CN211556872U - 一种并离网一体化家用储能*** - Google Patents

一种并离网一体化家用储能*** Download PDF

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陈国涛
沈宏涛
罗进
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Abstract

本实用新型是提供一种能够实现多功能、多模式的并离网一体化家用储能***，涉及发电储能***技术领域。本实用新型的一种并离网一体化家用储能***，所述光伏组件与所述单向DC/DC变换器输入端电连接，所述单向DC/DC变换器输出端通过直流母线与所述DC/AC防逆流双向逆变器直流端电连接，所述DC/AC防逆流双向逆变器交流端与所述第二开关一端电连接，所述第二开关另一端通过220V交流母线与所述第一开关的一端电连接，所述第一开关另一端电连接在公网上。本***满足了用户的需求，实现了用户利益最大化。

Description

一种并离网一体化家用储能***
技术领域
本实用新型涉及发电储能***技术领域，特别涉及一种并离网一体化家用储能***。
背景技术
太阳能是一种无处不在、资源丰富又无污染的新型能源。由于太阳能资源充足、分布广泛、安全清洁，太阳能被认为是人类在21世纪代替传统化石能源的最佳选择之一。但光伏发电***并非毫无缺点，太阳能不是连续能源，要受到天气等因素的影响，因此光伏发电***不能连续发电。随着光伏发电技术的日趋完善和设备成本的不断降低，光伏储能***已经进入了普通家庭。家用储能***即要考虑最大化利用太阳能，又不能造成公网电压波动过大，但目前常用的储能***大多功能比较单一，运行模式较少，大多不支持离网运行模式，从而不能满足在特殊电网条件下的接入要求。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种能够实现多功能、多模式的并离网一体化家用储能***。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种并离网一体化家用储能***，包括光伏组件、蓄电池，还包括单向DC/DC变换器、双向DC/DC变换器、DC/DC电源变换器、DC/AC防逆流双向逆变器、第一开关、第二开关、直流负载和交流负载；
所述光伏组件与所述单向DC/DC变换器输入端电连接，所述单向DC/DC变换器输出端通过直流母线与所述DC/AC防逆流双向逆变器直流端电连接，所述DC/AC防逆流双向逆变器交流端与所述第二开关一端电连接，所述第二开关另一端通过220V交流母线与所述第一开关的一端电连接，所述第一开关另一端电连接在公网上；
所述双向DC/DC变换器一端与DC/DC电源变换器输入端并接在所述直流母线上，所述直流负载与所述DC/DC电源变换器输出端电连接，所述蓄电池与所述双向DC/DC变换器另一端电连接，所述交流负载并接在所述220V交流母线上。
进一步地，还包括设置在所述交流负载与所述220V交流母线之间以控制所述220V交流母线向所述交流负载通断电的第三开关。
进一步地，所述第一开关、第二开关、第三开关均为继电器。
进一步地，所述DC/DC电源变换器设有多个输出电压不同的输出端。
进一步地，所述DC/DC电源变换器输出端包括输出端、输出端和输出端。
本实用新型的有益效果是：该***在公共电网发生故障停止供电时，可以转换为离网模式独立运行仍然给本地负载供电，保证重要设备的持续工作，因而供电可靠性和便利性更高，同时由于该***与公共电网互为支撑(并网模式)，如此可以根据实际电网状况和重要负载的功耗有效地减小蓄电池的容量，这样可以大幅度降低***建设成本，且可在并网模式下有多种运行工况，使得光伏组件发电得到充分利用，满足了用户的需求，实现了用户利益最大化。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图；
图中所示：光伏组件1，单向DC/DC变换器2、双向DC/DC变换器3、蓄电池4，直流负载5，DC/DC电源变换器6、直流母线7，DC/AC防逆流双向逆变器8，第二开关9、第三开关10，交流负载11，220V交流母线12，第一开关13。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
如图1所示，本实用新型的一种并离网一体化家用储能***，包括光伏组件1、蓄电池4，还包括单向DC/DC变换器2、双向DC/DC变换器3、DC/DC电源变换器6、DC/AC防逆流双向逆变器8、第一开关13、第二开关9、直流负载5和交流负载11。
所述光伏组件1与所述单向DC/DC变换器2输入端电连接，所述单向DC/DC变换器2输出端通过直流母线7与所述DC/AC防逆流双向逆变器8直流端电连接，所述DC/AC防逆流双向逆变器8交流端与所述第二开关9一端电连接，所述第二开关9另一端通过220V交流母线12与所述第一开关13的一端电连接，所述第一开关13另一端电连接在公网14上。
所述双向DC/DC变换器3一端与DC/DC电源变换器6输入端并接在所述直流母线7上，所述直流负载5与所述DC/DC电源变换器6输出端电连接，所述蓄电池4与所述双向DC/DC变换器3另一端电连接，所述交流负载11并接在所述220V交流母线12上。
其中，直流负载和交流负载是家用电器设备。
闭合第一开关13和第二开关9，并关闭DC/AC防逆流双向逆变器8上的防逆流开关，***处于并网模式。在该模式下，当阳光充足，光伏组件1产生的能量既满足给蓄电池4充电，并超出负载(直流负载和交流负载)所消耗的能量时，剩余的能量输送到公网14；当阳光一般，光伏组件1产生的能量满足给蓄电池4充电，但不足以满足负载所消耗的能量时，不足的能量可由公网14提供；当阳光不充足甚至没有时，光伏组件1产生的能量无法满足蓄电池4充电需求，公网14供电给负载并通过双向DC/DC变换器3提供一部分能量为蓄电池充电；当阳光很充足，公网又临时禁止并网时，可断开DC/AC防逆流双向逆变器8上的防逆流开关，光伏组件1产生的能量既满足给蓄电池4充电，并超出负载所消耗的能量时，DC/AC防逆流双向逆变器8限功率运行，避免造成公网电压波动过大。当电网断电时，断开第一开关13，***处理离网模式，光伏组件1和蓄电池4共同或单独向负载供电。
该***在公共电网发生故障停止供电时，可以转换为离网模式独立运行仍然给本地负载供电，保证重要设备的持续工作，因而供电可靠性和便利性更高，同时由于该***与公共电网互为支撑(并网模式)，如此可以根据实际电网状况和重要负载的功耗有效地减小蓄电池的容量，这样可以大幅度降低***建设成本，且可在并网模式下有多种运行工况，使得光伏组件发电得到充分利用，这减少了对公网电量的需求，满足了用户的需求，实现了用户利益最大化。
该***交流负载11与220V交流母线12之间设有控制220V交流母线12向交流负载11通断电的第三开关10。这样公网断电，蓄电池电量和光伏组件发电量均不足时，可单独满足直流负载需求。
第一开关13、第二开关9、第三开关10均可采用继电器、接触器、功率开关管中的一种，本***第一开关13、第二开关9、第三开关10均采用继电器，以方便控制。采用继电器时，继电器的控制线圈可接入到DC/DC电源变换器的输出端。
优选的，DC/DC电源变换器6设有多个输出电压不同的输出端，以满足不同直流负载的需求。通常需设置5V输出端,12V输出端，20V输出端。

Claims (5)

1.一种并离网一体化家用储能***，包括光伏组件(1)、蓄电池(4)，其特征在于：还包括单向DC/DC变换器(2)、双向DC/DC变换器(3)、DC/DC电源变换器(6)、DC/AC防逆流双向逆变器(8)、第一开关(13)、第二开关(9)、直流负载(5)和交流负载(11)；
所述光伏组件(1)与所述单向DC/DC变换器(2)输入端电连接，所述单向DC/DC变换器(2)输出端通过直流母线(7)与所述DC/AC防逆流双向逆变器(8)直流端电连接，所述DC/AC防逆流双向逆变器(8)交流端与所述第二开关(9)一端电连接，所述第二开关(9)另一端通过220V交流母线(12)与所述第一开关(13)的一端电连接，所述第一开关(13)另一端电连接在公网(14)上；
所述双向DC/DC变换器(3)一端与DC/DC电源变换器(6)输入端并接在所述直流母线(7)上，所述直流负载(5)与所述DC/DC电源变换器(6)输出端电连接，所述蓄电池(4)与所述双向DC/DC变换器(3)另一端电连接，所述交流负载(11)并接在所述220V交流母线(12)上。
2.如权利要求1所述的一种并离网一体化家用储能***，其特征在于：还包括设置在所述交流负载(11)与所述220V交流母线(12)之间以控制所述220V交流母线(12)向所述交流负载(11)通断电的第三开关(10)。
3.如权利要求2所述的一种并离网一体化家用储能***，其特征在于：所述第一开关(13)、第二开关(9)、第三开关(10)均为继电器。
4.如权利要求1所述的一种并离网一体化家用储能***，其特征在于：所述DC/DC电源变换器(6)设有多个输出电压不同的输出端。
5.如权利要求4所述的一种并离网一体化家用储能***，其特征在于：所述DC/DC电源变换器(6)输出端包括5V输出端、12V输出端和20V输出端。
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