利用光伏能源實現(xiàn)節(jié)能的在線ups系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了利用光伏能源實現(xiàn)節(jié)能的在線UPS系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括與交流電網(wǎng)連接的第一有功電表、光伏電池、蓄電池組、充電電路、第二有功電表，還包括：整流電路、逆變器、DC/DC變換電路、二極管D1和旁路開關(guān)，所述第一有功電表的輸出端與整流電路的輸入端、旁路開關(guān)的一端相連，所述整流電路的輸出端、光伏電池均與逆變器的輸入端、充電電路的輸入端相連；所述蓄電池組與二極管D1的陽極相連，所述二極管D1的陰極與逆變器的輸入端相連；所述逆變器的輸出端和旁路開關(guān)的另一端均與第二有功電表的輸入端相連。本實用新型克服了光伏發(fā)電依賴電網(wǎng)的缺點，實現(xiàn)了光伏電能的最大化利用。
【專利說明】利用光伏能源實現(xiàn)節(jié)能的在線UPS系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及光伏電源領(lǐng)域，尤其涉及利用光伏能源實現(xiàn)節(jié)能的在線UPS系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]光伏發(fā)電技術(shù)作為一種新興清潔能源產(chǎn)業(yè)，最近幾年發(fā)展迅速，與傳統(tǒng)的能源相t匕，具有環(huán)保、可重復(fù)利用等優(yōu)點。在美國、日本、德國、法國等國家已實施了光伏屋頂發(fā)電系統(tǒng)，UPS作為重要負(fù)載的斷電保護(hù)裝置已經(jīng)廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)以及居民生活的各個場合。將光伏電池與UPS結(jié)合起來可以更好的發(fā)揮兩者的優(yōu)勢，實現(xiàn)資源的最大利用。
實用新型內(nèi)容
[0003]本實用新型提出了將光伏發(fā)電與UPS系統(tǒng)相結(jié)合，在不增加額外成本的條件下實現(xiàn)光伏的離網(wǎng)發(fā)電，實現(xiàn)了功能最優(yōu)化的在線UPS系統(tǒng)。
[0004]為實現(xiàn)上述設(shè)計，本實用新型采用以下技術(shù)方案:
[0005]采用利用光伏能源實現(xiàn)節(jié)能的在線UPS系統(tǒng)，包括與交流電網(wǎng)連接的第一有功電表、光伏電池、蓄電池組、與蓄電池組相連的充電電路、與負(fù)載連接的第二有功電表，還包括:整流電路、逆變器、DC/DC變換電路、二極管Dl和旁路開關(guān)，所述第一有功電表的輸出端與整流電路的輸入端、旁路開關(guān)的一端相連，所述整流電路的輸出端、光伏電池均與逆變器的輸入端、充電電路的輸入端相連；所述蓄電池組與二極管Dl的陽極相連，所述二極管Dl的陰極與逆變器的輸入端相連；所述逆變器的輸出端和旁路開關(guān)的另一端均與第二有功電表的輸入端相連。
[0006]其中，當(dāng)光伏電池的工作電壓與逆變器的工作電壓相同時，所述光伏電池與逆變器的輸入端直接相連。
[0007]其中，當(dāng)光伏電池的工作電壓與逆變器的工作電壓不相同時，還包括DC/DC變換電路，所述光伏電池通過DC/DC變換電路與逆變器的輸入端相連。
[0008]其中，還包括功率因素校正電路，所述功率因素校正電路的一端與整流電路相連，另一端與逆變器相連。
[0009]其中，還包括切換開關(guān)，所述切換開關(guān)的一個連接狀態(tài)串聯(lián)在整流電路和第一有功電表之間，另一個連接狀態(tài)串聯(lián)在發(fā)電機(jī)和整流電路之間。
[0010]其中，所述蓄電池組設(shè)置有檢測裝置，當(dāng)檢測裝置檢測到蓄電池組中的電量低于閾值時，輸出用于啟動所述發(fā)電機(jī)的觸點信號。
[0011]本實用新型的有益效果在于:系統(tǒng)充分利用了 UPS的原有的原理構(gòu)架，實現(xiàn)了光伏與UPS的結(jié)合，克服了光伏發(fā)電依賴電網(wǎng)的缺點，非常適用于需要連續(xù)供電且需利用光伏節(jié)能節(jié)電的場合，能夠在任何條件下實現(xiàn)了光伏電能的最大化利用。
【專利附圖】

【附圖說明】[0012]為了更清楚地說明本實用新型實施例中的技術(shù)方案，下面將對本實用新型實施例描述中所需要使用的附圖作簡單的介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)本實用新型實施例的內(nèi)容和這些附圖獲得其他的附圖。
[0013]圖1是本實用新型實施例提供的利用光伏能源實現(xiàn)節(jié)能的在線UPS系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)方框圖。
[0014]圖2是本實用新型實施例提供的利用光伏能源實現(xiàn)節(jié)能的在線UPS系統(tǒng)的另一結(jié)構(gòu)方框圖。
【具體實施方式】
[0015]為使本實用新型解決的技術(shù)問題、采用的技術(shù)方案和達(dá)到的技術(shù)效果更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本實用新型實施例的技術(shù)方案作進(jìn)一步的詳細(xì)描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├?，本領(lǐng)域技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護(hù)的范圍。
[0016]請參考圖1，其是本實用新型實施例提供的利用光伏能源實現(xiàn)節(jié)能的在線UPS系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)方框圖。本實施例的主要用于光伏發(fā)電的節(jié)能應(yīng)用，特別適用于光源充足、有足夠屋頂面積、需要連續(xù)供電，又要實現(xiàn)節(jié)能減排的場所，例如大型商業(yè)大廈等，本發(fā)明能夠利用UPS現(xiàn)有的電路構(gòu)架在不增加額外成本的情況下實現(xiàn)光伏的節(jié)能與發(fā)電。如圖所示，該在線UPS系統(tǒng)，包括與交流電網(wǎng)連接的第一有功電表110、光伏電池111、蓄電池組112、與蓄電池組112相連的充電電路113、與負(fù)載114連接的第二有功電表115，還包括:整流電路116、逆變器117、二極管Dl和旁路開關(guān)119，所述第一有功電表110的輸出端與整流電路116的輸入端、旁路開關(guān)119的一端相連,所述整流電路116的輸出端、光伏電池111均與逆變器117的輸入端、充電電路113的輸入端相連；所述蓄電池組112與二極管Dl的陽極相連，所述二極管Dl的陰極與逆變器117的輸入端相連；所述逆變器117的輸出端和旁路開關(guān)119的另一端均與第二有功電表115的輸入端相連。當(dāng)光伏電池111的工作電壓與逆變器117的工作電壓相同時，所述光伏電池111與逆變器117的輸入端直接相連。
[0017]系統(tǒng)充分利用了 UPS現(xiàn)有的原理構(gòu)架，實現(xiàn)了光伏與UPS的結(jié)合，克服了光伏發(fā)電依賴電網(wǎng)的缺點，不管電網(wǎng)的有無，均可以充分的利用光伏發(fā)電實現(xiàn)節(jié)能，非常適用于需要連續(xù)供電且需利用光伏節(jié)能節(jié)電的場合，能夠在任何條件下實現(xiàn)了光伏電能的最大化利用。光伏電池111作為恒流源為電路供電，整個系統(tǒng)能夠根據(jù)電路狀態(tài)自動調(diào)整電流的流向，實現(xiàn)最合理的電能的傳輸和利用。
[0018]其中的第一有功電表110和第二有功電表115能夠分別得到市電的計量數(shù)和負(fù)載耗電的計量數(shù)，有助于分析電能消耗的構(gòu)成，直觀了解光伏電池111帶來的能源開支的減少。當(dāng)光伏電池111的工作電壓與逆變器117的工作電壓相同時，光伏電池111直接為逆變器117供電，用戶可以根據(jù)其中的光伏電池111和逆變器117的參數(shù)組織合適的系統(tǒng)。特別如果將光伏電池111和逆變器117的工作電壓設(shè)置為相同，能夠省略DC/DC變換電路，降低系統(tǒng)的建設(shè)成本。這就驗證了在不用增加額定成本的條件，利用了 UPS現(xiàn)有構(gòu)架實現(xiàn)光伏的節(jié)能發(fā)電。[0019]進(jìn)一步的，如圖2所示，所述在線UPS系統(tǒng)，還包括功率因素校正電路，所述功率因素校正電路的一端與整流電路116相連，另一端與逆變器117相連。還包括切換開關(guān)120，所述切換開關(guān)120的一個連接狀態(tài)串聯(lián)在整流電路116和第一有功電表110之間，另一個連接狀態(tài)串聯(lián)在發(fā)電機(jī)121和整流電路116之間。所述蓄電池組112設(shè)置有檢測裝置，當(dāng)檢測裝置檢測到蓄電池組112中的電量低于閾值時，輸出用于啟動所述發(fā)電機(jī)111的觸點信號。當(dāng)光伏電池111的工作電壓與逆變器117的工作電壓不相同時，還包括DC/DC變換電路118，所述光伏電池111通過DC/DC變換電路118與逆變器117的輸入端相連。
[0020]特別說明的，在此的DC/DC變換電路118為了實現(xiàn)工作電壓不同的光伏電池111和逆變器117之間的電流流動，調(diào)整使得逆變器117輸入的電壓與工作電壓相同。
[0021]本方案中的在線UPS系統(tǒng)，由電路方式自身的設(shè)計，整個電路的狀態(tài)將會自動跳轉(zhuǎn)，自動將光伏處于最佳利用狀態(tài)，無需根據(jù)電路中的電流狀態(tài)進(jìn)行條件判斷以及對應(yīng)的邏輯跳轉(zhuǎn)。無需獨(dú)立的檢測裝置來進(jìn)行條件判斷和邏輯跳轉(zhuǎn)，自動即可完成良好的節(jié)能效果，提供能量的利用率，降低生產(chǎn)生活的能源開支，有利于建立低碳環(huán)境。光伏電池111作為恒流源為電路供電，整個系統(tǒng)能夠根據(jù)電路狀態(tài)自動調(diào)整電流的流向，實現(xiàn)最合理的電能的傳輸和利用。
[0022]以上內(nèi)容僅為本實用新型的較佳實施例，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，依據(jù)本實用新型的思想，在【具體實施方式】及應(yīng)用范圍上均會有改變之處，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對本實用新型的限制。
【權(quán)利要求】
1.利用光伏能源實現(xiàn)節(jié)能的在線UPS系統(tǒng)，包括與交流電網(wǎng)連接的第一有功電表、光伏電池、蓄電池組、與蓄電池組相連的充電電路、與負(fù)載連接的第二有功電表，其特征在于，還包括:整流電路、逆變器、二極管Dl和旁路開關(guān)，所述第一有功電表的輸出端與整流電路的輸入端、旁路開關(guān)的一端相連，所述整流電路的輸出端、光伏電池均與逆變器的輸入端、充電電路的輸入端相連；所述蓄電池組與二極管Dl的陽極相連，所述二極管Dl的陰極與逆變器的輸入端相連；所述逆變器的輸出端和旁路開關(guān)的另一端均與第二有功電表的輸入端相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的在線UPS系統(tǒng)，其特征在于，當(dāng)光伏電池的工作電壓與逆變器的工作電壓相同時，所述光伏電池與逆變器的輸入端直接相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的在線UPS系統(tǒng)，其特征在于，當(dāng)光伏電池的工作電壓與逆變器的工作電壓不相同時，還包括DC/DC變換電路，所述光伏電池通過DC/DC變換電路與逆變器的輸入端相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的在線UPS系統(tǒng)，其特征在于，還包括功率因素校正電路，所述功率因素校正電路的一端與整流電路相連，另一端與逆變器相連。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的在線UPS系統(tǒng)，其特征在于，還包括切換開關(guān)，所述切換開關(guān)的一個連接狀態(tài)串聯(lián)在整流電路和第一有功電表之間，另一個連接狀態(tài)串聯(lián)在發(fā)電機(jī)和整流電路之間。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的在線UPS系統(tǒng)，其特征在于，所述蓄電池組設(shè)置有檢測裝置，當(dāng)檢測裝置檢測到蓄電池組中的電量低于閾值時，輸出用于啟動所述發(fā)電機(jī)的觸點信號。
【文檔編號】H02J9/08GK203788027SQ201420205065
【公開日】2014年8月20日 申請日期:2014年4月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月24日
【發(fā)明者】陳志偉, 李署明 申請人:廣東志成冠軍集團(tuán)有限公司