一种基于光伏储能的滩涂岸电供能系统的制作方法

1.本实用新型属于光伏供电技术领域，具体涉及一种基于光伏储能的滩涂岸电供能系统。


背景技术：

2.近年来随着我国对外物流业务增强，很多外籍货运船只停靠内陆码头的需求增多，而由于码头和船只的数量增多，现有的码头供能系统以不能满足供电需求，而码头一般远离城市能源中心，若基于远程能源中心增设供电电源，不仅工程量大，实施起来存在众多阻碍，因此导致实施困难而难以实现，且需要巨大的投资成本。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于针对目前的码头经济发展需要，提出一种基于光伏储能的滩涂岸电供能系统，系统组成结构简单、易于实现，充分利用了太阳能资源，不仅绿色环保，符合现代化社会的可持续发展趋势，而且具有较低的运行成本和投资成本。
4.具体通过以下技术方案实现：
5.一种基于光伏储能的滩涂岸电供能系统，其特征在于：包括光伏组件、组件支架、光伏储能逆变器、变压变频单元、照明单元和码头岸电箱。其中，码头岸电箱即为一种码头专用的配电箱，也称船舶岸电配电箱，作为一种供电保障设备，码头岸电箱为靠港船舶提供快速、安全的标准岸电接口，实现船舶分缆供电、数据采集、计费和结算。所述光伏组件通过组件支架设置于滩涂上，充分利用了滩涂空间资源，其中，可利用混凝土管桩作为组件支架基础，在施工简单且成本低的条件下，确保光伏组件安装的稳定性。光伏组件与光伏储能逆变器的直流输入端电性连接，用于将太阳能转化为380v输入光伏储能逆变器的直流电，所述光伏储能逆变器上电性连接有用于夜间供电的储能电池，实现将对于的电能储存起来，当光伏组件供电不足时加以使用，进一步使本技术方案的实施不受时间的限制。所述码头岸电箱通过变压变频单元与光伏储能逆变器的交流输出端电性连接，其中，变压变频单元利用大功率晶闸管装置为船舶提供高精度高质量的电源，即，经变压变频单元处理后的电信号，满足船舶对电信号的频率和电压的需求。码头岸电箱上设置有用于连接船舶受电箱的供电接口，可方便、快捷的接入船舶受电箱。所述照明单元与码头岸电箱电性连接，用于对码头岸夜间照明，不仅方便了人群来往，而且便于夜间使用码头岸电箱，即，便于快速、准确的将充电线缆接入对应的供电接口。
6.为适应不同船舶充电需求，提高本技术方案的适用性，优选的，所述码头岸电箱中包含了输出50hz/380v电信号的第一供电通道和输出60hz/440v电信号的第二供电通道；所述供电接口包括与第一供电通道和第二供电通道分别对应的第一接口和第二接口。其中，所谓供电通道，即为一种保护电路，具体的第一供电通道用于为第一接口提供供电保障，第二供电通道用于为第二接口提供供电保障。
7.优选的，所述变压变频单元包括输入开关以及依次电性连接的输入变压器、变频
器、滤波器和输出变压器；所述光伏储能逆变器的交流输出端通过输入开关接入输入变压器的输入端，所述第二供电通道的输入端与输出变压器的输出端电性连接；所述第一供电通道的输入端通过输入开关与光伏储能逆变器的交流输出端电性连接。其中，输出变压器与输入变压器相互配合，用于将光伏储能逆变器输出的380v交流转化为440v交流电；滤波器用于过滤电路中的谐波，提高电能质量；输入开关即为大功率晶闸管。
8.优选的，所述照明单元包括照明灯和固定于码头地面上的灯柱，照明灯设置于灯柱的顶部；灯柱上设置有用于控制照明灯通电和断电的光敏控制装置，照明灯通过光敏控制装置与码头岸电箱电性连接。
9.考虑到河岸滩涂湿度较高，为防止湿度过大降低组件使用寿命，选用高效太阳能双玻组件作为本技术方案的光伏组件，太阳能双玻组件是利用玻璃作为硅片封装材料，能够有效降低潮气对硅片及连接电路的腐蚀，大大提高光伏使用年限。
10.优选的，所述储能电池为磷酸铁锂电池，其具有寿命长，安全性高，容量稳定性好的特点，为本技术方案晚间稳定供电提供了可靠条件。
11.为防止阴雨天气影响本技术方案的使用，优选的，所述码头岸电箱设置于码头地面上，且码头岸电箱的顶部设置有遮雨棚。
12.相对于现有技术，本技术方案具有以下有益效果：
13.本技术方案充分结合并利用了滩涂空间资源和太阳能资源，系统结构简单、易于实现，可为船舶提供稳定且可靠的供电电源，不仅绿色环保，符合现代化社会的可持续发展趋势，而且具有较低的运行成本和投资成本；进一步的，本技术方案具有较高的的适用性，可适应不同船舶充电需求。
附图说明
14.本实用新型的前述和下文具体描述在结合以下附图阅读时变得更清楚，附图中：
15.图1为本技术方案的电路组成结构示意图；
16.图2为本技术方案的布设状态下的平视结构示意图；
17.图3为本技术方案的布设状态下的俯视结构示意图；
18.图中：
19.1、光伏组件；2、组件支架；3、光伏储能逆变器；4、变压变频单元；4.1、输入开关；4.2、输入变压器；4.3、变频器；4.4、滤波器；4.5、输出变压器；5、照明单元；5.1、照明灯；5.2、灯柱；5.3、光敏控制装置；6、码头岸电箱；6.1、第一供电通道；6.2、第二供电通道；7、储能电池；8、供电接口；8.1、第一接口；8.2、第二接口；9、遮雨棚；10、滩涂；11、码头；12、船舶；13、受电箱。
具体实施方式
20.下面通过具体的实施例来进一步说明实现本实用新型目的技术方案，需要说明的是，本实用新型要求保护的技术方案包括但不限于以下实施例。
21.实施例1
22.本实施例公开了一种基于光伏储能的滩涂岸电供能系统，作为本实用新型一种基本的实施方案，包括光伏组件1、组件支架2、光伏储能逆变器3、变压变频单元4、照明单元5
和码头岸电箱6；光伏组件1通过组件支架2设置于滩涂10上，并与光伏储能逆变器3的直流输入端电性连接，光伏储能逆变器3上电性连接有用于夜间供电的储能电池7；码头岸电箱6通过变压变频单元4与光伏储能逆变器3的交流输出端电性连接，且码头岸电箱6上设置有用于连接船舶12受电箱13的供电接口8；照明单元5与码头岸电箱6电性连接，用于对码头11岸夜间照明。
23.本实施例在实际使用中，利用光伏组件1将太阳能转化为电能，为光伏储能逆变器3输入380v的直流电，当码头11上有船舶12需要充电时，利用充电线缆将船舶12的受电箱13接入码头岸电箱6对应的供电接口8，光伏储能逆变器3将380v的直流电转换为380v的交流电传输至变压变频单元4中，经变压变频单元4处理后的交流电，满足船舶12对电信号的频率和电压的需求，最后在码头岸电箱6的保护下，顺利且可靠的为船舶12的受电箱13充电，在此期间，码头岸电箱6实现船舶12分缆供电、数据采集、计费和结算。当码头11没有船舶12需要充电或伏发出的电能高于码头11船舶12负荷时，光伏储能逆变器3将多余的电能输入储能电池7进行储存，在夜间或阴雨天气为船舶12提供电能。当夜间来临时，码头岸电箱6为照明单元5供电，不仅方便了人群来往，而且便于夜间使用码头岸电箱6，即，便于快速、准确的将充电线缆接入对应的供电接口8。本技术方案充分结合并利用了滩涂10空间资源和太阳能资源，系统结构简单、易于实现，可为船舶12提供稳定且可靠的供电电源，不仅绿色环保，符合现代化社会的可持续发展趋势，而且具有较低的运行成本和投资成本。
24.实施例2
25.本实施例公开了一种基于光伏储能的滩涂岸电供能系统，作为本实用新型一种优选的实施方案，即实施例1中，码头岸电箱6中包含了输出50hz/380v电信号的第一供电通道6.1和输出60hz/440v电信号的第二供电通道6.2；供电接口8包括与第一供电通道6.1和第二供电通道6.2分别对应的第一接口8.1和第二接口8.2；变压变频单元4包括输入开关4.1以及依次电性连接的输入变压器4.2、变频器4.3、滤波器4.4和输出变压器4.5；光伏储能逆变器3的交流输出端通过输入开关4.1接入输入变压器4.2的输入端，第二供电通道6.2的输入端与输出变压器4.5的输出端电性连接；第一供电通道6.1的输入端通过输入开关4.1与光伏储能逆变器3的交流输出端电性连接。
26.本技术方案利用变压变频单元4对光伏储能逆变器3输的380v交流电进行变压和变频处理，实现60hz/440v的供电需求，并在码头岸电箱6设置了50hz/380v和60hz/440v的两个供电接口8，可适应不同船舶12充电需求，本技术方案具有较高的的适用性。
27.实施例3
28.本实施例公开了一种基于光伏储能的滩涂岸电供能系统，作为本实用新型一种优选的实施方案，即实施例1中，照明单元5包括照明灯5.1和固定于码头11地面上的灯柱5.2，照明灯5.1设置于灯柱5.2的顶部；灯柱5.2上设置有用于控制照明灯5.1通电和断电的光敏控制装置5.3，照明灯5.1通过光敏控制装置5.3与码头岸电箱6电性连接；光伏组件1为太阳能双玻组件；储能电池7为磷酸铁锂电池；码头岸电箱6设置于码头11地面上，且码头岸电箱6的顶部设置有遮雨棚9。
29.在本实施例中，通过设置光敏控制装置5.3实现利用光照的变化对照明灯5.1的通电和断电控制，在低成本和易实现的条件下，实现了本技术方案的照明需求。另外，本技术方案采用了太阳能双玻组件，解决了滩涂10高湿度造成的光伏组件1底寿命问题，大大提高
光伏使用年限，减少本技术方案的故障率，使本技术方案的运行更加可靠。进一步的，本实施例采用了寿命长、安全性高、容量稳定性好的磷酸铁锂电池，为晚间稳定供电提供了可靠条件，为防止阴雨天气影响本技术方案的使用，码头岸电箱6的顶部设置有遮雨棚9。