专利名称:一种太阳能串联电池电源逆变系统的制作方法
技术领域:
本实用新型涉及太阳能蓄电池运用领域,尤其是一种太阳能串联电池电源逆变装置。
技术背景目前家用电源的电压以为交流220V,频率为50Hz,家用电源的供电系统一般为电网供电,然而在一些电网没有架设的地区或者经常停电的地区,生活用电就存在较大的困难。然而由于当前逆变技术的发展,使得应用蓄电池来提供家用电压成为可能,特别对于一些日照充足的地区,应用太阳能充电技术,将能量储存于专用的太阳能蓄电池中,用电时再将蓄电池的电能转换为可用的家用电源,供家庭使用,从而可大大提高家庭的生活质量。太阳能蓄电池输出电压单个的标称值为12V,实际应用过程由于蓄电池充放电程度的不同其电压值也有较大的变化,可从10. 5V到14V,对于家用的220V/50HZ的电源要求,显然直接应用蓄电池的电源输出是不可能的,要得到逆变系统所需的较高的直流电压,就需要将多个电池进行串联得到直流高压,然后将直流高压加至电源逆变系统,这样才可以将蓄电池的直流低压输出转换为家用电源,从而满足家庭的需要。同时该逆变系统还要检测蓄电池储存电量的多少,输出电流的大小以及稳定输出电压等功能,这样系统才能变得实用可靠。
实用新型内容有鉴于此,本实用新型的目的在于提出一种太阳能串联电池电源逆变系统,该逆变系统在将由多个太阳能蓄电池组成的电源的输出电压调节至家用电器能够使用的市电基础上,进一步包括了太阳能蓄电池的电量检测功能、逆变器的稳定输出功能以及保护逆变器不被过载或欠载损坏的功能。根据本实用新型的目的提出的一种太阳能串联电池电源逆变系统,连接在一直流电源和负载之间,所述直流电源包括多个太阳能蓄电池串联而成的电池阵列,该逆变系统包括用于对所述直流电源进行交流逆变升压的逆变器,和用于控制所述逆变器的综合控制系统,所述综合控制系统包括用于控制直流电源输出的电源稳压模块,连接在所述直流电源和逆变器之间;用于调节逆变器输出的逆变器检测模块,连接在所述逆变器的输出端;以及综合保护系统,连接在所述电源稳压模块和所述逆变器检测模块。优选的,所述电源稳压模块包括包括用于检测电源输出电压和/或输出电流的电源检测模块、用于检测单个太阳能蓄电池电量的单元电池检测模块,以及连接在直流电源输出端和逆变器之间的直流稳压器。优选的,进一步包括高压滤波器,连接在所述直流稳压器和所述逆变器之间。优选的,所述逆变器包括直流升压模块、高压整流模块和交流高压逆变模块,其中,所述直流升压模块连接太阳能蓄电池的输出端,所述高压整流模块连接该直流升压模块,所述交流高压逆变模块连接该高压整流模块并输出给电器负载。[0009]优选的,进一步包括人机交互界面,所述人机交互界面连接在所述综合保护系统上,包括电池阵列状态显示模块、逆变器输出电流和输出电压显示模块、故障显示模块,以及报警模块。优选的,所述人机交互界面进一步包括指令输入模块。
以下结合附图以具体实施例对本发明做详细说明。
图I是本实用新型的太阳能蓄电池电源逆变装置的模块示意图;图2是实用新型的逆变器模块示意图;图3是本实用新型的人机交互界面模块示意图。
具体实施方式
请参见图1,图I是本实用新型的太阳能串联电池电源逆变系统的模块示意图。如图所示,该逆变系统连接在一直流电源10和一负载30之间,所述直流电源10由多个太阳能蓄电池串联组成电池阵列,该每个太阳能蓄电池的输出电压比如为IOV到14V之间。所述负载30为一使用市电的用电装置。该太阳能串联电池电源逆变系统包括逆变器100,用于对所述直流电源10进行交流逆变升压,该逆变器100的输出端连接在所述负载30上,并向该负载30提供经过对直流电源输出的电压进行交流逆变之后的市电。综合控制系统,用于控制所述逆变器100的输入和输出情况,使该逆变器100始终工作在较佳状态。所述综合控制系统包括电源稳压模块110,用于控制电源输出,使电源输出的电压和/或电流始终处于稳定状态,该电源稳压模块110连接在所述直流电源10和逆变器100之间。进一步地,该电源稳压模块110包括用于检测电源输出电压和/或输出电流的电源检测模块111、用于检测单个太阳能蓄电池电量的单元电池检测模块112,以及连接在电源输出端和逆变器100之间的直流稳压器113。逆变器检测模块120,用于检测逆变器100输出的电压和/或电流的,连接在所述逆变器100的输出端。综合保护系统140,连接在所述电源稳压模块110和所述逆变器检测模块120上。该综合保护系统140接收电源检测模块111发送过来的检测信号,根据对电源的输出电压和/或输出电流的检测结果,应用电压稳压负反馈控制技术,在不同的负载和由于电池电量的不同导致的太阳能蓄电池串联阵列输出电压不稳定的情况下,可保持加在逆变器100的直流电压是一个恒定的电压,从而保证输出是一个稳定的交流电压;该综合保护系统140接收单元电池检测模块112发送过来的检测信号,根据对每一个单元蓄电池性能进行实时检测,来判断太阳能蓄电池串联阵列的整体工作性能,保证逆变系统工作在一个可靠安全的状态。通过上述对电源的整体和个体的二级监控,在发生输出电流过流,输出电压过压或欠压以及蓄电池欠压时进行相应的保护动作,保证系统的安全不被损坏。请参见图2,图2是实用新型的逆变器的模块示意图。如图所示,该逆变器100包括直流升压模块101、高压整流模块102和交流高压逆变模块103。其中,所述直流升压模块101连接太阳能蓄电池10的输出端,将太阳能蓄电池10输出的直流电压变换为交流方波高压,同时该直流升压模块101可以调节高压的最大值,以满足交流输出的需要,该模块功率容量既是整个系统功率输出的最大值;所述高压整流模块102连接该直流升压模块101,将直流升压模块101提供的交流方波整流为直流高压,并进行滤波,使之成为平滑的直流电压;所述交流高压逆变模块103连接该高压整流模块102并输出给负载30,该交流高压逆变模块103是将高压整流模块102提供的直流高压转换SPWM (正弦调制占空比的方波)电压,并根据输出频率来调整SPWM的载波频率,添加电感电容滤波,从而输出平滑的正弦电压。同时,逆变器检测模块120实时测量输出电压的大小反馈至综合保护系统140,来调整SPWM的输出大小,最后达到稳压恒频的正弦电压输出。优选的,进ー步包括人机交互界面,所述人机交互界面连接在所述综合保护系统上,包括电池阵列状态显示模块、逆变器输出电流和输出电压显示模块、故障显示模块,以及报警模块。 请參见图3,图3是本实用新型的人机交互界面模块示意图。如图所示,所述人机交互界面200连接在所述综合保护系统140上,包括电池阵列状态显示模块210,用来显示太阳能蓄电池阵列10的存储电量、输出电压和电流等信息;逆变器输出电流和输出电压显示模块220,用来显示逆变器100的输出信息;故障显示模块230,用来显示整个逆变装置的故障信息;以及报警模块240,当整个逆变装置发生故障时,用来对操作人员发出报警信号。该综合保护系统140同时连接在人机交互界面200上,当整个逆变装置发生故障吋,进行相应的故障提示,使得用户可以对整个系统进行正确的维护。进ー步的,该人机交互界面200还可以包括指令输入模块250,该指令输入模块250比如是键盘、鼠标或者触控屏等可供操作人员进行指令输入的设备。进ー步地,该逆变系统还包括高压滤波器130,连接在所述直流稳压器113和所述逆变器100之间。由以上较佳具体实施例的详述,希望能更加清楚描述本发明的特征与精神,而并非以上述所揭露的较佳具体实施例来对本发明的权利要求范围加以限制。相反地,其目的是希望能涵盖各种改变及具相等性的安排于本发明所欲申请的权利要求的范围内。
权利要求1.一种太阳能串联电池电源逆变系统,连接在一直流电源和负载之间,所述直流电源包括多个太阳能蓄电池串联而成的电池阵列,其特征在于包括用于对所述直流电源进行交流逆变升压的逆变器,和用于控制所述逆变器的综合控制系统,所述综合控制系统包括用于控制直流电源输出的电源稳压模块,连接在所述直流电源和逆变器之间;用于调节逆变器输出的逆变器检测模块,连接在所述逆变器的输出端;以及综合保护系统,连接在所述电源稳压模块和所述逆变器检测模块。
2.如权利要求I所述的太阳能串联电池电源逆变系统,其特征在于所述电源稳压模块包括包括用于检测电源输出电压和/或输出电流的电源检测模块、用于检测单个太阳能蓄电池电量的单元电池检测模块,以及连接在直流电源输出端和逆变器之间的直流稳压器。
3.如权利要求2所述的太阳能串联电池电源逆变系统,其特征在于进一步包括高压滤波器,连接在所述直流稳压器和所述逆变器之间。
4.如权利要求I所述的太阳能串联电池电源逆变系统,其特征在于所述逆变器包括直流升压模块、高压整流模块和交流高压逆变模块,其中,所述直流升压模块连接太阳能蓄电池的输出端,所述高压整流模块连接该直流升压模块,所述交流高压逆变模块连接该高压整流模块并输出给电器负载。
5.如权利要求I所述的太阳能串联电池电源逆变系统,其特征在于进一步包括人机交互界面,所述人机交互界面连接在所述综合保护系统上,包括电池阵列状态显示模块、逆变器输出电流和输出电压显示模块、故障显示模块,以及报警模块。
6.如权利要求5所述的太阳能串联电池电源逆变系统,其特征在于所述人机交互界面进一步包括指令输入模块。
专利摘要一种太阳能串联电池电源逆变系统,连接在一直流电源和负载之间,所述直流电源包括多个太阳能蓄电池串联而成的电池阵列,其特征在于包括用于对所述直流电源进行交流逆变升压的逆变器,和用于控制所述逆变器的综合控制系统,所述综合控制系统包括用于控制直流电源输出的电源稳压模块,连接在所述直流电源和逆变器之间;用于调节逆变器输出的逆变器检测模块,连接在所述逆变器的输出端;以及综合保护系统,连接在所述电源稳压模块和所述逆变器检测模块。该逆变系统在将太阳能电池阵列的输出电压调节至家用电器能够使用的市电基础上,进一步包括了太阳能电池阵列的电量检测功能、逆变器的稳定输出功能以及保护逆变器不被过载或欠载损坏的功能。
文档编号H02M7/42GK202535287SQ20122003421
公开日2012年11月14日 申请日期2012年2月3日 优先权日2012年2月3日
发明者吴玺, 吴迪, 姜杏辉, 张晓俊, 肖仲喆, 陶智 申请人:苏州葵花光电科技有限公司