[發(fā)明專利]光網(wǎng)混合供電不間斷逆變電源的電能控制方法

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010301375.3
• 申請(qǐng)日: 2010-02-08
• 公開（公告）號(hào): CN101826821A
• 公開（公告）日: 2010-09-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳鳳江;駱?biāo)厝A;趙克;孫力;孫立志
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 哈爾濱工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): H02N6/00
• 分類號(hào): H02N6/00;H02J7/00;H02J3/38
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標(biāo)事務(wù)所 23109
• 代理人: 張果瑞

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及光網(wǎng)混合供電不間斷逆變電源的電能控制方法，屬于電力電子領(lǐng)域。

背景技術(shù)

不間斷電源能夠在主供電電源失電時(shí)為負(fù)載提供持續(xù)電能供應(yīng)，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。為了 實(shí)現(xiàn)不間斷電源的節(jié)能運(yùn)行，提高其持續(xù)運(yùn)行時(shí)間，目前有些專利公開了太陽能、電網(wǎng)混 合供電的太陽能電池，獲得了一定的節(jié)能效果，并有效提高了持續(xù)運(yùn)行時(shí)間。在現(xiàn)有技術(shù) 方案中，一種是將太陽能的發(fā)電電能用于不間斷電源中蓄電池的充電，而不直接參與負(fù)載 的供電，在蓄電池充滿電后太陽能電池不再輸出電能，如圖1所示。還有一種將電網(wǎng)電壓 經(jīng)過不控整流橋和濾波電路后轉(zhuǎn)化為直流電壓，再和太陽能電池經(jīng)過直流母線并聯(lián)后共同 為負(fù)載提供電能，在不間斷電源輕載和空載情況下太陽能電池同樣不輸出電能，如圖2 所示。顯而易見，上述方案均沒有實(shí)現(xiàn)太陽能電池的最大功率輸出，沒有最大限度的利用 太陽能，無法達(dá)到不間斷電源的最優(yōu)節(jié)能效果。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的是為了解決現(xiàn)有光網(wǎng)混合供電的不間斷電源不能最大限度的利用太陽能 的問題，提供了光網(wǎng)混合供電不間斷逆變電源的電能控制方法。

本發(fā)明采用網(wǎng)電能量控制模塊對(duì)交流電網(wǎng)供電能量進(jìn)行控制，將交流電轉(zhuǎn)換成直流母 線電壓，或?qū)⒅绷髂妇€電壓轉(zhuǎn)換成交流電回饋交流電網(wǎng)；

采用太陽能電池電能控制模塊控制太陽能電池板是否輸出電能；

采用充放電控制模塊對(duì)蓄電池的充放電狀態(tài)進(jìn)行控制；

采用直流-交流逆變模塊將直流母線電壓轉(zhuǎn)換成交流電壓輸出給負(fù)載；

采用能量管理模塊對(duì)網(wǎng)電能量控制模塊、太陽能電池電能控制模塊、充放電控制模塊 和直流-交流逆變模塊進(jìn)行電能的統(tǒng)一協(xié)調(diào)控制，

具體控制方法包括以下步驟：

步驟一、判斷電網(wǎng)是否正常，

判斷結(jié)果為是，執(zhí)行步驟二；判斷結(jié)果為否，能量管理模塊控制網(wǎng)電能量控制模塊停 止工作，然后執(zhí)行步驟三，

步驟二、能量管理模塊控制網(wǎng)電能量控制模塊工作于直流電壓閉環(huán)控制模式，太陽能 電池電能控制模塊在能量管理模塊的控制下，控制太陽能電池板工作于最大功率輸出模 式，然后執(zhí)行步驟五，

步驟三、判斷直流母線電壓是否大于上限閾值，

判斷結(jié)果為是，執(zhí)行步驟四，判斷結(jié)果為否，執(zhí)行步驟七，

步驟四、太陽能電池電能控制模塊在能量管理模塊的控制下，控制太陽能電池板工作 于恒壓模式，能量管理模塊控制充放電控制模塊停止輸出電能，然后執(zhí)行步驟五，

步驟五、判斷蓄電池的電量是否不足，

判斷結(jié)果為是，執(zhí)行步驟六，判斷結(jié)果為否，執(zhí)行步驟九，

步驟六、能量管理模塊控制充放電控制模塊工作，為蓄電池充電，然后執(zhí)行步驟九，

步驟七、充放電控制模塊工作于直流電壓閉環(huán)控制模式，蓄電池處于放電狀態(tài)，為負(fù) 載提供電能，太陽能電池電能控制模塊在能量管理模塊的控制下，控制太陽能電池板工作 于最大功率輸出模式，然后執(zhí)行步驟八，

步驟八、判斷蓄電池的輸出電壓是否低于欠壓保護(hù)閾值，

判斷結(jié)果為是，輸出報(bào)警信息并停機(jī)，判斷結(jié)果為否，執(zhí)行步驟九，

步驟九、直流-交流逆變模塊將直流母線電壓轉(zhuǎn)換成交流電提供給負(fù)載，完成光網(wǎng)混 合供電不間斷逆變電源的電能控制。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)：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；通過對(duì)能量進(jìn)行統(tǒng)一控制，充分利用太陽能電池產(chǎn)生的電能，不足部分由 電網(wǎng)補(bǔ)充，多余部分回饋到電網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)不間斷電源的最大化節(jié)能、長期持續(xù)運(yùn)行。

附圖說明

圖1和圖2是背景技術(shù)涉及的方法原理圖，圖3是本發(fā)明方法原理圖，圖4是本發(fā)明 方法流程圖。

具體實(shí)施方式

具體實(shí)施方式一：下面結(jié)合圖1至圖4說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式采用網(wǎng)電能量控 制模塊1對(duì)交流電網(wǎng)供電能量進(jìn)行控制，將交流電轉(zhuǎn)換成直流母線電壓，或?qū)⒅绷髂妇€電 壓轉(zhuǎn)換成交流電回饋交流電網(wǎng)；

網(wǎng)電能量控制模塊1的輸入端接交流電網(wǎng)，負(fù)責(zé)輸入電流的正弦化控制以及電網(wǎng)輸出 電能的控制；網(wǎng)電能量控制模塊1的輸出端為直流母線，直流母線的兩端連接儲(chǔ)能電容C。

采用儲(chǔ)能電容C進(jìn)行直流母線的電能緩沖。