒng)最重要的功能就是使蓄電池始終處于理想的充電狀態(tài)?，F(xiàn)有的離網(wǎng)式光伏電站采用集中式控制，將所有的太陽能光伏電池接入一個控制器內(nèi)進行控制，這就要求控制器具有高電壓、大電流的開關(guān)控制能力，尤其是進入蓄電池浮充模式后，控制器需要進行高頻率的大電流開關(guān)，對控制器的開關(guān)器件要求更高。而具有高電壓、大電流控制能力的開關(guān)控制器件價格高，損壞的幾率也高，并且需要留有較大的功率余量。越是大型的太陽能光伏電站，這個問題就越是突出。

發(fā)明內(nèi)容
為解決上述問題，本發(fā)明提供成本低、安全性高、低功率的一種分布式的離網(wǎng)太陽能電站。為達到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是一種分布式的離網(wǎng)太陽能電站，包括多個太陽能光伏電池陣列、蓄電池組，其特征在于還包括多個模塊控制器、主控制器、DC/ AC逆變器、交流電輸出端口 ；所述的模塊控制器與蓄電池組、太陽能光伏電池陣列連接，控制太陽能光伏電池對蓄電池組充電；
所述的主控制器通過通信電纜與多個模塊控制器連接，控制多個模塊控制器的開啟、 關(guān)閉；
所述的DC/AC逆變器與蓄電池組、交流電輸出端口連接，用于直流-交流轉(zhuǎn)換。本發(fā)明的第一優(yōu)選方案為，所述的交流電輸出端口輸出交流電，優(yōu)選為開關(guān)柜。本發(fā)明的第二優(yōu)選方案為，所述的主控制器包括故障信號發(fā)生模塊，發(fā)出故障信號。本發(fā)明的第三優(yōu)選方案為，所述的模塊控制器通過低頻率開關(guān)與蓄電池組連接。本發(fā)明的第四優(yōu)選方案為，所述的多個太陽能光伏電池陣列電氣隔離。本發(fā)明的技術(shù)優(yōu)勢在于
1、將整體式控制改為模塊式控制，將大電流控制改為小電流控制，提高了控制系統(tǒng)的
可靠性。2、將維持蓄電池浮充電壓所需的高頻率開關(guān)控制改為部分模塊的低頻率開關(guān)控制，減少了開關(guān)控制器件損壞的幾率。3、各太陽能光伏電池模塊相互隔離，如發(fā)生故障不會相互影響，因此進一步提高了電站的可靠性。4、低頻小功率開關(guān)器件的價格低廉，有利于降低整個控制系統(tǒng)的成本。下面結(jié)合附圖和具體實施方式
對發(fā)明做進一步說明。


圖1為本實施例模塊示意圖。
具體實施例方式參考圖1，一種分布式離網(wǎng)太陽能光伏電站，包括第一太陽能光伏電池陣列1、第二太陽能光伏電池陣列2、第三太陽能光伏電池陣列3，一直到第N太陽能光伏陣列4 ；每個太陽能光伏電池陣列對應(yīng)連接一個模塊控制器，多個模塊控制器與主控制器9通過通信電纜13連接，控制多個模塊控制器的開啟、關(guān)閉；DC/AC逆變器與蓄電池組、交流電輸出端口連接，用于直流-交流轉(zhuǎn)換。交流電輸出端口 12輸出交流電，優(yōu)選為開關(guān)柜。主控制器9 內(nèi)部包括故障信號發(fā)生模塊，發(fā)出故障信號。模塊控制器通過低頻率開關(guān)與蓄電池組10連接。多個太陽能光伏電池陣列電氣隔離，某個太陽能光伏電池陣列出現(xiàn)故障，則故障就僅限于該模塊內(nèi)，不會影響整個電站的運行。本實施例的工作原理如下當白天有陽光時，模塊控制器全部開啟對蓄電池組10 進行充電。模塊控制器監(jiān)測太陽能光伏電池陣列的電壓、電流等工作狀態(tài)，并將工作狀態(tài)數(shù)據(jù)傳送到主控制器9進行監(jiān)控及記錄。當蓄電池組10將要充足其電壓接近于最高充電電壓時，主控制器9控制各模塊控制器逐個關(guān)閉或開啟，使得蓄電池組電壓維持在浮充電壓。 當某個太陽能光伏電池陣列的工作狀態(tài)如電壓或電流出現(xiàn)異常時，主控制器9關(guān)閉此模塊控制器，發(fā)出故障警報并指示出故障模塊的位置。
本發(fā)明不僅限于上述實施例所示的保護范圍，所有基于本實施例的發(fā)明思想，皆在本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種分布式的離網(wǎng)太陽能電站，包括多個太陽能光伏電池陣列、蓄電池組，其特征在于還包括多個模塊控制器、主控制器、DC/AC逆變器、交流電輸出端口 ；所述的模塊控制器與蓄電池組、太陽能光伏電池陣列連接，控制太陽能光伏電池對蓄電池組充電；所述的主控制器通過通信電纜與多個模塊控制器連接，控制多個模塊控制器的開啟、 關(guān)閉；所述的DC/AC逆變器與蓄電池組、交流電輸出端口連接，用于直流-交流轉(zhuǎn)換。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種分布式的離網(wǎng)太陽能電站，其特征在于所述的交流電輸出端口輸出交流電，優(yōu)選為開關(guān)柜。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種分布式的離網(wǎng)太陽能電站，其特征在于所述的主控制器包括故障信號發(fā)生模塊，發(fā)出故障信號。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種分布式的離網(wǎng)太陽能電站，其特征在于所述的模塊控制器通過低頻率開關(guān)與蓄電池組連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種分布式的離網(wǎng)太陽能電站，其特征在于所述的多個太陽能光伏電池陣列電氣隔離。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種分布式的離網(wǎng)太陽能電站，包括多個太陽能光伏電池陣列、蓄電池組10，還包括多個模塊控制器、主控制器9、DC/AC逆變器11、交流電輸出端口12。將大型的太陽能光伏電池陣列劃分成較小的模塊，每個太陽能光伏電池模塊由一個模塊控制器進行控制。所有的模塊控制器通過通訊電纜聯(lián)接到一個主控制器。這樣，每個模塊控制器僅需要控制較小的電流，設(shè)備的可靠性就可以大大的提高，而且，如果某個太陽能光伏電池模塊出現(xiàn)故障，則故障就僅限于該模塊內(nèi)，不會影響整個電站的運行。
文檔編號H02J7/00GK102291051SQ20111023954
公開日2011年12月21日 申請日期2011年8月19日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月19日
發(fā)明者何靖宇 申請人:何靖宇