一種家庭式的光伏微網(wǎng)系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及太陽能微網(wǎng)系統(tǒng)，具體來說是涉及一種家庭式的光伏微網(wǎng)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著光伏、風(fēng)電等可再生能源發(fā)電技術(shù)的發(fā)展，分布式發(fā)電日漸成為滿足負(fù)荷增長需求、提高能源綜合利用效率、提高供電可靠性的一種有效途徑，并在配電網(wǎng)中得到廣泛的應(yīng)用。但分布式發(fā)電的大規(guī)模滲透也產(chǎn)生了一些負(fù)面影響，如單機(jī)接入成本較高、控制復(fù)雜、對(duì)大系統(tǒng)的電壓和頻率存在沖擊等。這限制了分布式發(fā)電的運(yùn)行方式，削弱了其優(yōu)勢和潛能。微網(wǎng)技術(shù)為分布式發(fā)電技術(shù)及可再生能源發(fā)電技術(shù)的整合和利用提供了靈活、高效的平臺(tái)。
[0003]可再生能源(太陽能、風(fēng)能等)微網(wǎng)近年來的逐漸成為研究的熱點(diǎn)。太陽能光伏在工業(yè)上已經(jīng)的到了較為充分的應(yīng)用，例如微網(wǎng)廠等領(lǐng)域。現(xiàn)有的技術(shù)中，太陽能光伏在家用技術(shù)的領(lǐng)域的應(yīng)用還不是很廣泛，家庭用電還是完全依賴于發(fā)電廠。因此，需要技術(shù)上的進(jìn)步，結(jié)構(gòu)上的改進(jìn)，使家庭式太陽能微網(wǎng)得到更廣泛的應(yīng)用。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]為了解決【背景技術(shù)】中的不足，本實(shí)用新型的目的是提供一個(gè)種家庭式的光伏微網(wǎng)系統(tǒng)。
[0005]本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是:
[0006]本實(shí)用新型包括太陽能光伏板陣列、穩(wěn)壓器、太陽能控制器、逆變器/充電器、蓄電池組、市電和家庭式負(fù)載;太陽能光伏陣列經(jīng)穩(wěn)壓器與太陽能控制器連接，太陽能控制器分別與市電、家庭式負(fù)載和逆變器/充電器連接，逆變器/充電器與蓄電池組連接。
[0007]所述太陽能光伏板陣列是均由4塊額定功率100W，開路電壓21V的光伏板組成，太陽能光伏板陣列中每兩塊光伏板為一組，每組中一塊光伏板的負(fù)極與另一塊光伏板的正極串聯(lián)，兩組中光伏板的未連接的正極相連接，兩組中光伏板的未連接的負(fù)極相連接。
[0008]所述穩(wěn)壓器型號(hào)為DC-DC482430AGL。
[0009]所述逆變器/充電器型號(hào)為24VDC轉(zhuǎn)220VAC型。
[0010]所述太陽能控制器有轉(zhuǎn)換開關(guān)，即太陽能光伏微網(wǎng)接通開關(guān)、無太陽能微網(wǎng)接通開關(guān)和市電補(bǔ)償時(shí)接通開關(guān);太陽能控制器型號(hào)為30A。
[0011 ] 所述的穩(wěn)壓器、逆變器/充電器和太陽能控制器均包括在與逆控一體機(jī)中。
[0012]所述家庭式負(fù)載包括太陽能熱水器、電視、冰箱、節(jié)能燈和電飯鍋。
[0013]本實(shí)用新型具有的有益效果是:
[0014]本實(shí)用新型以太陽能為主要的微網(wǎng)能源，綠色環(huán)保;包括市電補(bǔ)償功能，能夠?qū)崿F(xiàn)家庭式負(fù)載的不間斷供電；家庭的太陽能熱水器為主要的家庭式負(fù)載，本實(shí)用新型考慮其熱電聯(lián)供的作用進(jìn)行配置，經(jīng)濟(jì)實(shí)用;本實(shí)用新型中的逆控一體機(jī)體積小、質(zhì)量輕，適合家庭使用;還裝設(shè)多個(gè)開關(guān)對(duì)光伏板、蓄電池的保護(hù)功能；削峰填谷功能使得微網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行更加合理。
[0015]本實(shí)用新型在傳統(tǒng)電力系統(tǒng)生產(chǎn)模式基礎(chǔ)上增加一個(gè)蓄電池組作為存儲(chǔ)電能的環(huán)節(jié)，使得原來幾乎完全剛性的系統(tǒng)變得柔性起來，讓整個(gè)電網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行更加合理，在用電高峰期，微網(wǎng)系統(tǒng)可以為負(fù)載提供能量;在負(fù)荷低谷期，微網(wǎng)系統(tǒng)可以將電網(wǎng)中多余的能量存儲(chǔ)起來。
【附圖說明】
[0016]圖1是家庭式的光伏微網(wǎng)系統(tǒng)。
[0017]圖2是太陽能逆控一體機(jī)正面圖。
[0018]圖3是太陽能逆控一體機(jī)的背面圖。
[0019]圖中:1、機(jī)殼，2、蓄電池100%電量指示燈，3、蓄電池80%電量指示燈，4、蓄電池50%電量指示燈，5、蓄電池20%電量指示燈，6、LCD顯示屏，7、0N/0FF按鈕，8、POWER按鈕，9、家庭式負(fù)載接入插頭，10、市電接入插頭，11、太陽能光伏板接入正極，12、太陽能光伏板接入負(fù)極，13、直流輸出正極，14、直流輸出負(fù)極，15、蓄電池接入正極，16、蓄電池接出負(fù)極，17、風(fēng)
Ho
【具體實(shí)施方式】
[0020]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。
[0021]如圖1所示，本實(shí)用新型包括太陽能光伏板陣列S1、穩(wěn)壓器s2、太陽能控制器s4、逆變器/充電器s6、蓄電池組s7、市電s3和家庭式負(fù)載s5;太陽能光伏陣列Si經(jīng)穩(wěn)壓器s2與太陽能控制器s4連接，太陽能控制器s4分別與市電s3、家庭式負(fù)載s5和逆變器/充電器s6連接，逆變器/充電器s6與蓄電池組s7連接。所述太陽能光伏板陣列Si是均由4塊額定功率100W，開路電壓21V的光伏板組成，太陽能光伏板陣列中每兩塊光伏板為一組，每組中一塊光伏板的負(fù)極與另一塊光伏板的正極串聯(lián)，兩組中光伏板的未連接的正極相連接，兩組中光伏板的未連接的負(fù)極相連接。光伏陣列下設(shè)有傾角為30°的固定支架4組，便于穩(wěn)定固定光伏板;各個(gè)光伏板之間連接處有公母插頭連接，既整潔有序，又便于接通和切斷光伏板，并且保護(hù)接線處的安全。
[0022]所述穩(wěn)壓器S2型號(hào)為DC-DC482430AGL。
[0023]所述逆變器/充電器s6型號(hào)為24VDC轉(zhuǎn)220VAC型。一般家庭用電多220V交流電，所以逆變器選取最終逆變電壓為220V。
[0024]所述太陽能控制器s4有轉(zhuǎn)換開關(guān)，即太陽能光伏微網(wǎng)接通開關(guān)s8、無太陽能微網(wǎng)接通開關(guān)s9和市電補(bǔ)償時(shí)接通開關(guān)slO;太陽能控制器s4型號(hào)為30A。在太陽光照充足時(shí)，太陽能光伏微網(wǎng)接通開關(guān)s8自動(dòng)接通，家庭式負(fù)載供電太陽能光伏板提供;在太陽光照不充足時(shí)，開關(guān)s9自動(dòng)接通，由蓄電池組向家庭式負(fù)載供電；在蓄電池組放電已達(dá)到下限時(shí)，市電補(bǔ)償開關(guān)slO自動(dòng)接通，保證家庭式負(fù)載的不間斷供電。
[0025]所述穩(wěn)壓器s2、逆變器/充電器s6和太陽能控制器s4均包括在與逆控一體機(jī)sll中；結(jié)合逆變器與控制器的功能，結(jié)構(gòu)緊湊，使用靈活方便。
[0026]所述家庭式負(fù)載S5包括太陽能熱水器、電視、冰箱、節(jié)能燈和電飯鍋;尤其是太陽能熱水器具有熱電聯(lián)供功能，根據(jù)對(duì)三口之家使用熱水量進(jìn)行調(diào)研，得到適合容量的太陽能熱水器。
[0027]所述的削峰填谷功能，其特征在于:在傳統(tǒng)電力系統(tǒng)生產(chǎn)模式基礎(chǔ)上增加一個(gè)蓄電池組作為存儲(chǔ)電能的環(huán)節(jié)，使得原來幾乎完全剛性的系統(tǒng)變得柔性起來，讓整個(gè)電網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行更加合理，在用電高峰期，微網(wǎng)系統(tǒng)可以為負(fù)載提供能量;在負(fù)荷低谷期，微網(wǎng)系統(tǒng)可以將電網(wǎng)中多余的能量存儲(chǔ)起來。
[0028]本實(shí)用新型包括保護(hù)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)光伏板、蓄電池、家庭式負(fù)載保護(hù)功能;此系統(tǒng)設(shè)計(jì)用于保護(hù)家庭用電的使用安全，減少短路、斷路的發(fā)生;具體是在光伏陣列輸出端、蓄電池組輸入端和負(fù)載接入端分別連接電流傳感器，若其中的線路發(fā)生電流瞬間增大或減小情況，迅速報(bào)警。
[0029]如圖1所示，一組太陽能光伏陣列Si，用于將太陽能轉(zhuǎn)換成直流電；與光伏陣列Si相連的是穩(wěn)壓器s2，用于將光伏陣列Si發(fā)出的不穩(wěn)定直流電壓轉(zhuǎn)換為較穩(wěn)定的直流電壓；與穩(wěn)壓器s2相連接的是一太陽能控制器S3，用于選擇哪種電壓接入家庭式負(fù)載s5;與太陽能控制器S3相連的還有逆變器/充電器s6，用于給將蓄電池組s7的直流電壓逆變成交流電壓或給蓄電池組s7充電；與逆變器/充電器s6相連的是蓄電池組s7，用于存儲(chǔ)多余的電能。
[0030]如圖1所示，本實(shí)施例中的太陽能控制器s3，具有轉(zhuǎn)換開關(guān)的作用可以實(shí)現(xiàn)多種工作模式之間的轉(zhuǎn)換，模式1:晴天時(shí)太陽能光伏發(fā)出電能工家庭式負(fù)載使用，多余的電量給蓄電池充電；模式2:夜晚或陰天時(shí)，蓄電池向家庭式負(fù)載供電，不足部分由市電進(jìn)行補(bǔ)償；模式3:連續(xù)陰天時(shí)，蓄電池放電已達(dá)到最大，由市電供給家庭式負(fù)載；以太陽能作為主要的微網(wǎng)能源，s8太陽能光伏微網(wǎng)接通，s9無太陽能微網(wǎng)接通，SlO是市電補(bǔ)償時(shí)接通，保證了家庭式負(fù)載的連續(xù)不間斷供電。
[0031 ]如圖1所示，本實(shí)施例中的太陽能控制器還可實(shí)現(xiàn)多重保護(hù)功能，過充、過放、輸出過載、短路、防反接、過壓和過熱等一系列報(bào)警和保護(hù)功能。
[0032]如圖2和圖3所示，所述逆變器/充電器，逆變器是24/220V型的，是該微網(wǎng)系統(tǒng)的核心部件;包括機(jī)殼I，蓄電池100%電量指示燈2，蓄電池80%電量指示燈3，蓄電池50%電量指示燈4，蓄電池20%電量指示燈5，IXD顯示屏6，0N/0FF按鈕7，POWER按鈕8，家庭式負(fù)載接入插頭9，市電接入插頭10，太陽能光伏板接入正極11，太陽能光伏板接入負(fù)極12，直流輸出正極13，直流輸出負(fù)極14，蓄電池接入正極15，蓄電池接出負(fù)極16和風(fēng)扇17。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種家庭式的光伏微網(wǎng)系統(tǒng)，其特征在于:包括太陽能光伏板陣列(Si)、穩(wěn)壓器(s2)、太陽能控制器(s4)、逆變器/充電器(s6)、蓄電池組(s7)、市電(s3)和家庭式負(fù)載(s5);太陽能光伏陣列(Si)經(jīng)穩(wěn)壓器(s2)與太陽能控制器(s4)連接，太陽能控制器(s4)分別與市電(s3)、家庭式負(fù)載(s5)和逆變器/充電器(s6)連接，逆變器/充電器(s6)與蓄電池組(s7)連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種家庭式的光伏微網(wǎng)系統(tǒng)，其特征在于:所述太陽能光伏板陣列(Si)是均由4塊額定功率100W，開路電壓21V的光伏板組成，太陽能光伏板陣列中每兩塊光伏板為一組，每組中一塊光伏板的負(fù)極與另一塊光伏板的正極串聯(lián)，兩組中光伏板的未連接的正極相連接，兩組中光伏板的未連接的負(fù)極相連接。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種家庭式的光伏微網(wǎng)系統(tǒng)，其特征在于:所述穩(wěn)壓器(s2)型號(hào)為 DC-DC482430AGL。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種家庭式的光伏微網(wǎng)系統(tǒng)，其特征在于:所述逆變器/充電器(s6)型號(hào)為24VDC轉(zhuǎn)220VAC型。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種家庭式的光伏微網(wǎng)系統(tǒng)，其特征在于:所述太陽能控制器(s4)有轉(zhuǎn)換開關(guān)，即太陽能光伏微網(wǎng)接通開關(guān)(s8)、無太陽能微網(wǎng)接通開關(guān)(s9)和市電補(bǔ)償時(shí)接通開關(guān)(SlO);太陽能控制器(s4)型號(hào)為30A。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種家庭式的光伏微網(wǎng)系統(tǒng)，其特征在于:所述的穩(wěn)壓器(s2)、逆變器/充電器(s6)和太陽能控制器(s4)均包括在與逆控一體機(jī)(sll)中。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種家庭式的光伏微網(wǎng)系統(tǒng)，其特征在于:所述家庭式負(fù)載(S5)包括太陽能熱水器、電視、冰箱、節(jié)能燈和電飯鍋。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開一種家庭式的光伏微網(wǎng)系統(tǒng)。包括太陽能光伏板陣列、穩(wěn)壓器、太陽能控制器、逆變器/充電器、蓄電池組、市電和家庭式負(fù)載；太陽能光伏陣列經(jīng)穩(wěn)壓器與太陽能控制器連接，太陽能控制器分別與市電、家庭式負(fù)載和逆變器/充電器連接，逆變器/充電器與蓄電池組連接。本實(shí)用新型以太陽能為主要的發(fā)電能源，綠色環(huán)保；包括市電補(bǔ)償功能，能夠?qū)崿F(xiàn)家庭式負(fù)載的不間斷供電；太陽能熱水器為主要的家庭式負(fù)載，考慮其熱電聯(lián)供進(jìn)行配置，經(jīng)濟(jì)實(shí)用；本實(shí)用新型中的逆控一體機(jī)體積小、質(zhì)量輕，適合家庭使用；還裝設(shè)多個(gè)空氣開關(guān)實(shí)現(xiàn)對(duì)光伏板、蓄電池和家庭式負(fù)載的保護(hù)；本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)能量的削峰填谷，使得微網(wǎng)運(yùn)行更加合理。
【IPC分類】H02S10/20, H02J9/06, H02J7/35
【公開號(hào)】CN205249120
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201521094106
【發(fā)明人】程九玲, 孫堅(jiān), 徐紅偉, 李亞, 曾強(qiáng)
【申請(qǐng)人】中國計(jì)量學(xué)院
【公開日】2016年5月18日
【申請(qǐng)日】2015年12月26日