專利名稱：光伏直流離網(wǎng)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種光伏直流離網(wǎng)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
可再生清潔能源是21世紀(jì)世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展中最具有決定性影響的技術(shù)領(lǐng)域之一，具有普遍存在、用之不竭、無環(huán)境污染等優(yōu)越性，在世界和我國能源可持續(xù)發(fā)展中發(fā)揮越來越大的作用。光伏系統(tǒng)是利用太陽能電池組件和其他輔助設(shè)備將太陽能轉(zhuǎn)換成電能的系統(tǒng)。目前常見的光伏離網(wǎng)系統(tǒng)無外乎直流供電系統(tǒng)和交流供電系統(tǒng)，一般情況下直流供電系統(tǒng)在中小功率段離網(wǎng)使用，交流供電系統(tǒng)在稍大的功率段離網(wǎng)使用(見圖1所示)。常用的家用負(fù)載電源都是交流電，但是從內(nèi)部看大部分的輸入電路都是通過一個(gè)整流電路將交流電整成直流電后供電(見圖2所示)，而實(shí)際上使用的很多負(fù)載都是可以通過直流方式實(shí)現(xiàn)供電。因此可以考慮單獨(dú)通過直流配電實(shí)現(xiàn)供電。目前照明用的發(fā)光二極管(Light Emitting Diode, LED)、節(jié)能燈(CompactFluorescent Lamp, CFL)都可以實(shí)現(xiàn)低壓直流供電，直流風(fēng)扇、直流泵等小型直流電機(jī)應(yīng)用也很廣泛，由于上述小功率負(fù)載的功率都比較小，所以低壓供電的優(yōu)勢(shì)明顯高于高壓供電。現(xiàn)在家用電視、電腦、手機(jī)充電器，以及越來越多的家電產(chǎn)品都是采用開關(guān)電源技術(shù)將交流電整流成直流然后供電(見圖3所示)，因此在離網(wǎng)的光伏系統(tǒng)中完全可以通過直流供電方式來實(shí)現(xiàn)家用電氣正常工作。變頻器類家電由于采用的都是變頻器類相關(guān)技術(shù)對(duì)直流電機(jī)進(jìn)行變頻控制，輸入電源部分也都是采用單向或者三相整流橋技術(shù)將交流整流成直流，然后進(jìn)行工作(見圖4所示)，因此也可通過直流供電方式實(shí)現(xiàn)家用電氣供電。由于高頻離網(wǎng)型逆變器普遍采用電壓型的控制模式，主直流母線上需要很大的電容來提供能量，直流母線的高壓橋型逆變開關(guān)管損耗一直是限制逆變器效率提升的主要因素。如果考慮上逆變器本身的功耗，這將是很大一塊損耗。因此，有必要提供一種改進(jìn)的光伏直流離網(wǎng)系統(tǒng)以解決上述問題。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種可實(shí)現(xiàn)高低壓分開直接供電，且可提高光伏發(fā)電的利用率、降低成本的光伏直流離網(wǎng)系統(tǒng)。為實(shí)現(xiàn)前述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案:一種光伏直流離網(wǎng)系統(tǒng)，包括光伏電池陣列、與所述光伏電池陣列連接的光伏控制器、與所述光伏控制器連接的蓄電池、以及分別與所述光伏控制器連接且用以輸出低壓直流電壓的低壓轉(zhuǎn)換電路和用以輸出高壓直流電壓的高壓升壓電路。作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述高壓升壓電路包括與所述光伏控制器連接的推挽式升壓電路、與所述推挽式升壓電路連接的全橋整流電路。[0013]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述高壓升壓電路包括與所述光伏控制器連接的全橋升壓電路、與所述全橋升壓電路連接的全橋整流電路。作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述光伏控制器為MPPT控制器。本實(shí)用新型的有益效果是:本實(shí)用新型的光伏直流離網(wǎng)系統(tǒng)通過在光伏控制器后直接連接分別實(shí)現(xiàn)輸出低壓直流電壓和高壓直流電壓的低壓轉(zhuǎn)換電路和高壓升壓電路，從而可實(shí)現(xiàn)高低壓分開直接供電，簡(jiǎn)化了電力變換的程序，從而有助于提高光伏發(fā)電的利用率、降低了成本。

圖1為現(xiàn)有技術(shù)中光伏交流離網(wǎng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。圖2為現(xiàn)有技術(shù)中光伏直流離網(wǎng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。圖3為現(xiàn)有技術(shù)中的開關(guān)電源圖。圖4為現(xiàn)有技術(shù)中的變頻器的電路圖。圖5為本實(shí)用新型光伏直流離網(wǎng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。圖6為圖5中光伏直流離網(wǎng)系統(tǒng)一較佳實(shí)施例的結(jié)構(gòu)不意圖。圖7為圖5中光伏直流離網(wǎng)系統(tǒng)另一較佳實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
請(qǐng)參見圖5，本實(shí)用新型一實(shí)施例中的光伏直流離網(wǎng)系統(tǒng)包括光伏電池陣列1、光伏控制器2、蓄電池3、低壓轉(zhuǎn)換電路4、以及高壓升壓電路5。光伏控制器2為MPPT (Maximum Power Point Tracking,最大功率點(diǎn)跟蹤,簡(jiǎn)稱MPPT)控制器。該光伏控制器2對(duì)蓄電池3進(jìn)行充放電控制，可分別輸出兩路直流電壓，一路直流電壓輸出至低壓轉(zhuǎn)換電路4，另一路直流電壓輸出至高壓升壓電路5。該光伏控制器2分別與光伏電池陣列1、蓄電池3、低壓轉(zhuǎn)換電路4、以及高壓升壓電路5連接。在本實(shí)施例中，由于光伏控制器2采用MPPT控制器，所以可實(shí)現(xiàn)太陽能轉(zhuǎn)換能量存儲(chǔ)的最大化。低壓轉(zhuǎn)換電路4接收光伏控制器2輸出的其中一路直流電壓并輸出低壓直流電壓，其輸出的低壓直流電壓低于安全工作電壓，其中該安全工作電壓值為36V。該低壓轉(zhuǎn)換電路4所輸出的低壓直流電壓供小功率負(fù)載62使用，如LED、CFL等。該低壓轉(zhuǎn)換電路4可采用Boost電路或Buck電路。高壓升壓電路5接收光伏控制器2輸出的另一路直流電壓并輸出高壓直流電壓，其輸出的高壓直流電壓高于安全工作電壓，一般在300V左右，從而保證大于大功率負(fù)載61使用，如家用電視、電腦等。請(qǐng)參閱圖6所示，其中一實(shí)施例中，高壓升壓電路5包括與光伏控制器2連接并接收光伏控制器2直流電路的推挽式升壓電路51、與推挽式升壓電路51連接并輸出310V以上電壓的全橋整流電路52。通過該高壓升壓電路5實(shí)現(xiàn)DC-DC升壓變換將蓄電池3電壓升到直流310V，以保證大于大功率負(fù)載61需求交流220V峰值電壓。請(qǐng)參閱圖7所示，另一上述高壓升壓電路5還可以采用如下電路實(shí)現(xiàn):高壓升壓電路5包括與光伏控制器2連接并輸出3IOV以上電壓的的全橋升壓電路53、與全橋升壓電路53連接的全橋整流電路54。通過該高壓升壓電路5實(shí)現(xiàn)DC-DC升壓變換將蓄電池3電壓升到直流310V，以保證大大于功率負(fù)載61需求交流220V峰值電壓。綜上所述，上述光伏直流離網(wǎng)系統(tǒng)通過在光伏控制器2后直接連接分別實(shí)現(xiàn)輸出低壓直流電壓和高壓直流電壓的低壓轉(zhuǎn)換電路4和高壓升壓電路5，從而可實(shí)現(xiàn)高低壓分開直接供電，簡(jiǎn)化了電力變換的程序，從而有助于提高光伏發(fā)電的利用率、降低了成本。盡管為示例目的，已經(jīng)公開了本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，但是本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將意識(shí)到，在不脫離由所附的權(quán)利要求書公開的本實(shí)用新型的范圍和精神的情況下，各種改進(jìn)、增加以及取代是可能的。
權(quán)利要求1.一種光伏直流離網(wǎng)系統(tǒng)，包括光伏電池陣列、與所述光伏電池陣列連接的光伏控制器、以及與所述光伏控制器連接的蓄電池，其特征在于:所述光伏直流離網(wǎng)系統(tǒng)還包括分別與所述光伏控制器連接且用以輸出低壓直流電壓的低壓轉(zhuǎn)換電路和用以輸出高壓直流電壓的高壓升壓電路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光伏直流離網(wǎng)系統(tǒng)，其特征在于:所述高壓升壓電路包括與所述光伏控制器連接的推挽式升壓電路、與所述推挽式升壓電路連接的全橋整流電路。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光伏直流離網(wǎng)系統(tǒng)，其特征在于:所述高壓升壓電路包括與所述光伏控制器連接的全橋升壓電路、與所述全橋升壓電路連接的全橋整流電路。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的光伏直流離網(wǎng)系統(tǒng)，其特征在于:所述光伏控制器為MPPT控制器。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種光伏直流離網(wǎng)系統(tǒng)，包括光伏電池陣列、與光伏電池陣列連接的光伏控制器、與光伏控制器連接的蓄電池、以及分別與光伏控制器連接且用以輸出低壓直流電壓的低壓轉(zhuǎn)換電路和用以輸出高壓直流電壓的高壓升壓電路，該光伏直流離網(wǎng)系統(tǒng)通過在光伏控制器后直接連接分別實(shí)現(xiàn)輸出低壓直流電壓和高壓直流電壓的低壓轉(zhuǎn)換電路和高壓升壓電路，從而可實(shí)現(xiàn)高低壓分開直接供電，簡(jiǎn)化了電力變換的程序，從而有助于提高光伏發(fā)電的利用率、降低了成本。
文檔編號(hào)H02M3/337GK203056672SQ20132006261
公開日2013年7月10日 申請(qǐng)日期2013年2月4日 優(yōu)先權(quán)日2013年2月4日
發(fā)明者翟壽縉 申請(qǐng)人:阿特斯(中國)投資有限公司, 常熟阿特斯陽光電力科技有限公司