CN203660961U - 一种智能小型可移动离网太阳能发电*** - Google Patents

一种智能小型可移动离网太阳能发电*** Download PDF

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Abstract

一种智能小型可移动离网太阳能发电***，包括交流接线盒、配电箱和至少一组光伏单元；每组所述光伏单元包括蓄电池、光伏充电控制器、逆变器和一个光伏组件，所述蓄电池、所述逆变器和所述一个光伏组件均连接到所述光伏充电控制器；每组所述光伏单元之中的所述逆变器均连接到所述交流接线盒，所述配电箱一端连接所述交流接线盒，另一端连接负载。本实用新型采用微型逆变器，与传统逆变器相比，大大节约安装空间，微型逆变器采用MPPT算法，智能调节光伏组件保持最佳工作效率。

Description

一种智能小型可移动离网太阳能发电***
技术领域
本实用新型涉及太阳能发电技术领域，尤其是涉及一种智能小型可移动离网太阳能发电***。
背景技术
光伏能源已成为最具发展潜力的清洁可再生能源，因此世界各国对于光伏发电的研究开发已经上升到战略高度。光伏***可以在野外为无电或缺电场合提供电源，主要为民用和军用提供电力，也可应用到生活、生产、自然灾害应急、军事等多种领域，是应用领域中非常广泛的供电***，也是环保、可持续发展、使用价值高的新技术、新产品，具有非常好的发展前景。
表现出光伏能源产业研发***中一些关键器件组成新的***，光伏***中的关键技术也是光伏产业链中的瓶颈，光伏太阳能电池板生产已经过剩，研究重点转到应用领域是目前光伏技术发展的一个重要关键环节，当然也包括光伏***中的关键部件的研究，如逆变器、测量单元、控制器、整流器和存储电池等。
光伏供电***具有广阔的市场和研究发展空间，尤其是离网式光伏智能化小型独立供电***，可以为野外供电***、住宅或办公照明、军用装备、装甲车辆的启动电源、移动通信设备、电动汽车充电站、家用电器和计算机等提供电力能源。
世界较大的光伏企业重点在于光伏太阳能板的制造，利润较大，设备先进，形成产业能，重点领域在于开发太阳能光伏板，建立大型电站。然而中小企业不是拼设备、拼资金、拼产量，而是应用光伏电池板做成工作***，开拓新的应用领域和研发空间，重点在于如何应用太阳能光伏技术形成小型供电***，为家庭和小型办公***提供独立电源。这在光伏应用领域上是处于领先的研究课题，而且市场前景非常广阔，也有研发空间。
太阳能供电的特点之一，是电力不稳定，同样的太阳能发电电池组件，在不同光照、不同温度以及不同的输出电压的情况下，其发电的功率是不同的，也就是电力在变，功率和效率也在变。因此，太阳能供电***首先要设法获取最大功率，使其发电效率最高。
其二，是要解决其不稳定的问题，因为大多数普通用户用电负载都是需要稳定的电力供应，才能正常运行。对此现有技术采用发电后先蓄电，再由蓄电池对负载供电，其优点是控制简单，但现有技术方案为了要满足负载需求，其蓄电池用量就需按所配负载正常用电量的数倍，再加上考虑到蓄电池充电的同时，还要为负载供电，所以好一些的技术方案采用两组蓄电池，使得蓄电池的用量还要翻翻，若考虑负载可能为电动机类电器，其启动功率是标定点亮的数倍，那就是要配备更多的蓄电池才能维持负载的正常启动和运行，因此对于普通用户来说其巨大蓄电池投资和浪费的缺点是致命，也就是占用资源多，效率低，太阳能电力资源浪费严重，使得发电成本加大，普通用户很难接受，这里普通用户是指一户一家拥有生活必需的常用电器。
另一个特点是蓄电池是离网独立太阳能供电***的关键环节部件。总所周知，蓄电池对充、放电控制要求非常高，任何过压、欠压、过载、过热、短路、反接以及欠充、过放、过充和不适当的充电方法都会损伤蓄电池，使其充放电效率降低、寿命减少。特别是太阳能供电还具有时效性，每天能发电供电时间有限，一般有效发电时间不过5-6个小时。这对于普通用户常用的免除维型铅酸蓄电池来说，要完成合理的进行中深度充、放电过程，至少需要10个小时以上的充电，采用快充方法也要7个小时以上，否则蓄电池就会处于欠充或亏电的状态，长期如此，严重影响蓄电池寿命与效率，现有技术方案对此均无解决措施。
实用新型内容
本实用新型的目的在于设计一种新型的智能小型可移动离网太阳能发电***，解决上述问题。
为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：
一种智能小型可移动离网太阳能发电***，包括交流接线盒、配电箱和至少一组光伏单元；
每组所述光伏单元包括蓄电池、光伏充电控制器、逆变器和一个光伏组件，所述蓄电池、所述逆变器和所述一个光伏组件均连接到所述光伏充电控制器；
每组所述光伏单元之中的所述逆变器均连接到所述交流接线盒，所述配电箱一端连接所述交流接线盒，另一端连接负载。
每组所述光伏单元还包括纵向支架条、前横向支架条、后横向支架条、平台、滑轮***和底板；
所述前横向支架条和所述后横向支架条固定在所述纵向支架条上，所述纵向支架条上通过支撑杆连接在所述底板上，所述底板的底部设置所述滑轮***，所述平台设置在所述底板上；
所述光伏充电控制器和逆变器固定在所述纵向支架条上，所述蓄电池设置在所述平台上。
所述滑轮***为可扭紧滑轮***，其上设置有固定螺栓。
所述支撑杆为可伸缩支撑杆。
所述逆变器为微型逆变器。
至少包括两组所述光伏单元。
本发明的目的就是提供一种离网太阳能光伏智能化小型供电***，以解决现有光伏电池板不能充分应用太阳能光照、光电转换效率较低和***运行可靠差、蓄电池使用寿命与效率的问题，解决传统离网家庭太阳发电***因逆变器故障致使整个***无法工作的问题。
本实用新型的有益效果可以总结如下：
1、本实用新型采用微型逆变器，与传统逆变器相比，大大节约安装空间，微型逆变器采用MPPT算法，智能调节光伏组件保持最佳工作效率。
2、本实用新型光伏组件、充电控制器、蓄电池、微型逆变器直接组成一个小整体，大大减少了DC的传输距离，减少DC损耗，移动方便。
3、本实用新型小整体直接输出交流电，若干个小整体并联组成一个功率稍大离网式太阳能发电***，不会因为某个小整体出现问题致使整个***不能工作，提高了***的灵活性与可靠性。
附图说明
图1为现有传统离网家庭太阳能发电***构架图；
图2为本发明的***构架图；
图3为实际安装效果的侧视图；
图4为实际安装效果的后视图；
图5为实际安装效果的俯视图.
其中，光伏控制器1、微型逆变器2、纵向支架条3、前横向支架条4、平台5、蓄电池6、滑轮***7、后横向支架条8、支撑杆9、底板10、光伏组件11、负载12、交流接线盒13、配电箱14。
具体实施方式
为了使本实用新型所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
如图2至图5所示的一种智能小型可移动离网太阳能发电***，包括交流接线盒、配电箱和至少一组光伏单元；每组所述光伏单元包括蓄电池、光伏充电控制器、逆变器和一个光伏组件，所述蓄电池、所述逆变器和所述一个光伏组件均连接到所述光伏充电控制器；每组所述光伏单元之中的所述逆变器均连接到所述交流接线盒，所述配电箱一端连接所述交流接线盒，另一端连接负载。
在更加优选的实施例中，每组所述光伏单元还包括纵向支架条、前横向支架条、后横向支架条、平台、滑轮***和底板；所述前横向支架条和所述后横向支架条固定在所述纵向支架条上，所述纵向支架条上通过支撑杆连接在所述底板上，所述底板的底部设置所述滑轮***，所述平台设置在所述底板上；所述光伏充电控制器和逆变器固定在所述纵向支架条上，所述蓄电池设置在所述平台上。
在更加优选的实施例中，所述滑轮***为可扭紧滑轮***，其上设置有固定螺栓。所述支撑杆为可伸缩支撑杆。所述逆变器为微型逆变器。至少包括两组所述光伏单元。
如图1所示，多个光伏组件串联在一起，然后输出DC到光伏控制器，光伏控制器连接蓄电池和逆变器，最后逆变器连接负载。该***以DC传输为主、能量损耗大，DC电压高、安全隐患大；由于直流电压高，蓄电池的使用寿命难以得到保障；采用单个逆变器，只要这个逆变器发生故障，那么在该逆变器被修好或更换前，***就无法正常工作，可靠性低；多个光伏组件串联在一起，逆变器很难使整个光伏***保持最佳运行状态，不能光伏***效率最大化。
如图2所示(1)每个光伏组件连接光伏充电控制器，光伏控制器连接蓄电池与微型逆变器，最后所有组件连接到交流接线盒一配电箱一负载。(2)本发明采用光伏组件、光伏控制器、蓄电池和微型逆变器近距离连为一体方式，大大减少了DC的传输距离，减少DC损耗。(3)与图1整个***使用一个逆变器相比，为***内每个太阳能电池板都配备一个微型逆变器会再次提升整个***的转换效率。微型逆变器拓扑的主要好处是，即便其中一个逆变器出现故障，能量转换仍能进行。采用微型逆变器的其它好处包括能够利用高分辨率PWM调整每个太阳能板的转换参数。由于云朵、阴影和背阴会改变每个面板的输出，为每个面板配备独有的微型逆变器就允许***适应不断变化的负载情况。这为各面板及整个***都提供了最佳转换效率。从而解决现有光伏电池板不能充分应用太阳能光照、光电转换效率较低和***运行可靠差、因逆变器故障致使整个***无法工作的问题。(4)单块光伏组件所产生的电压和电流不会很大，由于微型逆变器已使光伏组件保持最大功率点运行，本***采用脉宽调制型光伏控制器，它以PWM脉冲方式开关光伏阵列的输入。当蓄电池趋向充满时，脉冲的频率和时间缩短，它能增加光伏***中蓄电池的总循环寿命。
图3、图4、图5所示，光伏组件、光伏控制器、微型逆变器、蓄电池、支架组成了一个小整体，充分展示了本离网太阳发电***的可移动性，非常适合无电地区或缺电地区使用。简要说明：光伏控制器与微型逆变器固定在支架顶部的纵向支架条上面，光伏组件则架设在纵向支架条上面。蓄电池放在平台上边，位于小整体的中间，能有效的防止雨水溅到和阳光晒到，蓄电池的重量比较大，能起到固定小整体防止因风产生位移的作用。支架底部安装了滑轮***，方便移动小整体的位置，当移动到目标地或不需要移动时，可扭紧滑轮***的固定螺栓。支撑杆采用可伸缩式设计，光伏组件面板可调角度范围15°、20°、25°、30°，适应不同的安装角度。整个支架结构件全部采用角铝支撑条，强度高，耐腐蚀性好；采用标准螺栓连接，安装简单；采用通用组件固定方式，方便可靠。
以上通过具体的和优选的实施例详细的描述了本实用新型，但本领域技术人员应该明白，本实用新型并不局限于以上所述实施例，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种智能小型可移动离网太阳能发电***，其特征在于：包括交流接线盒、配电箱和至少一组光伏单元；
每组所述光伏单元包括蓄电池、光伏充电控制器、逆变器和一个光伏组件，所述蓄电池、所述逆变器和所述一个光伏组件均连接到所述光伏充电控制器；
每组所述光伏单元之中的所述逆变器均连接到所述交流接线盒，所述配电箱一端连接所述交流接线盒，另一端连接负载。
2.根据权利要求1所述的智能小型可移动离网太阳能发电***，其特征在于：每组所述光伏单元还包括纵向支架条、前横向支架条、后横向支架条、平台、滑轮***和底板；
所述前横向支架条和所述后横向支架条固定在所述纵向支架条上，所述纵向支架条上通过支撑杆连接在所述底板上，所述底板的底部设置所述滑轮***，所述平台设置在所述底板上；
所述光伏充电控制器和逆变器固定在所述纵向支架条上，所述蓄电池设置在所述平台上。
3.根据权利要求2所述的智能小型可移动离网太阳能发电***，其特征在于：所述滑轮***为可扭紧滑轮***，其上设置有固定螺栓。
4.根据权利要求2所述的智能小型可移动离网太阳能发电***，其特征在于：所述支撑杆为可伸缩支撑杆。
5.根据权利要求1所述的智能小型可移动离网太阳能发电***，其特征在于：所述逆变器为微型逆变器。
6.根据权利要求1所述的智能小型可移动离网太阳能发电***，其特征在于：至少包括两组所述光伏单元。
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CN104300878A (zh) * 2014-09-23 2015-01-21 中天科技光纤有限公司 一种拉丝炉能源回收装置
WO2016078493A1 (zh) * 2014-11-18 2016-05-26 南通久盛新材料科技有限公司 复合材料太阳能发电支架

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