一种太阳能屋顶BIPV光伏发电离网系统的制作方法

本实用新型涉及光伏发电技术领域，尤其涉及一种太阳能屋顶BIPV光伏发电离网系统。

背景技术：

太阳能作为一种环保的资源得到了越来越广泛的开发和应用，太阳能既是一次能源，又是可再生能源。依据国家的能源战略方针，它资源丰富，既可免费使用，又无需运输，对环境无任何污染，为人类创造了一种新的生活形态，使社会及人类进入一个节约能源减少污染的时代。

在现代一般用作发电，太阳能光伏发电是一种新兴的可再生能源，太阳能光伏发电技术可以有效地解决能源短缺及降低碳排放的问题。但目前太阳能的利用还不是很普及，利用太阳能发电还存在成本高、转换效率低的问题，且产生的电能不能被有效的使用。

因此如何提高太阳能光伏发电效率，对光伏发电系统的各个组件及环节进行能效分析则极为重要。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是：针对现有技术的缺陷，提供一种太阳能屋顶BIPV光伏发电离网系统。

本实用新型为解决上述技术问题采用以下技术方案：

本实用新型提供了一种太阳能屋顶BIPV光伏发电离网系统，包括光伏组件、直流汇流箱、储能逆变器、储能电池组、网电系统和LED电控柜，其中，所述光伏组件为若干组且其输出端分别与所述直流汇流箱并联的输入端连接；所述储能逆变器由依次串联连接的DC/DC转换器、DC/AC转换器、变压器和静态转换开关组成，所述DC/DC转换器的输入端连接所述直流汇流箱的输出端；所述储能电池包括至少一组电池簇，所述电池簇由若干电池模组和一高压箱串联组成，所述DC/DC转换器与至少一组所述电池簇并联连接；所述静态转换开关分别连接所述网电系统和所述LED电控柜。

进一步地，在所述的太阳能屋顶BIPV光伏发电离网系统上，所述光伏组件为10组且其输出端分别与所述直流汇流箱并联的输入端连接。

进一步优选地，在所述的太阳能屋顶BIPV光伏发电离网系统上，所述光伏组件采用175Wp双玻单晶电池组件。

进一步地，在所述的太阳能屋顶BIPV光伏发电离网系统上，所述电池模组为磷酸铁锂电池模组，其由32个EVE锂电池的电芯组成。

进一步地，在所述的太阳能屋顶BIPV光伏发电离网系统上，所述电池簇由 9个电池模组串联和1个高压箱组成。

进一步地，在所述的太阳能屋顶BIPV光伏发电离网系统上，所述电池模组上内置有电池管理系统，所述高压箱的输入端连接所述电池管理系统的输出端，以进行实时通讯获取电池数据(包括单体电池电压和温度，电池模块SOC)，获取并判断故障信息。

进一步优选地，在所述的太阳能屋顶BIPV光伏发电离网系统上，所述高压箱通过RS485通讯连接所述DC/AC转换器。

本实用新型采用以上技术方案，与现有技术相比，具有如下技术效果：

本实用新型提供的太阳能屋顶BIPV光伏发电离网系统，由光伏组件、直流汇流箱、储能逆变器、储能电池组、网电系统和LED电控柜组成，白天由光伏发电给储能电池充电，晚上由储能电池释放电量给LED电控柜以供给8kW的 LED灯负载；当遇连续阴雨天，光伏电不够用时，由电网补充供电；按照上海的辐照条件，54.6kWp光伏组件预计每天可发136kWh，预计一年可以发 50000kwh电量，可保证市政道路LED灯12小时有电供给。

附图说明

图1为本实用新型一种太阳能屋顶BIPV光伏发电离网系统的框架原理图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的技术方案做进一步的详细说明。

本实施例提供了一种根据上海地区建筑屋顶的结构形式及屋顶平面可用面积的设计的太阳能屋顶BIPV光伏发电离网系统，该太阳能发电系容量为 54.6kWp，共安装175Wp双玻单晶组件312块，51.6kWh储能电池。

如图1所示，具体地，该太阳能屋顶BIPV光伏发电离网系统包括光伏组件、直流汇流箱、储能逆变器、储能电池组、网电系统和LED电控柜，其中，所述光伏组件为若干组且其输出端分别与所述直流汇流箱并联的输入端连接；所述储能逆变器由依次串联连接的DC/DC转换器、DC/AC转换器、变压器和静态转换开关组成，所述DC/DC转换器的输入端连接所述直流汇流箱的输出端；所述储能电池包括至少一组电池簇，所述电池簇由若干电池模组和一高压箱串联组成，所述DC/DC转换器与至少一组所述电池簇并联连接；所述静态转换开关分别连接所述网电系统和所述LED电控柜。

在本实施例中，所述光伏组件为10组且其输出端分别与所述直流汇流箱并联的输入端连接；且根据上海地区的建筑特点所述光伏组件采用175Wp双玻单晶电池组件。

在本实施例中，所述电池模组为磷酸铁锂电池模组，其由32个EVE锂电池的3.2V、56Ah电芯组成，单位电池模组额定电压51.2V，容量112Ah，即单位电池模组的能量为5.73kWh。更优选地，采用Alpha ESS生产的金属外壳磷酸铁锂电芯，电芯相对寿命更长，更安全，充放电性能更好。

在本实施例中，所述电池簇由9个电池模组串联和1个高压箱组成，放置于1个机架上。根据需要，该电池模组可以轻松扩容，扩容的电池直接放置在电池模组的侧面，接入电缆即可。

在本实施例中，所述电池模组上内置有电池管理系统，通过内置电池管理系统(BMS)对其进行监控，同时防止电池模组在外部设计限制。所采用的电池管理系统(BMS)，提供准确过充过放保护电压测量，同时为均衡控制策略提供可靠依据；提供与电压采集点同样数量的温度采集点，严密监控电池温度场不均匀性，提高电池组寿命；针对每个电池簇进行分布式SOC估量，支持针对每个电池簇的功率控制，有效的提高电池模组单元的可用容量和使用寿命；高精度电流检测，为精确SOC估计算法提供基础，同时有效防止充放电电流过大，损伤电池寿命；且其还具备自诊断功能，在电池管理系统内部通信或与外部通信出现中断故障时，能够上报通信中断告警。

在本实施例中，所述高压箱的输入端连接所述电池管理系统的输出端，以进行实时通讯获取电池数据(包括单体电池电压和温度，电池模块SOC)，获取并判断故障信息。

在本实施例中，所述高压箱可进行系统上电自检，可控制主回路继电器的闭合，检测电池模组的端电压和电流，计算电池模组的荷电状态(SOC)，实现电池模块间的均衡。在所述高压箱分析出电池组的综合信息后，过RS485通讯连接所述DC/AC转换器进行智能交互。

本实用新型提供的太阳能屋顶BIPV光伏发电离网系统，白天由光伏发电给储能电池充电，晚上由储能电池释放电量给LED电控柜以供给8kW的LED灯负载；当遇连续阴雨天，光伏电不够用时，由电网补充供电；按照上海的辐照条件，54.6kWp光伏组件预计每天可发136kWh，预计一年可以发50000kwh电量，可保证LED灯12小时有电供给。

以上对本实用新型的具体实施例进行了详细描述，但其只作为范例，本实用新型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，任何对该实用进行的等同修改和替代也都在本实用新型的范畴之中。因此，在不脱离本实用新型的精神和范围下所作的均等变换和修改，都应涵盖在本实用新型的范围内。