[發(fā)明專利]一種用于島礁環(huán)境下的光伏制水機(jī)電源

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110447703.9
• 申請日: 2021-04-25
• 公開（公告）號: CN112994610B
• 公開（公告）日: 2023-03-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫盼;吳旭升;汪小娜;孫軍;何笠;梁彥;謝海浪
• 申請（專利權(quán)）人: 中國人民解放軍海軍工程大學(xué)
• 主分類號: H02S40/30
• 分類號: H02S40/30;H02H11/00;H02M3/156;H02M7/5387
• 代理公司: 武漢東喻專利代理事務(wù)所(普通合伙) 42224
• 代理人: 雷霄

1.一種用于島礁環(huán)境下的光伏制水機(jī)電源，其特征在于，包括：光伏板(1)、防反接倒灌電路(2)、DC-DC降壓電路(3)、DC-AC逆變電路（4）、儲能組件（5）、直流側(cè)支撐電容(6)、輸出隔離變壓器（7）和控制單元，所述光伏板(1)的輸出端與所述防反接倒灌電路(2)的輸入端電連接，所述防反接倒灌電路(2)的輸出端與所述DC-DC降壓電路(3)輸入端電連接，所述DC-DC降壓電路(3)輸出端與所述DC-AC逆變電路（4）的輸入端電連接，所述DC-AC逆變電路（4）的輸出端與所述輸出隔離變壓器（7）的低壓側(cè)電連接，所述輸出隔離變壓器（7）的高壓側(cè)用于對外引出作為電源輸出端，所述儲能組件(5)和所述直流側(cè)支撐電容(6)并聯(lián)接地，所述儲能組件(5)和所述直流側(cè)支撐電容(6)的另一共用端與所述DC-DC降壓電路(3)輸出端電連接；

所述DC-DC降壓電路(3)包括2組降壓變換器，2組所述降壓變換器按照載波交錯的方式運(yùn)行；

所述控制單元用于采集預(yù)設(shè)處的信號并根據(jù)采集信號進(jìn)行反饋控制，所述控制單元包括第一采集單元、第二采集單元、第三采集單元和控制器：

所述第一采集單元用于采集所述DC-AC逆變電路（4）輸入端的電壓和電流，所述控制器依據(jù)采集電壓和電流的乘積進(jìn)行負(fù)載功率的監(jiān)控；

所述第二采集單元用于采集所述防反接倒灌電路(2)輸入端的電壓和電流，所述控制器依據(jù)采集電壓和電流的乘積進(jìn)行光伏最大功率點(diǎn)自動跟蹤，始終保持光伏功率在最大值附近；

所述第三采集單元用于采集所述輸出隔離變壓器(7)高壓側(cè)電壓，所述控制器依據(jù)高壓側(cè)電壓進(jìn)行輸出電壓有效值反饋控制；

所述防反接倒灌電路(2)、所述DC-DC降壓電路(3) 、所述DC-AC逆變電路（4）、所述儲能組件（5）、所述直流側(cè)支撐電容(6)、所述第一采集單元、所述第二采集單元構(gòu)成了第一單元，所述輸出隔離變壓器（7）、所述第三采集單元構(gòu)成了第二單元，所述控制器構(gòu)成了第三單元，所述第一單元被封裝在第一腔體結(jié)構(gòu)中，所述第二單元被封裝在第二腔體結(jié)構(gòu)中，所述第三單元被封裝在第三腔體結(jié)構(gòu)中。

2.如權(quán)利要求1所述的一種用于島礁環(huán)境下的光伏制水機(jī)電源，其特征在于，所述DC-AC逆變電路(4)包括至少1組橋式逆變器，且所述DC-AC逆變電路(4)的運(yùn)行紋波電流有效值能夠被所述直流側(cè)支撐電容(6)完全吸收而不引起過熱。

3.如權(quán)利要求1所述的一種用于島礁環(huán)境下的光伏制水機(jī)電源，其特征在于，所述防反接倒灌電路(2)包括并聯(lián)的防反接二極管（2a）和繼電器（2b），所述防反接二極管（2a）正極與所述光伏板(1)的輸出端電連接，所述防反接二極管（2a）負(fù)極與所述DC-DC降壓電路(3)輸入端電連接，所述繼電器（2b）觸點(diǎn)兩極分別連接所述防反接二極管(2a)的正負(fù)極，所述繼電器（2b）觸點(diǎn)在電源啟動時處于不閉合狀態(tài)，當(dāng)觸點(diǎn)兩極的相對電壓滿足預(yù)設(shè)啟動條件時，所述繼電器（2b）觸點(diǎn)才被觸發(fā)閉合。

4.如權(quán)利要求1所述的一種用于島礁環(huán)境下的光伏制水機(jī)電源，其特征在于，所述儲能組件(5)包括用于控制充電放電軟啟動的軟啟動電路。

5.如權(quán)利要求1所述的一種用于島礁環(huán)境下的光伏制水機(jī)電源，其特征在于，所述輸出隔離變壓器(7)包括用于控制負(fù)載軟啟動的軟啟動電路。

6.如權(quán)利要求1所述的一種用于島礁環(huán)境下的光伏制水機(jī)電源，其特征在于，所述輸出隔離變壓器(7)采用單相工頻升壓變壓器，其短時過載能力為額定容量的8倍以上且短路阻抗不超過額定負(fù)載的10％。