[發(fā)明專利]一種家用安全高效離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)

在審

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• 申請日: 2017-07-29
• 公開（公告）號: CN107204633A
• 公開（公告）日: 2017-09-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 不公告發(fā)明人
• 申請（專利權(quán)）人: 合肥賽度電子科技有限公司
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38;H02J3/32;H02J7/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及光伏應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種家用安全高效離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)。

背景技術(shù)

太陽能作為一種新能源，取之不盡，用之不竭，同時由于太陽能是一種潔凈的能源，在開發(fā)利用時，不會產(chǎn)生廢渣、廢水、廢氣、也沒有噪音，更不會影響生態(tài)平衡，絕對不會造成污染和公害，因此在提倡環(huán)保的今天，廣為被人們所青睞。

太陽能發(fā)電是一種常見的太陽能利用方式，現(xiàn)行的太陽能發(fā)電都采用大規(guī)模的發(fā)電站進行太陽能發(fā)電，大規(guī)模的太陽能發(fā)電站由于其規(guī)模大、成本高、占地面積大，只適用于公共用電發(fā)電，而不適用于普通家庭使用。而對于普通家庭來說，電費開支也成為其中不可省略的部分，對于部分家庭而言，更是成為了沉重的負擔。特別是某些地廣人稀的地方，由于公共資源還欠發(fā)達，很多地方都沒有公共電力設(shè)施進行供電，因此根本無法使用電視、洗衣機、冰箱、電飯煲等現(xiàn)代流行、方便的家用電器，極大地限制了人們生活質(zhì)量的提高。因此，尋找可以替代的可再生能源，減少常規(guī)能源的消耗，成為了人們一直渴望解決而尚未得到有效解決的難題。針對上述不足，急需一種家用電器的供電系統(tǒng)，使其成本低廉，并且便于攜帶、易搬運，以解決上述人們的生活難題。

另一方面離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)的應(yīng)用，如太陽能庭院燈就采用每天一次充放電循環(huán)模式，即白天利用太陽能對儲能電池充電，晚上利用儲能電池放電實現(xiàn)照明。由于這種離網(wǎng)系統(tǒng)的所有電能消耗均完全取自于儲能電池，這種每天一次充放電循環(huán)模式下，每組儲能電池的平均使用壽命相對而言很短，如何有效的保護電池，防止過壓過流現(xiàn)象對電池的損傷成為了重點關(guān)注的問題。 此外用電安全也是近年來越來越受到關(guān)注的問題，如何最大可能的避免由于用電意外導(dǎo)致的人生財產(chǎn)安全受損，也是現(xiàn)今光伏發(fā)電系統(tǒng)需要面對的問題。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種家用安全高效離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)，該離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)使光伏發(fā)電技術(shù)能應(yīng)用于我國大多數(shù)家庭，停電后能提供備用電源，通過光能轉(zhuǎn)化的電能為家庭生活提供所需電能，緩解了能源壓力，降低了污染達到了節(jié)能環(huán)保的效果；另一方面本系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，使用更精確，具有穩(wěn)定性高，安裝方便，操作簡單，特別適用于遠離電網(wǎng)的區(qū)域或限電地區(qū)或者分散居住的鄉(xiāng)村的日常供電；此外系統(tǒng)能實時遠程監(jiān)測光伏發(fā)電的相關(guān)參數(shù)，同時能夠根據(jù)需要自動控制調(diào)節(jié)相關(guān)參數(shù)，監(jiān)控準確靈敏效率高、控制智能靈活耗能少，具有較高的實用價值和較廣泛的應(yīng)用前景。

本發(fā)明解決技術(shù)問題采用如下技術(shù)方案：

本發(fā)明提供了一種家用安全高效離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)，包括：

主控模塊、光伏組件模塊、光伏控制模塊、逆變器模塊、蓄電池模塊、充放電控制模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、存儲模塊、顯示報警模塊、安全保護模塊、無線通信模塊、移動控制終端；

所述主控模塊用于處理數(shù)據(jù)采集模塊采集到的數(shù)據(jù)以及無線通信模塊接收的移動控制終端發(fā)出的控制信號，并根據(jù)分析處理后的結(jié)果或者移動控制終端發(fā)出的信號對光伏控制模塊、蓄電池模塊、充放電控制模塊、安全保護模塊、存儲模塊、顯示報警模塊發(fā)出相應(yīng)的指令信號；

所述光伏組件模塊包括安裝于屋頂?shù)亩鄠€光伏發(fā)電子單元，用于接收太陽光中的光輻射能量并轉(zhuǎn)化為電能，通過光伏控制模塊一路經(jīng)過充放電控制模塊送入蓄電池模塊存儲，另一路通過逆變器模塊轉(zhuǎn)換成交流電輸出供家用電器使用；

所述光伏控制模塊根據(jù)主控模塊發(fā)出的指令信號一方面調(diào)節(jié)光伏組件模塊中每個光伏發(fā)電子單元的電流通斷，從而調(diào)節(jié)光伏組件的發(fā)電輸出功率；另一方面對輸出功率在送入蓄電池存儲和直接轉(zhuǎn)化為交流電使用兩路間進行合理分配；

所述逆變器模塊為正弦波逆變器用于將光伏組件或者蓄電池模塊輸入的直流電轉(zhuǎn)化為交流電輸出，以供家用電器使用；

所述蓄電池模塊包括蓄電池組和充電保護電路，所述充電保護電路與蓄電池組連接，用于保護電池且對電池實行智能充電，避免了過電流和過電壓現(xiàn)象，有效提高了電池的使用壽命；

所述充放電控制模塊根據(jù)主控模塊發(fā)出的指令信號，一方面控制蓄電池模塊合理的在充電和放電間進行切換，另一方面控制輸出的電流在直接供給負載使用和通過逆變器轉(zhuǎn)換為交流電使用兩路間進行和例分配；

所述數(shù)據(jù)采集模塊包括蓄電池數(shù)據(jù)采集模塊、環(huán)境數(shù)據(jù)采集模塊、負荷數(shù)據(jù)采集模塊和光伏發(fā)電數(shù)據(jù)采集模塊；所述蓄電池數(shù)據(jù)采集模塊用于采集蓄電池組的電壓、溫度、電量以及充電狀態(tài)數(shù)據(jù)；所述環(huán)境數(shù)據(jù)采集模塊用于采集太陽光輻照度、環(huán)境溫度以及環(huán)境濕度數(shù)據(jù)；所述負荷數(shù)據(jù)采集模塊用于采集家庭用電負荷的消耗電能數(shù)據(jù)；所述光伏發(fā)電數(shù)據(jù)采集模塊用于采集光伏組件的輸出功率、輸出電壓以及輸出電流數(shù)據(jù)；