[發(fā)明專利]混合逆變裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110457219.0
• 申請日: 2011-12-30
• 公開（公告）號: CN103187794A
• 公開（公告）日: 2013-07-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 徐洋波;孫玉鴻;薛建科
• 申請（專利權(quán)）人: 上海追日電氣有限公司
• 主分類號: H02J9/06
• 分類號: H02J9/06;H02J7/00;H02J3/38
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司 31002
• 代理人: 朱水平;王婧荷

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種混合逆變裝置，特別是涉及一種利用光伏組件和蓄電池的混合逆變裝置。

背景技術(shù)

逆變器(inverter)是把直流電能(例如來自電池、光伏電池、蓄電瓶的電能)轉(zhuǎn)變成交流電(一般為220VAC/110VAC、50Hz/60Hz正弦或方波)，通俗的講，逆變器是一種將直流電(DC)轉(zhuǎn)化為交流電(AC)的裝置。由于電力資源的緊缺，可再生能源及動力電池的梯次利用將是提高能源綜合利用率的重要環(huán)節(jié)。按照國家的有關(guān)規(guī)定，動力蓄電池的實(shí)際容量衰退至其標(biāo)稱容量的80％后，應(yīng)該進(jìn)行淘汰。除了太陽能本身以外，當(dāng)電動汽車大規(guī)模應(yīng)用后，已淘汰的動力蓄電池仍然是一筆巨大的財富，可以在電網(wǎng)儲能應(yīng)用方面發(fā)揮重要作用。

光伏組件是一種暴露在陽光下便會產(chǎn)生直流電的發(fā)電裝置，由幾乎全部以半導(dǎo)體物料(例如硅)制成的薄身固體光伏電池組成。由于沒有活動的部分，故可以長時間工作而不會導(dǎo)致任何損耗。簡單的光伏電池可為手表及計算機(jī)等小型設(shè)備提供能源，較復(fù)雜的光伏系統(tǒng)可為房屋提供照明，并為電網(wǎng)供電，大型的光伏系統(tǒng)可建成光伏電站。然而光伏發(fā)電逆變裝置一般采用并網(wǎng)式直接向電網(wǎng)輸電和離網(wǎng)式直接給負(fù)載供電兩種，由于太陽能本身的時效性及儲能容量的有限性等特點(diǎn)，其提高太陽能的穩(wěn)定性、持續(xù)性及利用率一直是困擾人們的問題。

為了緩解電網(wǎng)的供電壓力、并通過蓄電池對電能加以利用、減少能源的浪費(fèi)、充分利用一切能源以及彌補(bǔ)太陽能發(fā)電的穩(wěn)定性和持續(xù)性等問題，需要一種新的能實(shí)現(xiàn)多種發(fā)電、用電通路之間切換的逆變裝置。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的逆變器逆變通路功能較為單一、無法實(shí)現(xiàn)多種發(fā)電方式的電路、多種用電通路之間切換、不利于電能資源的最大利用的缺陷，提供一種能實(shí)現(xiàn)多種發(fā)電、用電通路之間切換的混合逆變裝置。

本發(fā)明是通過下述技術(shù)方案來解決上述技術(shù)問題的：

一種混合逆變裝置，其特點(diǎn)在于，其包括一控制單元、一光伏并網(wǎng)逆變單元和一離網(wǎng)逆變單元，其中，

該控制單元用于檢測一電網(wǎng)的電網(wǎng)狀態(tài)并在該電網(wǎng)狀態(tài)異常(例如電網(wǎng)斷電、電網(wǎng)電壓或者頻率波動比較大)時啟用該光伏并網(wǎng)逆變單元和/或該離網(wǎng)逆變單元；

該光伏并網(wǎng)逆變單元用于將一光伏組件輸出的直流電逆變?yōu)榻涣麟娨詫⒃摻涣麟姴⑷朐撾娋W(wǎng)發(fā)電；

該離網(wǎng)逆變單元用于將一蓄電池組件輸出的直流電逆變?yōu)榻涣麟娨詾橐回?fù)載提供工作電源，以及用于將該光伏組件輸出的直流電逆變?yōu)榻涣麟娨詾樵撠?fù)載提供工作電源，例如在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，該光伏并網(wǎng)逆變單元將該光伏組件輸出的直流電直流轉(zhuǎn)換后送入該離網(wǎng)逆變單元，后經(jīng)該離網(wǎng)逆變單元將該直流電逆變?yōu)榻涣麟姾罄迷摻涣麟姙樵撠?fù)載供電，當(dāng)然，具體的實(shí)現(xiàn)方式并不局限于此。

特別地，該混合逆變裝置除了將該光伏組件輸出的直流電和該蓄電池組件輸出的直流電逆變?yōu)榻涣麟娭?，還包括利用電網(wǎng)的正常使用功能，例如該混合逆變裝置還用于將該電網(wǎng)輸出的交流電轉(zhuǎn)換為直流電以為該負(fù)載供電。上述交流轉(zhuǎn)直流為該負(fù)載供電的具體實(shí)現(xiàn)方式可以為：例如，該離網(wǎng)逆變單元與該電網(wǎng)的連接端具有一電磁干擾濾除單元以濾除外界電網(wǎng)的高頻脈沖對該混合逆變裝置的干擾，同時也起到減少該混合逆變裝置本身對外界的電磁干擾，在濾除了電磁干擾之后，來自該電網(wǎng)的交流電經(jīng)過一整流電路轉(zhuǎn)換為直流電以供給該蓄電池組件充電。該混合逆變裝置的直流逆變至交流的通路和交流轉(zhuǎn)直流的通路之間可以通過一切換裝置(例如一繼電器)實(shí)現(xiàn)。

優(yōu)選地，該光伏并網(wǎng)逆變單元還用于將該光伏組件輸出的直流電逆變?yōu)榻涣麟娨詾樵撠?fù)載提供工作電源。

優(yōu)選地，該光伏并網(wǎng)逆變單元還用于直流轉(zhuǎn)換該光伏組件輸出的直流電以為該蓄電池組件充電。

優(yōu)選地，該光伏并網(wǎng)逆變單元包括一DC/DC(直流轉(zhuǎn)直流)電路，用于實(shí)時偵測該光伏組件的發(fā)電電壓并追蹤最高電壓電流值以及將該光伏組件的輸出電壓升壓至該離網(wǎng)逆變單元的一穩(wěn)定工作電壓，例如，該穩(wěn)定工作電壓為該離網(wǎng)逆變單元的一最佳工作狀態(tài)的工作電壓。之所以實(shí)時偵測該光伏組件的發(fā)電電壓并追蹤最高電壓電流值可以使得該光伏組件始終以最高效率為該蓄電池組件充電。

優(yōu)選地，該離網(wǎng)逆變單元還包括一充電電路，該光伏并網(wǎng)逆變單元還用于將該光伏組件輸出的直流電直流轉(zhuǎn)換后送入該充電電路以為該蓄電池組件充電。

優(yōu)選地，該控制單元還用于檢測該蓄電池組件的電池信息，并且當(dāng)該蓄電池組件的電量低于一電量閾值、且該電網(wǎng)狀態(tài)正常時啟用該離網(wǎng)逆變單元為該蓄電池組件充電；