[發(fā)明專利]具有網(wǎng)側(cè)功率因數(shù)校正功能的光網(wǎng)混合供電不間斷電源

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200910217443.5
• 申請(qǐng)日: 2009-12-29
• 公開（公告）號(hào): CN101741133A
• 公開（公告）日: 2010-06-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳鳳江;趙克;孫力;孫立志;孔勁松;馬衛(wèi)濤;郭衛(wèi)群;戚彥強(qiáng)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 哈爾濱工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): H02J9/06
• 分類號(hào): H02J9/06;H02J7/00;H02N6/00
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標(biāo)事務(wù)所 23109
• 代理人: 張宏威

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電能變換領(lǐng)域。

背景技術(shù)

不間斷電源(Uninterrupted?Power?Supply)簡(jiǎn)稱UPS，是一種在主供電電源失電時(shí)能夠提供短時(shí)持續(xù)電能供應(yīng)的一種電源。在各行業(yè)、各領(lǐng)域，尤其是實(shí)時(shí)性很強(qiáng)的重要系統(tǒng)、重要部門和重要的用電設(shè)備，具有重要的實(shí)用價(jià)值。UPS電源主要分為備用式，在線式和備用互動(dòng)式幾種，其中在線式實(shí)現(xiàn)方案輸出電壓不受網(wǎng)側(cè)電壓質(zhì)量影響，輸出電壓質(zhì)量較高等特點(diǎn)在實(shí)際系統(tǒng)中得到了越來越廣泛的應(yīng)用。我國的UPS技術(shù)及其相關(guān)產(chǎn)品的自主設(shè)計(jì)、制造能力與美國和歐洲相比還處于較落后的水平。對(duì)于UPS復(fù)雜的控制及保護(hù)電路技術(shù)的掌握程度和設(shè)計(jì)水平，還未達(dá)到能自主靈活設(shè)計(jì)的程度，而且現(xiàn)在的UPS還存在體積笨重，功能單一，諧波污染大等問題。

目前，石油、煤炭等傳統(tǒng)能源儲(chǔ)量正在加速枯竭，價(jià)格日益飆升，另外煤炭的巨量消費(fèi)已成為我國大氣污染的主要來源。而與此同時(shí)隨著科技的不斷進(jìn)步，太陽能作為一種清潔、高效、永不衰竭的新能源其利用成本已經(jīng)越來越低。在常規(guī)能源的有限性和環(huán)境壓力日益增加的現(xiàn)實(shí)情況下，我國政府已經(jīng)將太陽能資源利用作為國家可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的重要內(nèi)容。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為解決現(xiàn)有使用不間斷電源的諧波污染大且不能長(zhǎng)期持續(xù)運(yùn)行的缺點(diǎn)，提供一種具有網(wǎng)側(cè)功率因數(shù)校正功能的光網(wǎng)混合供電不間斷電源。

具有網(wǎng)側(cè)功率因數(shù)校正功能的光網(wǎng)混合供電不間斷電源包括：儲(chǔ)能電容、第一二極管、第二二極管、控制組件和充放電控制單元，它還包括功率因數(shù)校正電路和太陽能電池組件，所述功率因數(shù)校正電路的輸出端與第一二極管的陽極端連接，所述第一二極管的陰極端同時(shí)與儲(chǔ)能電容的一端、第二二極管的陰極端、充放電控制單元的輸出端和控制組件的輸入端連接，所述第二二極管陽極端與太陽能電池組件的輸出端連接，儲(chǔ)能電容的另一端同時(shí)與功率因數(shù)校正電路的輸入端、充放電控制單元的輸入端、太陽能電池組件的輸入端和控制組件的輸出端連接；所述功率因數(shù)校正電路的交流電壓輸入端為交流電網(wǎng)的輸入端，所述控制組件的負(fù)載輸出端為負(fù)載電流輸出端。

本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明將太陽能發(fā)電技術(shù)與UPS電源技術(shù)相結(jié)合，采用光伏電和網(wǎng)電混合式的供電方式；充分利用太陽能電池產(chǎn)生的電能，將電網(wǎng)能量作為補(bǔ)充電源，實(shí)現(xiàn)了UPS電源的長(zhǎng)期持續(xù)運(yùn)行。本發(fā)明采用功率因數(shù)校正電路對(duì)交流電網(wǎng)輸入電流進(jìn)行控制，降低裝置對(duì)交流電網(wǎng)的諧波和無功污染。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的裝置結(jié)構(gòu)圖，圖2為充放電控制電路中雙向變換器電路圖，圖3為直流-交流變換器控制原理圖。

具體實(shí)施方式

具體實(shí)施方式一：結(jié)合圖1說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式所述的具有網(wǎng)側(cè)功率因數(shù)校正功能的光網(wǎng)混合供電不間斷電源包括儲(chǔ)能電容C1、第一二極管D1、第二二極管D2、控制組件3和蓄電池充放電單元4，它還包括功率因數(shù)校正電路1和太陽能電池組件2，所述功率因數(shù)校正電路1的輸出端與第一二極管D1的陽極端連接，所述第一二極管D1的陰極端同時(shí)與儲(chǔ)能電容C1的一端、第二二極管D2的陰極端、蓄電池充放電單元4的輸出端和控制組件3的輸入端連接，所述第二二極管D2陽極端與太陽能電池組件2的輸出端連接，儲(chǔ)能電容C1的另一端同時(shí)與功率因數(shù)校正電路1的輸入端、蓄電池充放電單元4的輸入端、太陽能電池組件2的輸入端和控制組件3的輸出端連接；所述功率因數(shù)校正電路1的交流電壓輸入端為交流電網(wǎng)的輸入端，并與交流電網(wǎng)的輸出端連接，所述控制組件3的負(fù)載輸出端為負(fù)載電流輸出端，并與負(fù)載連接。

具體實(shí)施方式二：結(jié)合圖1說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式與實(shí)施方式一的不同之處在于，所述太陽能電池組件2由太陽能電池2-1和升壓電路2-2組成，所述太陽能電池2-1的輸出端與升壓電路2-2的太陽能電池輸入端連接，所述升壓電路2-2的太陽能電池輸出端與太陽能電池2-1的輸入端連接，所述升壓電路2-2的向外供電輸入輸出為太陽能電池組件2的輸入輸出端。

本實(shí)施方式所述的升壓電路2-2采用直流輸出電壓的單環(huán)結(jié)構(gòu)，所述升壓電路2-2用于對(duì)太陽能電池2-1輸出的電壓進(jìn)行升壓控制。

具體實(shí)施方式三：結(jié)合圖1和圖2說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式與實(shí)施方式一的不同之處在于，所述蓄電池充放電單元4由蓄電池4-2和充放電控制電路4-1組成，所述蓄電池4-2的輸出端與充放電控制電路4-1的電池輸入端連接，所述充放電控制電路4-1的電池輸出端與蓄電池4-2的輸入端連接，所述充放電控制電路4-1的供電輸入輸出端為蓄電池充放電單元4的輸入輸出端。