一種高層住宅樓空調(diào)機(jī)位光伏百葉窗并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于電力設(shè)備領(lǐng)域，尤其涉及一種高層住宅樓空調(diào)機(jī)位光伏百葉窗并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]在我國(guó)各大中城市，由于土地資源不可再生，為節(jié)省土地資源，目前新建大型住宅區(qū)每幢樓大多為33層，建筑高度近100m，考慮到安全和美觀，每戶每房間留有專門(mén)空調(diào)機(jī)位，空調(diào)機(jī)位均采用統(tǒng)一形狀的鋁合金百葉窗遮擋，這樣在外立面看不到空調(diào)外機(jī)。由于高層建筑外墻空調(diào)機(jī)位總建筑面積較大，以一棟33層每層8戶的住宅樓為例，其南立面每層至少需含有8個(gè)空調(diào)機(jī)位，那么整個(gè)南立面空調(diào)機(jī)位總面積達(dá)到1000平方米，1000平方米的單晶硅太陽(yáng)電池陣列的發(fā)電能力相當(dāng)可觀，理論值可達(dá)到160KW?，F(xiàn)有的鋁合金百葉窗主要起美觀、遮陽(yáng)、防風(fēng)、擋雨的作用，功能單一，并不能發(fā)揮很好的作用。另外，城市人口密集，用電負(fù)荷較重，尤其是夏天，電力供應(yīng)并不能滿足人們?nèi)找嬖鲩L(zhǎng)的用電需求。向負(fù)荷集中的城市居民區(qū)域電網(wǎng)輸送清潔能源，減少環(huán)境污染，成為當(dāng)今社會(huì)最為緊迫的任務(wù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種高層住宅樓空調(diào)機(jī)位光伏百葉窗并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)，該光伏百葉窗并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)新穎美觀，不但具有百葉窗功能，能遮陽(yáng)、防風(fēng)、擋雨，而且能進(jìn)行分布式光伏并網(wǎng)發(fā)電，滿足了人們用電需求，環(huán)保節(jié)能，減少了環(huán)境污染，具有重大的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。
[0004]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下:一種高層住宅樓空調(diào)機(jī)位光伏百葉窗并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)，包括光伏電站保護(hù)箱體，其特征在于:該并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)還包括光伏百葉窗電池陣列、多個(gè)DC/DC變換單元，直流匯流單元、三相光伏并網(wǎng)逆變器、監(jiān)測(cè)儀、并網(wǎng)點(diǎn)電壓傳感器、并網(wǎng)點(diǎn)電流傳感器、溫度傳感器和濕度傳感器；所述多個(gè)DC/DC變換單元、直流匯流單元、三相光伏并網(wǎng)逆變器、監(jiān)測(cè)儀、并網(wǎng)點(diǎn)電壓傳感器、并網(wǎng)點(diǎn)電流傳感器、溫度傳感器和濕度傳感器內(nèi)置在光伏電站保護(hù)箱體內(nèi)；
所述光伏百葉窗電池陣列是由多條電池陣列支路組成，所述電池陣列支路的數(shù)量與DC/DC變換單元的數(shù)量相對(duì)應(yīng)；每條電池陣列支路分別與相對(duì)應(yīng)的DC/DC變換單元的輸入端連接；所述每條電池陣列支路是由多個(gè)光伏百葉窗電池單元串接組成；所述每個(gè)光伏百葉窗電池單元均安裝在住宅樓空調(diào)機(jī)位上，每個(gè)光伏百葉窗電池單元包括安裝在光伏百葉窗電池組件固定外框上的多組光伏百葉窗電池組件，每組光伏百葉窗電池組件包括光伏電池葉片支架、多片光伏電池葉片組成的光伏電池葉片組和直流輸出接線端子；所述每片光伏電池葉片上集成了單晶硅太陽(yáng)電池，直流輸出接線端子固定在光伏電池葉片支架上，光伏電池葉片組中的多片光伏電池葉片并聯(lián)后與直流輸出接線端子連接，光伏電池葉片組中的每片光伏電池葉片均通過(guò)轉(zhuǎn)軸和軸承與光伏電池葉片支架活動(dòng)連接，光伏電池葉片的傾角可以在O?90度范圍內(nèi)調(diào)節(jié)，通過(guò)光伏電池葉片來(lái)為光伏電站提供直流電能； 所述每個(gè)DC/DC變換單元的輸入端分別與各自對(duì)應(yīng)的一條電池陣列支路連接，每個(gè)DC/DC變換單元的輸出端均與直流匯流單元的輸入端連接，用于將光伏百葉窗電池陣列中由每條電池陣列支路構(gòu)成的支路電壓升壓，具有MPPT功能，能夠與監(jiān)測(cè)儀進(jìn)行串口通信，將所在支路電壓和電流數(shù)據(jù)送給監(jiān)測(cè)儀；
所述直流匯流單元的輸入端口有多對(duì)正極直流接入端子和負(fù)極直流接入端子，正極直流接入端子和負(fù)極直流接入端子的數(shù)量與DC/DC變換單元的數(shù)量相匹配；每對(duì)正極直流接入端子和負(fù)極直流接入端子分別與其相對(duì)應(yīng)的DC/DC變換單元的正、負(fù)輸出端連接，直流匯流單元的每個(gè)正極直流接入端子分別通過(guò)熔斷器與正極直流匯流排連接，再通過(guò)正極直流匯流排與輸出端口的正極端連接，每個(gè)負(fù)極直流接入端子直接通過(guò)負(fù)極直流匯流排與輸出端口的負(fù)極端連接；直流匯流單元是用于將多條電池陣列支路構(gòu)成的支路直流電流匯集到一起提供給光伏并網(wǎng)逆變器；
所述三相光伏并網(wǎng)逆變器的輸入端與直流匯流單元連接，其三相交流輸出端與380V等級(jí)電網(wǎng)連接，其通信輸出端與監(jiān)測(cè)儀連接，并與監(jiān)測(cè)儀進(jìn)行串口通信，將運(yùn)行數(shù)據(jù)送給監(jiān)測(cè)儀；所述三相光伏并網(wǎng)逆變器是將直流電源逆變成工頻380V交流電后，并入住宅區(qū)380V等級(jí)電網(wǎng)；
所述監(jiān)測(cè)儀包括控制器、電壓電流采樣電路、溫度采樣電路、濕度采樣電路、以太網(wǎng)接口電路、SCI串口電路、監(jiān)控面板和為控制器提供電源的電源模塊；所述監(jiān)測(cè)儀通過(guò)控制器、串口通信電路、電壓電流采樣電路監(jiān)測(cè)光伏百葉窗電池陣列中各支路的直流電壓和直流電流，監(jiān)測(cè)三相光伏并網(wǎng)逆變器的運(yùn)行狀態(tài)，監(jiān)測(cè)入網(wǎng)電壓、入網(wǎng)電流和入網(wǎng)功率，通過(guò)溫度采樣電路和濕度采樣電路監(jiān)測(cè)光伏電站保護(hù)箱體內(nèi)的溫度和濕度，其監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)均在監(jiān)控面板顯示，同時(shí)可以通過(guò)以太網(wǎng)接口電路實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程通信；
所述光伏百葉窗電池陣列中的每條電池陣列支路作為一條支路分別與相對(duì)應(yīng)的DC/DC變換單元連接，由多個(gè)DC/DC變換單元輸出的直流電通過(guò)直流匯流單元將多條電池陣列支路構(gòu)成的支路直流電流匯集到一起，通過(guò)直流匯流單元的電源輸出端口提供給光伏并網(wǎng)逆變器，通過(guò)三相光伏并網(wǎng)逆變器將直流電逆變成工頻380V的交流電源后，通過(guò)三相光伏并網(wǎng)逆變器的三相交流輸出端與住宅區(qū)380V等級(jí)電網(wǎng)連接，接入到住宅區(qū)380V等級(jí)電網(wǎng)。
[0005]所述每條電池陣列支路是由16個(gè)光伏百葉窗電池單元串接組成。
[0006]所述每個(gè)光伏百葉窗電池單元是由2組光伏百葉窗電池組件串接組成；所述2組光伏百葉窗電池組件分別通過(guò)合頁(yè)鉸鏈和開(kāi)關(guān)鎖扣安裝在光伏百葉窗電池組件固定外框的上部和下部。
[0007]所述光伏電池葉片組是由6片光伏電池葉片并聯(lián)組成。
[0008]在上述技術(shù)方案中，本發(fā)明的一種高層住宅樓空調(diào)機(jī)位光伏百葉窗并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)通過(guò)在每間住宅間的空調(diào)機(jī)位上安裝一個(gè)光伏百葉窗電池單元，將上下16層住宅的空調(diào)機(jī)位上16個(gè)光伏百葉窗電池單元串聯(lián)構(gòu)成一條電池陣列支路，每條電池陣列支路作為一條支路接入位于樓頂?shù)墓夥娬颈Ｗo(hù)箱體中，一個(gè)光伏電站保護(hù)箱體可以接入多條支路，系統(tǒng)具備良好的擴(kuò)展性能，可以根據(jù)具體的日照條件和逆變器功率大小對(duì)接入支路數(shù)進(jìn)行調(diào)整。每條支路擁有獨(dú)立的MPPT功能，所有的支路均可以獨(dú)立工作在最大功率點(diǎn)，最大限度的發(fā)揮了光伏組件的效能。本發(fā)明有以下有益效果:第一，本發(fā)明將光伏電池葉片作為百葉窗上的葉片，并可自由調(diào)節(jié)葉片傾角，具備原有的百葉窗功能，能夠遮陽(yáng)、防風(fēng)和擋雨；第二，在高層住宅樓外立面空調(diào)機(jī)位上安裝光伏百葉窗電池單元，充分利用了原有的建筑空間資源；第三，配備了監(jiān)測(cè)儀，并具有遠(yuǎn)程通信功能，可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)；第四，每條支路擁有獨(dú)立的MPPT功能，所有的光伏陣列支路可以獨(dú)立工作在最大功率點(diǎn)，最大限度的發(fā)揮了光伏組件的效能；第五，能進(jìn)行分布式光伏并網(wǎng)發(fā)電，作為電網(wǎng)的重要補(bǔ)充，解決了負(fù)荷集中區(qū)電力供應(yīng)不足的問(wèn)題，環(huán)保節(jié)能，減少了環(huán)境污染，具有重大的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。
【附圖說(shuō)明】
[0009]圖1為本發(fā)明一種高層住宅樓空調(diào)機(jī)位光伏百葉窗并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖；
圖2為本發(fā)明一種高層住宅樓空調(diào)機(jī)位光伏百葉窗并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)中光伏百葉窗電池單元的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3為圖2的光伏百葉窗電池單元中光伏百葉窗電池組件固定外框的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖4為本發(fā)明一種高層住宅樓空調(diào)機(jī)位光伏百葉窗并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)中直流匯流單元的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖5為本發(fā)明一種高層住宅樓空調(diào)機(jī)位光伏百葉窗并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)中監(jiān)測(cè)儀的結(jié)構(gòu)框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0010]下面結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清晰、完整地闡述，所述的實(shí)施例僅為本發(fā)明的一部分實(shí)施例，非全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0011]由圖1、圖2、圖3、圖4、圖5可見(jiàn)，本實(shí)施例的一種高層住宅樓空調(diào)機(jī)位光伏百葉窗并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)是由光伏電站保護(hù)箱體、光伏百葉窗電池陣列1、多個(gè)DC/DC變換單元2，直流匯流單元3、三相光伏并網(wǎng)逆變器4、監(jiān)測(cè)儀5、并網(wǎng)點(diǎn)電壓傳感器6、并網(wǎng)點(diǎn)電流傳感器7、溫度傳感器8和濕度傳感器9組成。多個(gè)DC/DC變換單元2、直流匯流單元3、三相光伏并網(wǎng)逆變器4、監(jiān)測(cè)儀5、并網(wǎng)點(diǎn)電壓傳感器6、并網(wǎng)點(diǎn)電流傳感器7、溫度傳感器8和濕度傳感器9固定在光伏電站保護(hù)箱體內(nèi)，本實(shí)施例中，光伏電站保護(hù)箱體設(shè)有電纜輸入口，箱體內(nèi)設(shè)有用于固定多個(gè)DC/DC變換單元2的機(jī)位、固定直流匯流單元3的機(jī)位、固定三相光伏并網(wǎng)逆變器4的機(jī)位和固定監(jiān)測(cè)儀5的機(jī)位，另外在箱體上還設(shè)有避雷線、接地線、散熱扇、溫度傳感器、濕度傳感器以及一扇方便安裝和檢修雙開(kāi)門(mén)。
[0012]由圖1、圖2和圖3可見(jiàn)，本實(shí)施例的光伏百葉窗電池陣列I是由10條電池陣列支路組成，根據(jù)需要可以其它多條電池陣列支路組成。10條電池陣列支路分別接入與其相對(duì)應(yīng)的10個(gè)DC/DC變換單元(2)的輸入端，每條電池陣列支路是由16個(gè)光伏百葉窗電池單元串接組成；本實(shí)施例中，每個(gè)光伏百葉窗電池單元均安裝在住宅樓空調(diào)機(jī)位上，每個(gè)光伏百葉窗電池單元是由2組光伏百葉窗電池組件串接而成，每組光伏百葉窗電池組件包括光伏電池葉片支架10、6片光伏電池葉片11組成的光伏電池葉片組和直流輸出接線端子12。本實(shí)施例中，光伏電池葉片組可以根據(jù)實(shí)際需要也可以由不同片數(shù)的光伏電池葉片11組成光伏電池葉片組，在每片光伏電池葉片11上集成了單晶硅太陽(yáng)電池，直流輸出接線端子12固定在光伏電池葉片支架10上，光伏電池葉片組中的多片光伏電池葉片11并聯(lián)后與直流輸出接線端子12連接，光伏電池葉片組中的每片光伏電池葉片11均通過(guò)轉(zhuǎn)軸和軸承與光伏電池葉片支架10活動(dòng)連接，光伏電池葉片11的傾角可以在O?90度范圍內(nèi)調(diào)節(jié)，通過(guò)光伏電池葉片11來(lái)為光伏電站提供直流電能。本實(shí)施例中，同一光伏百葉窗電池單元中有兩組光伏百葉窗電池組件，兩組光伏百葉窗電池組件通過(guò)直流輸出接線端子12進(jìn)行串聯(lián)連接，每組光伏百葉窗電池組件均有一個(gè)光伏電池葉片支架10，其中一組中的光伏電池葉片支架10通過(guò)合頁(yè)鉸鏈13和開(kāi)關(guān)鎖扣14與光伏百葉窗電池組件固定外框15上部連接，另一組中的光伏電池葉片支架10也通過(guò)合頁(yè)鉸鏈13和開(kāi)關(guān)鎖扣14與光伏百葉窗電池組件固定外框15下部連接，每層每個(gè)單間空調(diào)機(jī)位外立面安裝一個(gè)光伏百葉窗電池組件固定