[實用新型]新型的太陽能發電系統

有效

• 申請號: 201520283520.8
• 申請日: 2015-05-05
• 公開（公告）號: CN204578425U
• 公開（公告）日: 2015-08-19
• 發明（設計）人: 鄭崇峰;譚均承;邱齊
• 申請（專利權）人: 無錫聯動太陽能科技有限公司
• 主分類號: H02S10/00
• 分類號: H02S10/00;H02S40/30;H02S10/20;H02J3/38
• 代理公司: 北京中恒高博知識產權代理有限公司 11249
• 代理人: 宋敏

技術領域

本實用新型涉及太陽能發電領域，具體地，涉及一種新型的太陽能發電系統。

背景技術

目前，太陽能作為清潔能源的一種，正受到世界范圍內的廣泛關注。在歐洲，美洲都建立了大型的光伏電站。光伏發電還很靈活，可以在樓房屋頂，廣場或是直接替代樓宇外墻搭建小型的發電站，不僅可以起到美觀的作用，還能有效的利用太陽能。目前的太陽能發電系統有如下幾種，如圖1所示：太陽能電池板串聯起來接組串式逆變器。圖1所示方案的優點為是系統成本低，只用一個大功率的組串式逆變器連接組件，組成太陽能發電系統，裝配簡單。而這種系統的缺點也很明顯，由于組件的串聯結構，單個逆變器無法做到每個太陽能電池板工作于最大輸出功率條件下，發電量受陰影，遮擋等影響比較大，而且將所有組件串聯在一起，其輸出電壓很高，系統存在安全隱患，需要額外的增加滅弧裝置于高壓直流側。

現有的太陽能發電系統的方案2，如圖2所示，在方案1的系統上增加優化器，該方案彌補了方案1中單個逆變器無法保證每個太陽能電池板都工作于最大功率點的弊端，每個太陽能電池板都連接了一個直流優化器，用于追蹤太陽能電池板的最大功率點，做到最大化太陽能系統發電。方案2相對方案1的進步是明顯的，但是他并沒有解決方案1中高壓直流電來的安全問題，同時增加的直流優化器也比方案1的成本要高。整個系統的造價要高于方案1，但是考慮到增加的發電量，對于投資回報率來說，反而優于傳統的電池板直接連接組串式逆變器的方案。

現有的太陽能發電系統的方案3，如圖3所示，是最近開始越來越受到人們重視的方案。每個太陽能電池板輸出直接連接微型逆變器，將太陽能電池板所發電直接轉化為交流電，并網發電。微型逆變器內部已經包含了最大功率跟蹤策略，能夠優化連接的太陽能電池板，做到最大功率輸出運行。由于單塊太陽能電池板的輸出電壓最高不大于50V，因此這樣的系統相對方案1和方案2來說，優點也非常清晰，即安全性高。對于太陽能發電系統，投資回報率是建立在電站可以長期，穩定，持續發電的基礎上的，如果因為安全的原因，導致了電站損壞，火災等事故，得不償失。因此在美國，歐洲，方案3越來越受到人們的青睞，特別是美國，也已經初步在設定法規，在不久的將來，太陽能發電系統中的系統電壓要求將低于80V的安全范圍，以保證太陽能電站安全，可靠，長期的運行。當然，方案3的缺點也非常明顯，由于每個電池板都連接了逆變器，而且每個逆變器都包含了傳統逆變器所需要的升壓，逆變，最大功率跟蹤等電路和控制方法，微型逆變器方案是3個方案里面成本最高的。

綜上所述，現有的太陽能發電系統各有優缺點，并沒有一個太陽能發電系統既便宜，發電量又多，而且還安全可靠。

實用新型內容

本實用新型的目的在于，針對上述問題，提出一種新型的太陽能發電系統，以實現安全可靠且發電效率高的優點。

為實現上述目的，本實用新型采用的技術方案是：

一種新型的太陽能發電系統，包括太陽能電池板、直流優化器和逆變器，所述太陽能電池板和直流優化器均為N個，所述逆變器的個數為M個，每個太陽能電池板的輸出都連接一個直流優化器，直流優化器的主要功能為追蹤太陽能電池板的最大功率點和穩定輸出電流的作用，實現最大化太陽能電池板的輸出功率，且所有直流優化器的輸出并聯在一起，構建起直流總線，M個逆變器的輸入并聯在一起，輸入并聯在一起的M個逆變器從直流總線上抽取電流，且M個逆變器的輸出也并聯于同一個電網。

優選的，所述直流優化器集成在太陽能電池板接線盒內或作為一個獨立的外置設備連接到太陽能電池板上，且該直流優化器集成通信，通過遠程通信，調節直流優化器的輸入功率。

優選的，所述逆變器的個數為M+1個,即按照功率滿額的情況下多配置一臺逆變器。

優選的，所述直流總線上電連接低壓直流設備，為低壓直流設備提供能量，供低壓直流設備運行。

優選的，所述直流總線上連接蓄電池，且為了彌補直流總線上蓄電池能量的不足，直流總線上外接交流轉低壓直流整流器，該交流轉低壓直流整流器在直流總線上的能量不足時給蓄電池充電。

優選的，還包括離網型逆變器和切換開關，在電網停電時，使用切換開關切斷電網對內部負載的供電，而只留下離網型逆變器給內部負載供電，起到應急供電的作用。

優選的，所述逆變器的個數M為1到N之間的任何一個數，根據M和N的比例來調節DC功率對AC功率的比例。

優選的，所述太陽能電池板至少包括多晶硅電池板、單晶硅電池板和薄膜電池板。