[發明專利]家庭分布式光伏能量轉換裝置

在審

• 申請號: 201710037122.1
• 申請日: 2017-01-19
• 公開（公告）號: CN106786769A
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發明（設計）人: 尹澤;黃波;徐亮明;季石斌
• 申請（專利權）人: 江蘇綠國新能源科技有限公司
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38;H02J3/32;B60L11/18;H02J13/00
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司32224
• 代理人: 董建林

技術領域

本發明涉及一種家庭分布式光伏能量轉換裝置，屬于分布式光伏發電技術領域。

背景技術

太陽能光伏發電系統分為離網光伏發電系統與并網光伏發電系統。離網光伏發電系統，主要由太陽能電池組件、控制器、蓄電池組成，若為交流負載供電，還需配置離網逆變器。并網光伏發電系統，即太陽能組件產生的直流電經過并網逆變器轉換成符合市電要求的交流電以后直接接入公共電網，主要有集中式大型并網光伏電站和分布式小型并網光伏發電系統兩種形式，前者主要特點是將所發電能直接輸送到電網，由電網統一調配向用戶供電，但這種電站投資大、建設周期長、占地面積大，發展難度相對較大；而后者由于具有投資小、建設快、占地面積小、政策支持力度大等優點，是未來并網光伏發電系統發展的主流方向。

目前，太陽能光伏發電系統總體發展迅速，但仍存在諸多制約分布式光伏發電系統在我國推廣應用的不利因素，其中之一即是光伏發電系統的成本，因此合理設計光伏儲能系統拓撲結構成為關鍵所在。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是克服現有技術的缺陷，提供一種家庭分布式光伏能量轉換裝置，該轉換裝置可以集直流轉交流逆變、并網，電能儲能、電動汽車充電、裝置監控及數據采集于一體。轉換裝置信號采集主板將單相逆變器，儲能系統，車載充電機以及計量表的數據采集匯總，通過HMI可以實時查詢相關設備運行數據。同時也可以通過預留的RS485、以太網、GPRS端口將信號采集板采集的逆變器側數據，BMS儲能系統數據，充電機狀態信息以及雙向電能計量表數據傳輸到后臺服務器，有利于分布式光伏系統的運行維護。

本發明的家庭分布式光伏能量轉換裝置(以下簡稱轉換裝置)是一種集分布式光伏系統、儲能管理、遠程服務器端數據采集以及智能家電用電管理的新型裝置，通過逆變部分將光伏組件構成的直流電變成交流電給家庭負載使用，自發自用，多余電量先對儲能系統的電池進行充電，最后再并入電網。轉換裝置提供的交流、直流兩個充電接口為家庭充電汽車提供了多元化選擇。轉換裝置對外的以太網，GPRS接口，借助通用分組無線服務技術GPRS應用于不便鋪設通訊線路的控制系統中，通過移動基站，能夠隨時隨地的通過網絡連接對轉換裝置進行監控。

本發明采用如下技術方案：家庭分布式光伏能量轉換裝置，其特征在于，包括光伏電池組、光伏匯流箱、逆變器單元、信號采集主板、充電機、電動汽車、不間斷負載、一般性負載、儲能系統、智能電源分配系統、雙向電能計量表、電網，所述光伏電池組的輸出端與所述光伏匯流箱的輸入端相連接，所述光伏匯流箱的輸出端與所述逆變器單元的輸入端相連接，所述充電機的輸入端與所述逆變器單元的輸出端相連接，所述雙向電能計量表、所述儲能系統、所述信號采集主板均與所述逆變器單元采用雙向級聯，所述充電機的輸出端與所述電動汽車的輸入端相連接，所述雙向電能計量表與所述電網采用雙向級聯，所述逆變器單元的輸出端分別與所述不間斷負載的輸入端、所述一般性負載的輸入端、所述智能電源分配系統的輸入端相連接；

所述逆變器單元用來把直流電變成交流電，實現電壓，頻率，相位與電網高度一致；所述儲能系統能夠消峰填谷，用來在用電低谷時將電儲存起來，用電高峰時將電送出去給所述不間斷負載使用，達到平衡電力負荷的目的；所述充電機用來對電動汽車進行充電；所述信號采集主板用來對所述逆變器單元、所述儲能系統、所述充電機以及所述雙向電能計量表的數據采集，并能通過HMI顯示及查詢；所述光伏電池組用來將太陽能直接轉換為電能然后傳輸給所述光伏匯流箱匯集，運行方式以用戶側自發自用，多余電量則通過所述逆變器單元并入電網；所述充電機提供對電動汽車的交流、直流兩種充電接口，根據需要選擇充電接口對電動汽車進行充電；所述智能電源分配系統用來對帶遙控的家用電器進行控制；所述雙向電能計量表用來將來自所述逆變器單元的電能輸送到所述電網中。

作為一種較佳的實施例，所述信號采集主板設置有CAN接口、若干RS485接口、WIFI接口、GPRS或以太網接口。

作為一種較佳的實施例，所述信號采集主板上的GPRS或以太網接口通過GPRS網絡或以太網絡外接服務器端，所述服務器端通過互聯網外接電網公司用戶側管理系統，所述服務器端用來對所述家庭分布式光伏能量轉換裝置進行集中運行維護以及故障定位分析，所述電網公司用戶側管理系統用來通過互聯網直接訪問所述服務器端，監控所述家庭分布式光伏能量轉換裝置的發電及運行情況。

作為一種較佳的實施例，所述信號采集主板上的CAN接口通過CAN總線與所述充電機雙向連接，用來與充電機進行通訊，實時采集充電機里面的充電數據。