一种风光电一体的逆变结构的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种风光电一体的逆变结构，属于电流控制【技术领域】，包括太阳电池板、风电发电机和箱体，箱体上设有输入端和输出端，太阳电池板和风电发电机分别与箱体上输入端连接，箱体内设有蓄电池、升压变压器、逆变开关和控制系统，箱体的输入端分别与升压变压器和蓄电池相连，升压变压器和蓄电池分别与箱体的输出端相连，逆变开关与升压变压器相连，控制系统分别与蓄电池和升压变压器相连。本发明的技术方案具有一定的互补性，同时充分利用风能和光能资源发电，可减少采用单一能源可能造成的电力供应不足或不平衡，可方便地适用于幕墙、窗台、小型屋面、荒岛、高原、滩涂以及野外环境。
【专利说明】—种风光电一体的逆变结构
【技术领域】
[0001]本发明属于电路控制【技术领域】，涉及一种逆变装置，尤其涉及一种风光电一体的逆变结构。
【背景技术】
[0002]通常，把将交流电能变换成直流电能的过程称为整流，把完成整流功能的电路称为整流电路，把实现整流过程的装置称为整流设备或整流器。与之相对应，把将直流电能变换成交流电能的过程称为逆变，把完成逆变功能的电路称为逆变电路，把实现逆变过程的装置称为逆变设备或逆变器。
[0003]由于风力资源和阳光资源在不同地域、季节、天气条件下分布不同，单纯的利用风能和光能资源发电容易造成电力供应不足或不平衡，同时，逆变器无法同时适用于风力发电和光伏发电也增加了成本，使得小型屋面、荒岛、高原、滩涂以及野外环境难以进行有效的供电。
【发明内容】
[0004]有鉴于此，本发明提供了一种风光电一体的逆变结构。
[0005]为达到上述目的，具体技术方案如下:
[0006]—种风光电一体的逆变结构，包括太阳电池板、风电发电机和箱体，所述箱体上设有输入端和输出端，所述太阳电池板和风电发电机分别与所述箱体上输入端连接，所述箱体内设有蓄电池、升压变压器、逆变开关和控制系统，所述箱体的输入端分别与所述升压变压器和蓄电池相连，所述升压变压器和蓄电池分别与所述箱体的输出端相连，所述逆变开关与所述升压变压器相连，所述控制系统分别与所述蓄电池和升压变压器相连。
[0007]优选的，所述控制系统控制所述箱体的输出端纯正弦波输出。
[0008]优选的，所述箱体内还包括与所述控制系统相连的直流电压表，所述直流电压表分别与所述箱体的出入端和蓄电池相连。
[0009]优选的，所述箱体内还包括与所述控制系统相连的交流电压表，所述交流电压表与所述箱体的输出端相连。
[0010]优选的，所述箱体内还包括与所述升压变压器相连的负荷端，所述控制系统控制所述负荷端通过PWM无级卸载。
[0011]优选的，所述箱体的输入端和输出端之间还设有电度表。
[0012]优选的，所述箱体上还设有显示器，所述显示器与所述控制系统相连。
[0013]优选的，所述控制系统包括单片机。
[0014]优选的，所述控制系统中包括控制电路，所述控制电路包括保护电路。
[0015]优选的，所述保护电路包括过温保护电路、过压保护电路、过流保护电路、负载短路保护隔离电路和欠压保护电路。
[0016]相对于现有技术，本发明的技术方案具有一定的互补性，同时充分利用风能和光能资源发电，可减少采用单一能源可能造成的电力供应不足或不平衡，并可方便地适用于幕墙、窗台、小型屋面、荒岛、高原、滩涂以及野外环境。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
[0018]图1是本发明实施例的结构示意图；
[0019]图2是本发明实施例的箱体结构示意图；
[0020]图3是本发明实施例的箱体内部结构示意图。
【具体实施方式】
[0021]下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0022]需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0023]以下将结合附图对本发明的实施例做具体阐释。
[0024]如图1和2中所示的本发明的实施例的一种风光电一体的逆变结构，包括太阳电池板、风电发电机和箱体I。箱体I上设有输入端和输出端，太阳电池板和风电发电机分别与箱体上I输入端连接。
[0025]箱体I内设有蓄电池2、升压变压器3、逆变开关和控制系统4。箱体I的输入端分别与升压变压器2和蓄电池3相连。升压变压器2和蓄电池3分别与箱体I的输出端相连。逆变开关与升压变压器2相连，控制系统4分别与蓄电池2和升压变压器3相连。
[0026]本发明实施例具有一定的互补性，同时充分利用风能和光能资源发电，可减少采用单一能源可能造成的电力供应不足或不平衡，可方便地适用于幕墙、窗台、小型屋面、荒岛、高原、滩涂以及野外环境。
[0027]如图1、2和3中所示，在本发明的实施例中，箱体I包括前面板、后板、顶盖、底盖及两侧板。箱体I中设有上层和下层，升压变压器3 (优先为升压环形变压器)、直流电压表5、交流电压表6、电度表7、逆变开关、控制系统4均设于箱体I的上层中，蓄电池2设于箱体I的下层中。控制系统4包括两块印制电路板及安装在印制电路板上的控制电路。优选蓄电池2上还设有蓄电池开关。
[0028]控制电路包括过温保护电路、±8V供电电路、±10V供电电路、+12V供电电路、过压保护电路、过流保护电路、负载短路保护隔离电路及欠压保护电路。
[0029]本发明的实施例采用纯正弦波输出:相对于方波或修正正弦波(阶梯波)具有更强的带负载效果和带负载能力。设备可带感性负载和其他任何类型的通用交流负载，带冰箱、电视机和收音机等设备，无干拢和噪声，且不会影响负载设备的性能和寿命。
[0030]同时，本发明的实施例采用P丽(脉宽调制)无级卸载:在太阳电池板和风电发电机所发出的电能超过蓄电池和逆变输出需要时，控制系统必须将多余的能量通过卸荷释放掉。普通的控制方式是将整个卸荷全部接上，此时蓄电池一般还没有充满，但能量却全部被耗在卸荷上，从而造成能量的浪费；有的则采用分阶段接上负荷，则阶段越多，控制效果越好，但一般只能做到5-6级左右，所以效果仍不够理想。本实施例采用的是PWM方式进行无级卸载，即可以达到上千级卸载，所以在正常卸载情况下，可确保蓄电池电压始终稳定在浮充电压点，而只是将多余的能量释放到卸荷上，从而保证蓄电池最佳的充电特性，使得电能得到充分利用，并确保了蓄电池的使用寿命。
[0031]此外，本发明的实施例采用高效率变压器隔离，使得整机逆变效率高，空载损耗低。
[0032]在本发明的实施例中，箱体I上还设有显示器，优先为液晶显示器，显示器与控制系统4相连，通过液晶显示器显示蓄电池2电压和充电电流，使用户能够直观了解风机充电电流的大小和蓄电池的状态，并可以根据蓄电池2的电压来调节使用负载的大小和时间，从而使产品设计更加人性化。
[0033]控制系统采用数字化智能控制，核心器件采用功能强大的单片机进行控制，使得外围电路结构简单，且控制方式和控制策略灵活强大，从而确保了优异的性能和稳定性。
[0034]本发明实施例中具有过压、欠压、过载、过热、短路、反接、防雷、蓄电池开路保护、PWM卸载和过压自动刹车等完善的保护功能，从而确保了系统的稳定性，并具有稳定性高、结构简单、维护方便的优点。
[0035]本发明实施例优选功率为200瓦?500瓦，可方便地在幕墙、窗台、小型屋面、荒岛、高原、滩涂以及野外环境使用，且符合电网并网要求。
[0036]以上对本发明的具体实施例进行了详细描述，但其只是作为范例，本发明并不限制于以上描述的具体实施例。对于本领域技术人员而言，任何对本发明进行的等同修改和替代也都在本发明的范畴之中。因此，在不脱离本发明的精神和范围下所作的均等变换和修改，都应涵盖在本发明的范围内。
【权利要求】
1.一种风光电一体的逆变结构,其特征在于,包括太阳电池板、风电发电机和箱体，所述箱体上设有输入端和输出端，所述太阳电池板和风电发电机分别与所述箱体上输入端连接，所述箱体内设有蓄电池、升压变压器、逆变开关和控制系统，所述箱体的输入端分别与所述升压变压器和蓄电池相连，所述升压变压器和蓄电池分别与所述箱体的输出端相连，所述逆变开关与所述升压变压器相连，所述控制系统分别与所述蓄电池和升压变压器相连。
2.如权利要求1所述的风光电一体的逆变结构，其特征在于，所述控制系统控制所述箱体的输出端纯正弦波输出。
3.如权利要求1所述的风光电一体的逆变结构，其特征在于，所述箱体内还包括与所述控制系统相连的直流电压表，所述直流电压表分别与所述箱体的出入端和蓄电池相连。
4.如权利要求1所述的风光电一体的逆变结构，其特征在于，所述箱体内还包括与所述控制系统相连的交流电压表，所述交流电压表与所述箱体的输出端相连。
5.如权利要求1所述的风光电一体的逆变结构，其特征在于，所述箱体内还包括与所述升压变压器相连的负荷端，所述控制系统控制所述负荷端通过PWM无级卸载。
6.如权利要求1所述的风光电一体的逆变结构，其特征在于，所述箱体的输入端和输出端之间还设有电度表。
7.如权利要求1所述的风光电一体的逆变结构，其特征在于，所述箱体上还设有显示器，所述显示器与所述控制系统相连。
8.如权利要求1所述的风光电一体的逆变结构，其特征在于，所述控制系统包括单片机。
9.如权利要求8所述的风光电一体的逆变结构，其特征在于，所述控制系统中包括控制电路，所述控制电路包括保护电路。
10.如权利要求9所述的风光电一体的逆变结构，其特征在于，所述保护电路包括过温保护电路、过压保护电路、过流保护电路、负载短路保护隔离电路和欠压保护电路。
【文档编号】H02S10/20GK104167930SQ201410239783
【公开日】2014年11月26日 申请日期:2014年5月30日 优先权日:2014年5月30日
【发明者】刘若智 申请人:上海芯哲微电子科技有限公司