專利名稱：太陽(yáng)能匯流箱自供電裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及太陽(yáng)能發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，特別地涉及一種太陽(yáng)能匯流箱自供電裝置。
背景技術(shù)：
隨著全球范圍內(nèi)對(duì)太陽(yáng)能發(fā)電這種可再生清潔能源越來(lái)越廣泛的利用，太陽(yáng)能發(fā) 電技術(shù)越來(lái)越成熟，各種形式的太陽(yáng)能發(fā)電站、發(fā)電廠不斷的被建立。目前太陽(yáng)能電站、電 廠的工作流程為太陽(yáng)能電池板發(fā)出直流電，將這些直流電進(jìn)行逆變轉(zhuǎn)換為交流電，而后經(jīng) 過(guò)調(diào)壓升壓以后再輸送到電網(wǎng)之上或者直接供給用戶使用。
由于每一個(gè)太陽(yáng)能電池板發(fā)出的電量有限，只有200W到300W左右。而一個(gè)大型 的太陽(yáng)能發(fā)電廠的容量能夠達(dá)到50MW甚至更大。以此計(jì)算，需要約20萬(wàn)塊電池板，將這20 萬(wàn)塊電池板所發(fā)出的直流電分別進(jìn)行逆變處理將是一件龐大而高成本的事情，目前采用的 典型解決方案如圖1所示。
多個(gè)太陽(yáng)能電池板104組成一個(gè)光伏方陣100，該方陣內(nèi)所有的電池板所發(fā)出的 直流電送到匯流箱101內(nèi)；匯箱101將所有輸入的電流匯總成一路進(jìn)行輸出；多個(gè)匯流箱 101匯總輸出的電流再統(tǒng)一送到一個(gè)逆變器102中，轉(zhuǎn)換為交流電，而后通過(guò)調(diào)壓升壓站 103進(jìn)行處理以后并網(wǎng)或直接供給用戶使用。
其中每一個(gè)匯流箱內(nèi)要完成對(duì)輸入輸出的電流、電壓等參數(shù)進(jìn)行采集和發(fā)送，以 及監(jiān)視斷路器、隔離開(kāi)關(guān)等元器件的工作狀態(tài)等監(jiān)控任務(wù)。完成這些監(jiān)控任務(wù)要求對(duì)匯流 箱內(nèi)部控制電路提供一個(gè)穩(wěn)定可靠的電源。傳統(tǒng)的解決方法是從外部電網(wǎng)引入交流電源， 進(jìn)行整流等處理以后供給匯流箱內(nèi)使用。但是當(dāng)這種方法應(yīng)用于大型的太陽(yáng)能發(fā)電站/發(fā) 電廠時(shí)，便會(huì)出現(xiàn)新的問(wèn)題。
因?yàn)榧词共捎脠D1所示的結(jié)構(gòu)，仍然不可避免的需要使用大量的匯流箱101，甚至 可能高達(dá)數(shù)萬(wàn)個(gè)。其分布的面積將達(dá)到I平方公里甚至更廣。如果采用傳統(tǒng)的外使用外部 電網(wǎng)的電源給匯流箱內(nèi)的監(jiān)控裝置供電的話，首先布線任務(wù)將會(huì)是一個(gè)龐大二人高成本的 過(guò)程，其次，由于距離相對(duì)比較遠(yuǎn)，電源傳輸過(guò)程中的壓降直接影響了電源的質(zhì)量，難以保 證匯流箱內(nèi)部監(jiān)控裝置正常穩(wěn)定的工作。
綜上所述，傳統(tǒng)的匯流箱內(nèi)部控制電路電源的解決方案存在一定的問(wèn)題。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是在太陽(yáng)能發(fā)電廠/發(fā)電站中為匯流箱內(nèi)部控制電 路提供電能的情況下，存在布線困難、電壓損耗大等問(wèn)題。
本發(fā)明為了解決上述技術(shù)問(wèn)題而提供了 一種匯流箱自供電裝置，其包括控制電 路，其中控制電路包括濾波器、逆變單元和變壓調(diào)壓?jiǎn)卧?br> 從各電池板中輸出電能經(jīng)匯總后分出一部分，輸入至自供電裝置，首先輸入電能 依次通過(guò)控制電路中的濾波器、逆變單元和變壓調(diào)壓?jiǎn)卧M(jìn)行濾波、逆變和變壓調(diào)壓的操 作，在必要時(shí)還可進(jìn)行整流輸出，以供給匯流箱內(nèi)部各設(shè)備的使用。此外，太陽(yáng)能匯流箱自供電裝置中還包括電池組，其可以進(jìn)行自動(dòng)充放電的操作，在因各種原因而導(dǎo)致電池板的 電能輸出不能滿足使用需求時(shí)，電池組可為匯流箱供應(yīng)電能。
這樣，匯流箱所需要的電能來(lái)自于電池板所發(fā)出的電能以及太陽(yáng)能匯流箱自供電 裝置內(nèi)置電池組所提供的電能。
此外，控制電路可以根據(jù)電池組的電壓或輸出電流值判斷是否需要給電池組充電 或使電池組放電，同時(shí)還可以改變電池組的中單體電池的組合以達(dá)到各種等級(jí)的電壓、電 流輸出。具體地說(shuō)，控制電路可檢測(cè)內(nèi)置電池組的電壓，當(dāng)其電壓低于一定值時(shí)對(duì)電池組進(jìn) 行充電，保證電池組的輸出電壓在一定范圍內(nèi)。
此外，在輸入至匯流箱電能的電壓或電流值發(fā)生波動(dòng)時(shí)，控制電路可以對(duì)太陽(yáng)能 匯流箱自供電裝置的電壓、電流輸出進(jìn)行自動(dòng)控制和調(diào)整，從而可以提供可自由調(diào)整的各 種電壓等級(jí)的交、直流電源。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)
A、實(shí)現(xiàn)了匯流箱內(nèi)部控制電路的自供電，省去了使用外部電網(wǎng)電源所產(chǎn)生的布線工程。
B、保證了匯流箱內(nèi)部控制電源的穩(wěn)定性和可靠性。
C、匯流箱自供電裝置輸出電壓等級(jí)及電壓類型可調(diào)，能滿足各種不同的匯流箱的需求。
D、由于使用的是太陽(yáng)能電池板自身發(fā)出的電，更加清潔環(huán)保。


圖1是太陽(yáng)能電站或電廠的發(fā)電工作流程的示意圖。
圖2是本發(fā)明的太陽(yáng)能匯流箱自供電裝置的示意圖。
具體實(shí)施方式
參照?qǐng)D2，本發(fā)明提供了一種太陽(yáng)能匯流箱自供電裝置，其包括控制電路2，其中 控制電路2包括濾波器3、逆變單元4和變壓調(diào)壓?jiǎn)卧?。
從各電池板中輸出電能經(jīng)匯總后分出一部分，輸入至自供電裝置，首先輸入電能 依次通過(guò)控制電路2中的濾波器3、逆變單元4和變壓調(diào)壓?jiǎn)卧?進(jìn)行濾波、逆變和變壓調(diào) 壓的操作，在必要時(shí)還可進(jìn)行整流輸出，以供給匯流箱內(nèi)部各設(shè)備的使用。此外，太陽(yáng)能匯 流箱自供電裝置中還包括電池組1，其可以進(jìn)行自動(dòng)充放電的操作，在因各種原因而導(dǎo)致電 池板的電能輸出不能滿足使用需求時(shí)，電池組I可為匯流箱供應(yīng)電能。
這樣，匯流箱所需要的電能來(lái)自于電池板所發(fā)出的電能以及太陽(yáng)能匯流箱自供電 裝置內(nèi)置電池組I所提供的電能。
此外，控制電路2可以根據(jù)電池組I的電壓或輸出電流值判斷是否需要給電池組I 充電或使電池組放電，同時(shí)還可以改變電池組2的中單體電池的組合以達(dá)到各種等級(jí)的電 壓、電流輸出。具體地說(shuō)，控制電路2可檢測(cè)內(nèi)置電池組I的電壓，當(dāng)其電壓低于一定值時(shí) 對(duì)電池組進(jìn)行充電，保證電池組的輸出電壓在一定范圍內(nèi)。
此外，在輸入至匯流箱電能的電壓或電流值發(fā)生波動(dòng)時(shí)，控制電路2可以對(duì)太陽(yáng) 能匯流箱自供電裝置的電壓、電流輸出進(jìn)行自動(dòng)控制和調(diào)整，從而可以提供可自由調(diào)整的各種電壓等級(jí)的交、直流電源。
本發(fā)明的自供電裝置的工作過(guò)程如下
A、白天光照充足時(shí)，太陽(yáng)能電池板輸出的電流較大。匯流箱自供電裝置從電池板 輸入的電能中分出一部分，并通過(guò)控制電路2進(jìn)行濾波、逆變和變壓調(diào)壓的操作，必要時(shí)可 進(jìn)行整流輸出，以供給匯流箱內(nèi)部使用。此外，當(dāng)電池組I的電壓低于一定值時(shí)，電池板輸 入的電能可用于向電池組I進(jìn)行充電。
B、當(dāng)夜間或陰天光照不足，導(dǎo)致太陽(yáng)能電池板發(fā)電量降低不足，并難以維持匯流 箱內(nèi)部控制電路2的工作時(shí)，匯流箱自供電裝置可將電源供應(yīng)模式切換到電池組1，以保證 匯流箱內(nèi)部各設(shè)備能夠正常工作。
C、匯流箱自供電裝置可根據(jù)用戶的需求調(diào)整輸出電壓的大小和類型，滿足各種電 壓等級(jí)的交直流供電。
權(quán)利要求
1.一種太陽(yáng)能匯流箱自供電裝置，其包括控制電路(2)，其特征在于所述控制電路(2)包括濾波器(3)、逆變單元(4)和變壓調(diào)壓?jiǎn)卧?5)，其中控制電路(2)配置為當(dāng)從各電池板中輸出電能經(jīng)匯總后分出一部分，輸入至自供電裝置時(shí)，首先輸入電能依次通過(guò)濾波器(3)、逆變單元(4)和變壓調(diào)壓?jiǎn)卧?5)進(jìn)行濾波、逆變和變壓調(diào)壓的操作，以供給匯流箱內(nèi)部各設(shè)備的使用。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)能匯流箱自供電裝置，其特征在于還包括電池組(1)，其配置為能夠進(jìn)行自動(dòng)充放電的操作。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的太陽(yáng)能匯流箱自供電裝置，其特征在于控制電路(2)配置為能夠根據(jù)電池組(I)的電壓或輸出電流值判斷是否需要給電池組(I)充電或使電池組放電，同時(shí)還能夠改變電池組⑵的中單體電池的組合以達(dá)到各種等級(jí)的電壓、電流輸出。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的太陽(yáng)能匯流箱自供電裝置，其特征在于當(dāng)輸入至匯流箱電能的電壓或電流值發(fā)生波動(dòng)時(shí)，控制電路(2)配置為能夠?qū)ψ怨╇娧b置的電壓、 電流輸出進(jìn)行自動(dòng)控制和調(diào)整，從而提供可自由調(diào)整的各種電壓等級(jí)的交、直流電源。
全文摘要
本發(fā)明提供一種太陽(yáng)能匯流箱自供電裝置，其包括控制電路，其中控制電路包括濾波器、逆變單元和變壓調(diào)壓?jiǎn)卧?。從各電池板中輸出電能?jīng)匯總后分出一部分，輸入至自供電裝置后依次進(jìn)行濾波、變壓調(diào)壓、穩(wěn)壓的操作，以供給匯流箱內(nèi)部各設(shè)備的使用。此外，太陽(yáng)能匯流箱自供電裝置中還包括電池組，其可以進(jìn)行自動(dòng)充放電的操作，在因各種原因而導(dǎo)致電池板的電能輸出不能滿足使用需求時(shí)，電池組可為匯流箱供應(yīng)電能。本發(fā)明為匯流箱自身用電的供應(yīng)提供了一種方便有效的解決方法，避免了外部接入電源造成的布線成本。
文檔編號(hào)H02N6/00GK103001537SQ201110264900
公開(kāi)日2013年3月27日 申請(qǐng)日期2011年9月8日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月8日
發(fā)明者黃利剛, 張發(fā)宇 申請(qǐng)人:黃利剛, 張發(fā)宇