[發(fā)明專利]光伏分配系統(tǒng)

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310059878.8
• 申請日: 2013-02-26
• 公開（公告）號: CN103094977A
• 公開（公告）日: 2013-05-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張捷英;李衍山;駱書晶
• 申請（專利權(quán)）人: 張捷英
• 主分類號: H02J7/35
• 分類號: H02J7/35
• 代理公司: 濟(jì)南泉城專利商標(biāo)事務(wù)所 37218
• 代理人: 丁修亭

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種光伏應(yīng)用設(shè)備，主要應(yīng)用對象是家庭或者其他小規(guī)模光伏發(fā)電的場合，屬于獨(dú)立運(yùn)行的光伏。

背景技術(shù)

光伏(PV?or?photovoltaic)是太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)(photovoltaic?power?system)的簡稱。是一種利用太陽電池半導(dǎo)體材料的光伏效應(yīng)，將太陽光輻射能直接轉(zhuǎn)換為電能的一種新型發(fā)電系統(tǒng)，有獨(dú)立運(yùn)行和并網(wǎng)運(yùn)行兩種方式。

公知的，光伏板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，故可以長時間操作而不會導(dǎo)致任何損耗。簡單的光伏電池可為手表及計算器提供能源，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。

獨(dú)立運(yùn)行的光伏在很多時候不是單純的使用一塊電池板，更多的時候是一組電池板串聯(lián)使用，使用原理和應(yīng)用領(lǐng)域均受到很大限制。

并且目前絕大多數(shù)光伏發(fā)電系統(tǒng)，包括獨(dú)立運(yùn)行的光伏發(fā)電系統(tǒng)將發(fā)出的直流電通過逆變器變成交流電后向外輸出，這過程中既增加了轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)的電量損耗，又增加了發(fā)電設(shè)備的投入，這對想方設(shè)法降低發(fā)電成本、提高發(fā)電效率的光伏發(fā)電系統(tǒng)來說難以承受的。

發(fā)明內(nèi)容

因此，本發(fā)明的目的在于能夠有效提高光伏利用率的光伏分配系統(tǒng)，用于獨(dú)立運(yùn)行的光伏。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：

一種光伏分配系統(tǒng)，包括一組光伏電池板，還包括蓄電池以及控制裝置，其中所述控制裝置包括串并聯(lián)切換電路，用于該組光伏電池板輸出充電的并聯(lián)狀態(tài)與輸出用電的串聯(lián)狀態(tài)的切換，且包括用于檢測蓄電池電量的檢測裝置，以在檢測值低于設(shè)定值時，切換為并聯(lián)狀態(tài)對蓄電池充電。

從上述方案可以看出，區(qū)分于常規(guī)的通過串聯(lián)方式并采用逆變方式驅(qū)動負(fù)載的一般應(yīng)用，本發(fā)明采用串并聯(lián)轉(zhuǎn)換的方式并結(jié)合蓄電池以提高光伏利用率。串聯(lián)的電池組兩端的電壓等于所有電池板的電壓和，而并聯(lián)的電池組的驅(qū)動電壓為單塊電池板的輸出電壓（并聯(lián)要求采用輸出電壓一致的電池板），從而，在相對高壓狀態(tài)時也就是并聯(lián)狀態(tài)提供負(fù)載供電，提高電壓級別，降低線損。而在相對低壓狀態(tài)時，對應(yīng)地，功率一定的情況下，電流增大，能夠?qū)ν瓿煽焖俪潆姡瑥亩谛铍姵爻潆姞顟B(tài)時對其他負(fù)載的影響減小。另一方面，顯然光伏電池板主要用于白天發(fā)電，晚上靠蓄電池驅(qū)動負(fù)載，蓄電池處于驅(qū)動側(cè)，匹配連接光伏的線路比較短，線損可以忽略。因而，依據(jù)上述方案，消除了逆變所帶來的損耗，直接采用串并聯(lián)方式提供驅(qū)動電壓，大大提高了能源的利用率。

上述光伏分配系統(tǒng)，所述控制裝置輸出用電的電路有多支，對應(yīng)地，該控制裝置還配有用于檢測不用電電路使用狀態(tài)的傳感器，以在較高優(yōu)先級用電電路處于使用狀態(tài)時，且總供應(yīng)電量低于總使用電量時，截止低優(yōu)先級用電電路。

上述光伏分配系統(tǒng)，用于對蓄電池充電的電路含有手動開關(guān)。

上述光伏分配系統(tǒng)，還配有接入交流電網(wǎng)的開關(guān)，以在該系統(tǒng)總功率不足時，接入外接電源。

上述光伏分配系統(tǒng)，所述切換電路為開關(guān)電路，除首尾光伏電池板外，每一光伏電池板的一對輸出電纜其一配有用于轉(zhuǎn)換連接主電路與相鄰光伏電池板的轉(zhuǎn)換開關(guān)，另一則設(shè)有連接于主電路的動斷開關(guān)，首尾光伏電池板一塊一電纜設(shè)有連接對應(yīng)主電路的動斷開關(guān)，另一塊一電纜匹配設(shè)有轉(zhuǎn)換開關(guān)，從而在所述串聯(lián)狀態(tài)時，通過轉(zhuǎn)換開關(guān)使光伏電池板順次連接，并通過頭尾光伏電池板接入主電路。

上述光伏分配系統(tǒng)，所屬光伏電池板的的數(shù)目為8。

附圖說明

圖1為依據(jù)本發(fā)明的一種串并聯(lián)轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為一種光伏分配系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)原理圖。?

具體實(shí)施方式

應(yīng)當(dāng)理解，大部分的家用電器都是可以直流驅(qū)動的，如電熱水器、電爐、燈具、電視等，諸如家用電腦這樣的設(shè)備，稍加改造也可以使用直流電，畢竟電腦上的主要元器件都是直流驅(qū)動的。因此，單純的家用或者一般的獨(dú)立運(yùn)行的光伏提供直流驅(qū)動是可行的。

一個層面的目的是通過對多組光伏電池板電路的動態(tài)組合，在不使用逆變器的情況下，實(shí)現(xiàn)光伏發(fā)電利用的最大化，從而減少逆變器造成的功耗和資金投入，并將光伏電站發(fā)出的電能合理分配、充分利用，盡可能減少電站空轉(zhuǎn)。

通過多塊光伏電池板或者以系統(tǒng)為單元同時使用，相互并聯(lián)形成系統(tǒng)組，相互調(diào)劑富余的光伏電能，實(shí)現(xiàn)光伏利用的最大化。

一個層面的目的是針對不同用電器和儲電器的需求，分別設(shè)定用電優(yōu)先權(quán)，自動輸送多組不同的電流和電壓。