一种微型并网逆变器以及应用其的路灯控制系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种微型并网逆变器，应用于路灯控制系统，包括：网侧开关、并网逆变单元、至少一个路灯控制开关以及控制单元。其中，网侧开关闭合时，并网逆变单元将外接新能源接口输入的直流电转换为交流电，并将该交流电输出至外接电网接口进行并网发电。当新能源接口没有功率输入时，即此时无需并网发电，则断开网侧开关。控制单元用于控制路灯控制开关导通或断开，以实现控制路灯的点亮或熄灭。本实用新型提供的微型并网逆变器的路灯供电线路和并网发电线路为同一条，有效的解决了现有技术中需将路灯的供电线路以及信号传输线路分开控制，且并网监控系统和路灯管理系统需要采用独立的通讯设备，导致的路灯控制系统成本高的问题。
【专利说明】—种微型并网逆变器以及应用其的路灯控制系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及电力控制【技术领域】，更具体的说是涉及一种微型并网逆变器以及应用其的路灯控制系统。
【背景技术】
[0002]路灯是指给道路提供照明功能的灯具的统称，是日常生活必不可少的一部分。通常，路灯是由电网直接供电，如图1所示，其供电线路的通断由电网控制中心进行控制，当晚上或者其他需要给路灯供电的情况下，电网控制中心控制电网线路闭合，以点亮路灯。当白天或者需要将路灯熄灭时，电网控制中心切断电网线路，以关闭路灯。
[0003]随着电力系统逐步向新能源方向发展，新能源的路灯也逐渐替代传统的路灯，而新能源路灯的工作状态较传统路灯复杂，即:有些不需要点亮路灯的情况下，同样需要通过电网线路进行并网发电。而此时不能简单的断开电网线路来熄灭路灯，否则会影响路灯上的发电系统正常并网发电。
[0004]现有技术中，为了解决上述问题，通常采用将路灯的供电线路和并网发电线路分开，采取独立控制，但这样必然会增加路灯控制系统的成本以及复杂性。
[0005]综上，如何提供一种适用于路灯的并网逆变器，利用同一电网线路，既能满足控制路灯的通断的同时，又能满足路灯电网线路正常并网发电，是当前亟待解决的技术问题。
实用新型内容
[0006]有鉴于此，本实用新型提供了一种微型并网逆变器以及应用其的路灯控制系统，有效的解决了现有技术中需将路灯的供电线路和并网发电线路分开控制导致的成本高的问题。
[0007]为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案:
[0008]一种微型并网逆变器，应用于路灯控制系统，包括:
[0009]网侧开关；
[0010]一端与外接新能源接口相连，另一端通过所述网侧开关与外接电网接口相连，在所述网侧开关闭合时，将所述外接新能源接口输入的直流电转换为交流电，并将所述交流电输出至所述外接电网接口进行并网发电的并网逆变单元；
[0011]设置在所述电网接口与外接路灯之间的至少一个路灯控制开关；
[0012]与所述并网逆变单元相连，控制所述路灯控制开关导通或断开的控制单元。
[0013]优选的，所述路灯控制开关包括:
[0014]控制端与所述控制单元相连，输入端与所述电网接口相连，输出端通过镇流器与外接路灯相连，根据所述控制单元输出的控制信号，使所述镇流器与所述电网接口之间的电路导通或断开的开关单元。
[0015]优选的，所述开关单元为继电器或MOS管。
[0016]优选的，还包括:[0017]与所述路灯控制开关相连的，检测所述路灯控制开关导通时路灯所在支路的电流值，对所述路灯进行无功电流检测的装置。
[0018]一种路灯控制系统，包括:至少一个上述的微型并网逆变器，且每个所述微型并网逆变器通过同一条电网线路相连；
[0019]以及与每个所述微型并网逆变器相连，产生载波信号控制各路所述微型并网逆变器通电状态的载波服务器或载波通讯网关。
[0020]优选的，还包括:
[0021]与所述微型并网逆变器相连的至少一个路灯支路，所述路灯支路包括串联的镇流器和路灯。
[0022]优选的，所述镇流器为电子镇流器。
[0023]一种路灯控制系统，包括:至少一个上述的微型并网逆变器，所述微型并网逆变器还包括无线收发单元；
[0024]以及与每个所述微型并网逆变器进行通信传输的无线收发装置。
[0025]经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本实用新型提供了一种微型并网逆变器，应用于路灯控制系统，包括:网侧开关、并网逆变单元、至少一个路灯控制开关以及控制单元。其中，网侧开关闭合时，并网逆变单元将外接新能源接口输入的直流电转换为交流电，并将该交流电输出至外接电网接口进行并网发电。当新能源接口没有功率输入时，此时，无需并网发电，则断开网侧开关。控制单元用于控制路灯控制开关导通或断开，以实现控制路灯的点亮或熄灭。本实用新型提供的微型并网逆变器的路灯供电线路和并网发电线路为同一条，有效的解决了现有技术中需将路灯的供电线路以及信号传输线路分开控制，且并网监控系统和路灯管理系统需要采用独立的通讯设备，导致的路灯控制系统成本高的问题。
【专利附图】
【附图说明】
[0026]为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
[0027]图1为传统的路灯供电方式的原理示意图；
[0028]图2为本实用新型提供的一种微型并网逆变器的原理框图；
[0029]图3为本实用新型提供的另一种微型并网逆变器的原理框图；
[0030]图4为本实用新型提供的微型并网逆变器在并网发电时的能量流向图；
[0031]图5为本实用新型提供的微型并网逆变器在路灯照明时的能量流向图；
[0032]图6为本实用新型提供的微型并网逆变器在路灯照明和并网发电同时工作时的能量流向图；
[0033]图7为本实用新型提供的一种微型并网逆变器具有多个路灯控制开关的原理框图；
[0034]图8为本实用新型提供的另一种微型并网逆变器具有多个路灯控制开关的原理框图；[0035]图9为本实用新型提供的一种路灯控制系统的原理框图；
[0036]图10为本实用新型提供的另一种路灯控制系统的原理框图。
【具体实施方式】
[0037]下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0038]本实用新型提供了一种微型并网逆变器以及应用其的路灯控制系统，有效的解决了现有技术中需将路灯的供电线路和并网发电线路分开控制导致的成本高的问题。
[0039]实施例一
[0040]请参阅图2，为本实用新型实施例提供的一种微型并网逆变器，该微型并网逆变器10应用于路灯控制系统，包括:网侧开关101、并网逆变单元102、至少一个路灯控制开关103以及控制单元104。其中，并网逆变单元102的一端与外接新能源接口相连，另一端通过网侧开关101与外接电网接口相连，控制单元104与并网逆变单元102相连。
[0041]具体的，在网侧开关SO闭合时，并网逆变单元102将外接新能源接口输入的直流电转换为交流电，并将该交流电输出至外接电网接口进行并网发电。当网侧开关SO断开时，该微型并网逆变器由于线路断开，不能并网发电。
[0042]而控制单元104用于控制路灯控制开关103的导通或断开，以实现控制路灯的点亮或熄灭。相比于图1，可知，本实用新型提供的微型并网逆变器的路灯供电线路和并网发电线路为同一条，有效的解决了现有技术中需将路灯的供电线路以及信号传输线路分开控制，且并网监控系统和路灯管理系统需要采用独立的通讯设备，导致的路灯控制系统成本高的问题。
[0043]在上述实施例中，控制单元104控制路灯控制开关103的导通或断开具体为:控制单元104发送控制信号至该微型并网逆变器的路灯控制开关SI的控制端，控制路灯控制开关SI的开启和关断状态，进而实现控制路灯与电网接口之间的线路通断。
[0044]需要说明的是，上述路灯控制开关SI可以为继电器或MOS管，这里，对继电器和MOS管的种类不做限定。例如，当开关单元SI为N型MOS管时，对应的控制单元输出高电平“I”时，开关单元SI导通；当控制单元输出低电平“O”时，开关单元SI断开。同样，P型MOS管原理相反，在此不再详述。
[0045]在上述实施例的基础上，本实用新型还提供了一种路灯控制开关的具体结构，该路灯控制开关包括开关单元。
[0046]该开关单元的控制端与控制单元104相连，输入端与电网接口相连，输出端通过镇流器与外接路灯相连，其用于根据控制单元104输出的控制信号，使镇流器与电网接口之间的电路导通或断开。
[0047]需要说明的是，图中虚线框10为本实施例提供的微型并网逆变器，结合图2和图3，不难发现，图2中的微型并网逆变器与图3中微型并网逆变器的区别在于开关单元SI的位置划分，两种微型并网逆变器的工作原理类似。
[0048]请参阅图4，为微型并网逆变器进行并网发电时的能量流向方式，合上开关SO即可以将并网逆变网单元通过电网接口与电网相连进行并网发电，该工作方式为常规的微型并网逆变器的正常工作方式，本实施例提供的微型并网逆变器与常规并网逆变器不同的是，控制单元需要对路灯进行控制，在夜晚路灯需要点亮时，控制单元将路灯的开关Si合上，此时路灯与电网相连，即此时与传统的路灯的工作方式相同，其能量流向方式如图5中箭头所示。
[0049]鉴于传统的路灯的镇流器采用电感式镇流器，而电感式镇流器存在较大的无功功率，会增加线路损耗，降低设备寿命。在夜晚路灯工作时，传统的微型并网逆变器不发电时处于待机模式或者关机模式，而本申请中的微型并网逆变器此时可以通过检测路灯的电流，并对其进行无功补偿，从而可以提高路灯的功率因数，如图6所示。
[0050]同样，在有些并网发电的场合的同时，也需要点亮路灯，此时微型并网逆变器可以一边发电，一边对路灯的功率因数进行校正。具体的，若需要对路灯进行无功补偿时，可以在微型并网逆变器中增加路灯回路的电流检测装置。
[0051]通过前面的分析可以知道，通过该种微型并网逆变器，可以对路灯进行控制并实现路灯的功率因数校正，基于同样的原理也可以对多支路路灯进行控制，如图7和图8所示，其中，图7为开关S1-开关Sn内置的微型并网逆变器的原理框图，图8为开关S1-开关Sn外置的微型并网逆变器的原理框图。
[0052]需要说明的是，这两种方案的工作原理一致。区别仅在于图7中的开关单元1031-开关单元103η在微型并网逆变器的内部，而图8中的开关单元1051-开关单元105η在微型并网逆变器的外部，有开关盒105的形式体现。具体的微型并网逆变器的工作原理和上述实施例相同,在此不重复介绍。
[0053]实施例二
[0054]本申请还提供可一种路灯控制系统，如图9所示，包括:至少一个上述的微型并网逆变器(10_1至10_η)以及载波服务器20 (或载波通讯网关)，其中，每个微型并网逆变器通过同一条电网线路相连，载波服务器或载波通讯网关与每个微型并网逆变器相连，产生载波信号控制各路微型并网逆变器通电状态。
[0055]除此，本实施例提供的路灯控制系统还可以包括:与所述微型并网逆变器相连的至少一个路灯支路，具体的，路灯支路包括串联的镇流器和路灯。优选的，镇流器为电子镇流器。
[0056]在上述基础上，请参阅图10，本实施例还提供了一种路灯控制系统，包括:无线收发装置20 ‘以及至少一个上述的微型并网逆变器(10 ‘I至10 ‘η)，其中，微型并网逆变器还包括无线收发单元用于与无线收发装置进行通信传输。
[0057]本实施例提供的路灯控制系统，基于具有路灯输出接口的微型并网逆变器，为了实现路灯的统一控制，利用微型并网逆变器载波技术或者无线通讯技术对路灯进行控制。在微型并网逆变器多灯控制时，利用载波通信或者无线通讯技术，对每个微型并网逆变器进行通信控制，以实现每个路灯的点亮和熄灭。这里需要说明的是，根据不同的环境实现不同的路灯组合，也可以通过载波服务器或无线收发装置进行人为的操控，实现对路灯工作状态的修改。
[0058]综上，本实用新型提供了一种微型并网逆变器以及应用其的路灯控制系统，实现了在新能源并网电路中，路灯与微型并网逆变器共用电网线路，降低了成本，除此，还可以通过微型并网逆变器的载波通信技术实现对路灯的统一控制。而且，还能对路灯电流进行监控，对路灯电流进行功率因数补偿。
[0059]本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例提供的装置而言，由于其与实施例提供的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
[0060]对所提供的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所提供的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
【权利要求】
1.一种微型并网逆变器，应用于路灯控制系统，其特征在于，包括: 网侧开关； 一端与外接新能源接口相连，另一端通过所述网侧开关与外接电网接口相连，在所述网侧开关闭合时，将所述外接新能源接口输入的直流电转换为交流电，并将所述交流电输出至所述外接电网接口进行并网发电的并网逆变单元； 设置在所述电网接口与外接路灯之间的至少一个路灯控制开关； 与所述并网逆变单元相连，控制所述路灯控制开关导通或断开的控制单元。
2.根据权利要求1所述的微型并网逆变器，其特征在于，所述路灯控制开关包括: 控制端与所述控制单元相连，输入端与所述电网接口相连，输出端通过镇流器与外接路灯相连，根据所述控制单元输出的控制信号，使所述镇流器与所述电网接口之间的电路导通或断开的开关单元。
3.根据权利要求2所述的微型并网逆变器，其特征在于，所述开关单元为继电器或MOS管。
4.根据权利要求1所述的微型并网逆变器，其特征在于，还包括: 与所述路灯控制开关相连的，检测所述路灯控制开关导通时路灯所在支路的电流值，对所述路灯进行无功电流检测的装置。
5.一种路灯控制系统，其特征在于，包括:至少一个如权利要求1-4中任意一项所述的微型并网逆变器，且每个所述微型并网逆变器通过同一条电网线路相连； 以及与每个所述微型并网逆变器相连，产生载波信号控制各路所述微型并网逆变器通电状态的载波服务器或载波通讯网关。
6.根据权利要求5所述的路灯控制系统，其特征在于，还包括: 与所述微型并网逆变器相连的至少一个路灯支路，所述路灯支路包括串联的镇流器和路灯。
7.根据权利要求6所述的路灯控制系统，其特征在于，所述镇流器为电子镇流器。
8.一种路灯控制系统，其特征在于，包括:至少一个如权利要求1-4中任意一项所述的微型并网逆变器，所述微型并网逆变器还包括无线收发单元； 以及与每个所述微型并网逆变器进行通信传输的无线收发装置。
【文档编号】H05B41/36GK203645902SQ201320617741
【公开日】2014年6月11日 申请日期:2013年9月30日 优先权日:2013年9月30日
【发明者】曹仁贤, 傅立秦, 吴田进, 李晨 申请人:阳光电源股份有限公司