太陽(yáng)能光伏儲(chǔ)能電站及其建站方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及一種太陽(yáng)能光伏儲(chǔ)能電站及其建站方法，包括太陽(yáng)能光伏組件、儲(chǔ)能裝置、逆變器以及發(fā)電功率控制裝置，所述的太陽(yáng)能光伏組件由多個(gè)太陽(yáng)能電池板組成，每個(gè)太陽(yáng)能電池板都連接有一個(gè)微型充電器；所述的太陽(yáng)能電池板連接微型充電器后通過(guò)發(fā)電功率控制裝置與儲(chǔ)能裝置連接。本發(fā)明采用了光伏電站組網(wǎng)單元的漸次最小化，有效的減少因個(gè)別電池組件發(fā)生故障或環(huán)境造成的影響，并能有效的使每一個(gè)電池板都處于最大功率輸出狀態(tài)，因而能有效的提高系統(tǒng)整體光伏資源利用率。
【專(zhuān)利說(shuō)明】太陽(yáng)能光伏儲(chǔ)能電站及其建站方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及太陽(yáng)能應(yīng)用領(lǐng)域，尤其是一種太陽(yáng)能光伏儲(chǔ)能電站及其建站方法。
【背景技術(shù)】
[0002]太陽(yáng)能光伏儲(chǔ)能電站，又稱(chēng)離網(wǎng)太陽(yáng)能光伏電站，具有節(jié)能，環(huán)保，安裝使用方便，一次投資長(zhǎng)期收益等特點(diǎn)，目前在世界各地得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用，尤其是在偏遠(yuǎn)地區(qū)，如草原牧場(chǎng)，高山海島以及欠發(fā)達(dá)國(guó)家的偏遠(yuǎn)山村等。一個(gè)離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)主要是有太陽(yáng)能光伏組件，蓄電池組，逆變器(直流供電無(wú)需逆變器)及發(fā)電功率控制系統(tǒng)等組成。
[0003]通常太陽(yáng)能光伏組件是由許多緊密相連的太陽(yáng)能電池板組成。這些電池板先分組串聯(lián)，再將不同的串聯(lián)電池組并聯(lián)起來(lái)形成電池陣列。由太陽(yáng)能電池板陣列產(chǎn)生的直流電會(huì)流到位于電池板陣列側(cè)旁的控制柜，控制柜內(nèi)通常要有一個(gè)直流-直流變換器將太陽(yáng)能組件陣列發(fā)出的直流電轉(zhuǎn)換成適合蓄電池充電的電壓，并控制著蓄電池的充放電。在這樣串并聯(lián)的電池組件陣列中任何一個(gè)電池組件發(fā)生故障就會(huì)導(dǎo)致整個(gè)電池組陣列失效或發(fā)電效率大大下降。此外，當(dāng)所處環(huán)境不好時(shí)如有局部陰影或雜物等遮蔽某些電池版組件時(shí)，這種情況也會(huì)發(fā)生。
[0004]再有，對(duì)于這樣一種光伏組件陣列的組合方式是無(wú)法有效的采用最大功率跟蹤技術(shù)(MPPT)來(lái)使每一個(gè)太陽(yáng)能電池板組件都工作于最大功率輸出狀態(tài)。
[0005]采用光伏電站組網(wǎng)單元的漸次最小化，可以有效的減少因個(gè)別電池組件發(fā)生故障或環(huán)境造成的影響，并能有效的使每一個(gè)電池板都處于最大功率輸出狀態(tài)，因而能有效的提高系統(tǒng)整體光伏資源利用率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是:提出一種采用太陽(yáng)能光伏儲(chǔ)能電站用微型充電器技術(shù)及太陽(yáng)能光伏離網(wǎng)電站的建站方法，使電站組網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)最小化以達(dá)到提高光伏電站的發(fā)電效率。
[0007]本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為:一種太陽(yáng)能光伏儲(chǔ)能電站，包括太陽(yáng)能光伏組件、儲(chǔ)能裝置、逆變器以及發(fā)電功率控制裝置，所述的太陽(yáng)能光伏組件由多個(gè)太陽(yáng)能電池板組成，每個(gè)太陽(yáng)能電池板都連接有一個(gè)微型充電器；所述的太陽(yáng)能電池板連接微型充電器后通過(guò)發(fā)電功率控制裝置與儲(chǔ)能裝置連接。
[0008]具體的說(shuō)，本發(fā)明所述的微型充電器包括太陽(yáng)能電池控制器、DC/DC轉(zhuǎn)換器、監(jiān)控保護(hù)裝置以及通訊接口裝置；所述的監(jiān)控保護(hù)裝置的輸出端分別與太陽(yáng)能電池控制器以及DC/DC轉(zhuǎn)換器連接；所述的太陽(yáng)能電池控制器的輸出端連接DC/DC轉(zhuǎn)換器；DC/DC轉(zhuǎn)換器的輸出端連接監(jiān)控保護(hù)裝置的輸入端；所述的通訊接口裝置的輸出端連接監(jiān)控保護(hù)裝置。
[0009]本發(fā)明所述的太陽(yáng)能光伏組件為太陽(yáng)能電池板組件或由若干塊晶片組成的一個(gè)部分或單個(gè)的晶片或單個(gè)晶片的一部分；所述的儲(chǔ)能裝置為蓄電池組；所述的發(fā)電功率控制裝置為控制柜或控制盒。[0010]同時(shí)，本發(fā)明還提供了一種太陽(yáng)能光伏儲(chǔ)能電站的建站方法，每塊基本光伏組件都配置一個(gè)獨(dú)立的微型充電器，進(jìn)行獨(dú)立的太陽(yáng)能電池MPPT控制；多個(gè)微型充電器的輸出電流通過(guò)控制柜或控制盒匯流后向蓄電池組充電。所述的微型控制器與太陽(yáng)能光伏組件集成在一起或放置在同一個(gè)控制柜中集中維護(hù)。所述的多個(gè)微型充電器的輸出電流為直流輸出。
[0011]本發(fā)明的有益效果是:采用了光伏電站組網(wǎng)單元的漸次最小化，有效的減少因個(gè)別電池組件發(fā)生故障或環(huán)境造成的影響，并能有效的使每一個(gè)電池板都處于最大功率輸出狀態(tài)，因而能有效的提高系統(tǒng)整體光伏資源利用率。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0012]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明。
[0013]圖1是太陽(yáng)能光伏離網(wǎng)電站框架示意圖；
[0014]圖2是現(xiàn)有技術(shù)中集中匯流太陽(yáng)能離網(wǎng)電站示意圖；
[0015]圖3本發(fā)明的太陽(yáng)能光伏儲(chǔ)能電站示意圖；
[0016]圖4是本發(fā)明微型充電器的原理框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]現(xiàn)在結(jié)合附圖和優(yōu)選實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。這些附圖均為簡(jiǎn)化的示意圖，僅以示意方式說(shuō)明本發(fā)明的基本結(jié)構(gòu)，因此其僅顯示與本發(fā)明有關(guān)的構(gòu)成。
[0018]如圖1所示，一個(gè)離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)主要是有太陽(yáng)能光伏組件，蓄電池組，逆變器(直流供電無(wú)需逆變器)及發(fā)電功率控制系統(tǒng)等組成。
[0019]圖2給出的是通常采用集中匯流方式的太陽(yáng)能光伏儲(chǔ)能電站示意圖。太陽(yáng)能電池板輸出電流先分別串聯(lián)再并聯(lián)然后送入控制柜向蓄電池充電。
[0020]如圖3、4所示的一種太陽(yáng)能光伏儲(chǔ)能電站，包括太陽(yáng)能光伏組件、儲(chǔ)能裝置、逆變器以及發(fā)電功率控制裝置，太陽(yáng)能光伏組件由多個(gè)太陽(yáng)能電池板組成，每個(gè)太陽(yáng)能電池板都連接有一個(gè)微型充電器；太陽(yáng)能電池板連接微型充電器后通過(guò)發(fā)電功率控制裝置與儲(chǔ)能裝置連接。
[0021]微型充電器包括太陽(yáng)能電池控制器、DC/DC轉(zhuǎn)換器、監(jiān)控保護(hù)裝置以及通訊接口裝置；監(jiān)控保護(hù)裝置的輸出端分別與太陽(yáng)能電池控制器以及DC/DC轉(zhuǎn)換器連接；太陽(yáng)能電池控制器的輸出端連接DC/DC轉(zhuǎn)換器；DC/DC轉(zhuǎn)換器的輸出端連接監(jiān)控保護(hù)裝置的輸入端；通訊接口裝置的輸出端連接監(jiān)控保護(hù)裝置。從圖3中可以看出每一個(gè)太陽(yáng)能電池板都帶有一個(gè)微型充電器。該微型充電器是一個(gè)帶有MPPT功能的直流-直流(DC/DC)轉(zhuǎn)換器。
[0022]其中太陽(yáng)能電池控制器，用于控制太陽(yáng)能電池的最大功率跟蹤(MPPT)使得太陽(yáng)能電池能始終處于最大光電轉(zhuǎn)換效率；DC/DC轉(zhuǎn)換器，用于把太陽(yáng)能電池輸出的直流電壓轉(zhuǎn)換成適合蓄電池充電的電壓；監(jiān)控保護(hù)，主要用于充電器過(guò)載保護(hù)；通訊功能接口則可用于遠(yuǎn)程監(jiān)控太陽(yáng)能電池板和微型充電器的工作狀態(tài)以便及時(shí)調(diào)整。
[0023]本發(fā)明所述的太陽(yáng)能光伏組件不限于單指光伏組件生產(chǎn)商銷(xiāo)售的商品組件，也可以是指商品組件內(nèi)部的由若干塊晶片組成的一個(gè)部分，直至每個(gè)單體晶片，甚至一個(gè)單體晶片的一部分。；所述的儲(chǔ)能裝置為蓄電池組；所述的發(fā)電功率控制裝置為控制柜或控制盒。
[0024]本發(fā)明每塊基本光伏組件配置一個(gè)獨(dú)立的充電控制器，進(jìn)行獨(dú)立的MPPT控制；多個(gè)充電控制器的輸出通過(guò)控制柜或控制盒匯流后向蓄電池組或其它儲(chǔ)能裝置充電。在這種情況下，控制柜或控制盒不再需要MPPT控制。
[0025]一個(gè)商品組件中所有包含MPPT功能的單體組件的輸出相互匯流后，就是該商品組件的直流輸出；任意η個(gè)商品組件的直流輸出按照一定方式匯流后向蓄電池充電。
[0026]以上說(shuō)明書(shū)中描述的只是本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】，各種舉例說(shuō)明不對(duì)本發(fā)明的實(shí)質(zhì)內(nèi)容構(gòu)成限制，所屬【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員在閱讀了說(shuō)明書(shū)后可以對(duì)以前所述的【具體實(shí)施方式】做修改或變形，而不背離發(fā)明的實(shí)質(zhì)和范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種太陽(yáng)能光伏儲(chǔ)能電站，包括太陽(yáng)能光伏組件、儲(chǔ)能裝置、逆變器以及發(fā)電功率控制裝置，其特征在于:所述的太陽(yáng)能光伏組件由多個(gè)太陽(yáng)能電池板組成，每個(gè)太陽(yáng)能電池板都連接有一個(gè)微型充電器；所述的太陽(yáng)能電池板連接微型充電器后通過(guò)發(fā)電功率控制裝置與儲(chǔ)能裝置連接。
2.如權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)能光伏儲(chǔ)能電站，其特征在于:所述的微型充電器包括太陽(yáng)能電池控制器、DC/DC轉(zhuǎn)換器、監(jiān)控保護(hù)裝置以及通訊接口裝置；所述的監(jiān)控保護(hù)裝置的輸出端分別與太陽(yáng)能電池控制器以及DC/DC轉(zhuǎn)換器連接；所述的太陽(yáng)能電池控制器的輸出端連接DC/DC轉(zhuǎn)換器；DC/DC轉(zhuǎn)換器的輸出端連接監(jiān)控保護(hù)裝置的輸入端；所述的通訊接口裝置的輸出端連接監(jiān)控保護(hù)裝置。
3.如權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)能光伏儲(chǔ)能電站，其特征在于:所述的太陽(yáng)能光伏組件為太陽(yáng)能電池板組件或由若干塊晶片組成的一個(gè)部分或單個(gè)的晶片或單個(gè)晶片的一部分。
4.如權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)能光伏儲(chǔ)能電站，其特征在于:所述的儲(chǔ)能裝置為蓄電池組。
5.如權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)能光伏儲(chǔ)能電站，其特征在于:所述的發(fā)電功率控制裝置為控制柜或控制盒。
6.一種太陽(yáng)能光伏儲(chǔ)能電站的建站方法，其特征在于:每塊基本光伏組件都配置一個(gè)獨(dú)立的微型充電器，進(jìn)行獨(dú)立的太陽(yáng)能電池MPPT控制；多個(gè)微型充電器的輸出電流通過(guò)控制柜或控制盒匯流后向蓄電池組充電。
7.如權(quán)利要求6所述的太陽(yáng)能光伏儲(chǔ)能電站的建站方法，其特征在于:所述的微型控制器與太陽(yáng)能光伏組件集成在一起或放置在同一個(gè)控制柜中集中維護(hù)。
8.如權(quán)利要求6所述的太陽(yáng)能光伏儲(chǔ)能電站的建站方法，其特征在于:所述的多個(gè)微型充電器的輸出電流為直流輸出。
【文檔編號(hào)】H02S10/20GK103684215SQ201210332534
【公開(kāi)日】2014年3月26日 申請(qǐng)日期:2012年9月10日 優(yōu)先權(quán)日:2012年9月10日
【發(fā)明者】馬和平, 杜映紅, 吳保華, 陳增祿, 王生洪 申請(qǐng)人:常州新智源電子科技有限公司