利用光伏能源实现节能的在线ups系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了利用光伏能源实现节能的在线UPS系统。该系统包括与交流电网连接的第一有功电表、光伏电池、蓄电池组、充电电路、第二有功电表，还包括：整流电路、逆变器、DC/DC变换电路、二极管D1和旁路开关，所述第一有功电表的输出端与整流电路的输入端、旁路开关的一端相连，所述整流电路的输出端、光伏电池均与逆变器的输入端、充电电路的输入端相连；所述蓄电池组与二极管D1的阳极相连，所述二极管D1的阴极与逆变器的输入端相连；所述逆变器的输出端和旁路开关的另一端均与第二有功电表的输入端相连。本实用新型克服了光伏发电依赖电网的缺点，实现了光伏电能的最大化利用。
【专利说明】利用光伏能源实现节能的在线UPS系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及光伏电源领域，尤其涉及利用光伏能源实现节能的在线UPS系统。
【背景技术】
[0002]光伏发电技术作为一种新兴清洁能源产业，最近几年发展迅速，与传统的能源相t匕，具有环保、可重复利用等优点。在美国、日本、德国、法国等国家已实施了光伏屋顶发电系统，UPS作为重要负载的断电保护装置已经广泛应用于工业生产以及居民生活的各个场合。将光伏电池与UPS结合起来可以更好的发挥两者的优势，实现资源的最大利用。
实用新型内容
[0003]本实用新型提出了将光伏发电与UPS系统相结合，在不增加额外成本的条件下实现光伏的离网发电，实现了功能最优化的在线UPS系统。
[0004]为实现上述设计，本实用新型采用以下技术方案:
[0005]采用利用光伏能源实现节能的在线UPS系统，包括与交流电网连接的第一有功电表、光伏电池、蓄电池组、与蓄电池组相连的充电电路、与负载连接的第二有功电表，还包括:整流电路、逆变器、DC/DC变换电路、二极管Dl和旁路开关，所述第一有功电表的输出端与整流电路的输入端、旁路开关的一端相连，所述整流电路的输出端、光伏电池均与逆变器的输入端、充电电路的输入端相连；所述蓄电池组与二极管Dl的阳极相连，所述二极管Dl的阴极与逆变器的输入端相连；所述逆变器的输出端和旁路开关的另一端均与第二有功电表的输入端相连。
[0006]其中，当光伏电池的工作电压与逆变器的工作电压相同时，所述光伏电池与逆变器的输入端直接相连。
[0007]其中，当光伏电池的工作电压与逆变器的工作电压不相同时，还包括DC/DC变换电路，所述光伏电池通过DC/DC变换电路与逆变器的输入端相连。
[0008]其中，还包括功率因素校正电路，所述功率因素校正电路的一端与整流电路相连，另一端与逆变器相连。
[0009]其中，还包括切换开关，所述切换开关的一个连接状态串联在整流电路和第一有功电表之间，另一个连接状态串联在发电机和整流电路之间。
[0010]其中，所述蓄电池组设置有检测装置，当检测装置检测到蓄电池组中的电量低于阈值时，输出用于启动所述发电机的触点信号。
[0011]本实用新型的有益效果在于:系统充分利用了 UPS的原有的原理构架，实现了光伏与UPS的结合，克服了光伏发电依赖电网的缺点，非常适用于需要连续供电且需利用光伏节能节电的场合，能够在任何条件下实现了光伏电能的最大化利用。
【专利附图】
【附图说明】[0012]为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对本实用新型实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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，还可以根据本实用新型实施例的内容和这些附图获得其他的附图。
[0013]图1是本实用新型实施例提供的利用光伏能源实现节能的在线UPS系统的结构方框图。
[0014]图2是本实用新型实施例提供的利用光伏能源实现节能的在线UPS系统的另一结构方框图。
【具体实施方式】
[0015]为使本实用新型解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施例的技术方案作进一步的详细描述，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，都属于本实用新型保护的范围。
[0016]请参考图1，其是本实用新型实施例提供的利用光伏能源实现节能的在线UPS系统的结构方框图。本实施例的主要用于光伏发电的节能应用，特别适用于光源充足、有足够屋顶面积、需要连续供电，又要实现节能减排的场所，例如大型商业大厦等，本发明能够利用UPS现有的电路构架在不增加额外成本的情况下实现光伏的节能与发电。如图所示，该在线UPS系统，包括与交流电网连接的第一有功电表110、光伏电池111、蓄电池组112、与蓄电池组112相连的充电电路113、与负载114连接的第二有功电表115，还包括:整流电路116、逆变器117、二极管Dl和旁路开关119，所述第一有功电表110的输出端与整流电路116的输入端、旁路开关119的一端相连,所述整流电路116的输出端、光伏电池111均与逆变器117的输入端、充电电路113的输入端相连；所述蓄电池组112与二极管Dl的阳极相连，所述二极管Dl的阴极与逆变器117的输入端相连；所述逆变器117的输出端和旁路开关119的另一端均与第二有功电表115的输入端相连。当光伏电池111的工作电压与逆变器117的工作电压相同时，所述光伏电池111与逆变器117的输入端直接相连。
[0017]系统充分利用了 UPS现有的原理构架，实现了光伏与UPS的结合，克服了光伏发电依赖电网的缺点，不管电网的有无，均可以充分的利用光伏发电实现节能，非常适用于需要连续供电且需利用光伏节能节电的场合，能够在任何条件下实现了光伏电能的最大化利用。光伏电池111作为恒流源为电路供电，整个系统能够根据电路状态自动调整电流的流向，实现最合理的电能的传输和利用。
[0018]其中的第一有功电表110和第二有功电表115能够分别得到市电的计量数和负载耗电的计量数，有助于分析电能消耗的构成，直观了解光伏电池111带来的能源开支的减少。当光伏电池111的工作电压与逆变器117的工作电压相同时，光伏电池111直接为逆变器117供电，用户可以根据其中的光伏电池111和逆变器117的参数组织合适的系统。特别如果将光伏电池111和逆变器117的工作电压设置为相同，能够省略DC/DC变换电路，降低系统的建设成本。这就验证了在不用增加额定成本的条件，利用了 UPS现有构架实现光伏的节能发电。[0019]进一步的，如图2所示，所述在线UPS系统，还包括功率因素校正电路，所述功率因素校正电路的一端与整流电路116相连，另一端与逆变器117相连。还包括切换开关120，所述切换开关120的一个连接状态串联在整流电路116和第一有功电表110之间，另一个连接状态串联在发电机121和整流电路116之间。所述蓄电池组112设置有检测装置，当检测装置检测到蓄电池组112中的电量低于阈值时，输出用于启动所述发电机111的触点信号。当光伏电池111的工作电压与逆变器117的工作电压不相同时，还包括DC/DC变换电路118，所述光伏电池111通过DC/DC变换电路118与逆变器117的输入端相连。
[0020]特别说明的，在此的DC/DC变换电路118为了实现工作电压不同的光伏电池111和逆变器117之间的电流流动，调整使得逆变器117输入的电压与工作电压相同。
[0021]本方案中的在线UPS系统，由电路方式自身的设计，整个电路的状态将会自动跳转，自动将光伏处于最佳利用状态，无需根据电路中的电流状态进行条件判断以及对应的逻辑跳转。无需独立的检测装置来进行条件判断和逻辑跳转，自动即可完成良好的节能效果，提供能量的利用率，降低生产生活的能源开支，有利于建立低碳环境。光伏电池111作为恒流源为电路供电，整个系统能够根据电路状态自动调整电流的流向，实现最合理的电能的传输和利用。
[0022]以上内容仅为本实用新型的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本实用新型的思想，在【具体实施方式】及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。
【权利要求】
1.利用光伏能源实现节能的在线UPS系统，包括与交流电网连接的第一有功电表、光伏电池、蓄电池组、与蓄电池组相连的充电电路、与负载连接的第二有功电表，其特征在于，还包括:整流电路、逆变器、二极管Dl和旁路开关，所述第一有功电表的输出端与整流电路的输入端、旁路开关的一端相连，所述整流电路的输出端、光伏电池均与逆变器的输入端、充电电路的输入端相连；所述蓄电池组与二极管Dl的阳极相连，所述二极管Dl的阴极与逆变器的输入端相连；所述逆变器的输出端和旁路开关的另一端均与第二有功电表的输入端相连。
2.根据权利要求1所述的在线UPS系统，其特征在于，当光伏电池的工作电压与逆变器的工作电压相同时，所述光伏电池与逆变器的输入端直接相连。
3.根据权利要求1所述的在线UPS系统，其特征在于，当光伏电池的工作电压与逆变器的工作电压不相同时，还包括DC/DC变换电路，所述光伏电池通过DC/DC变换电路与逆变器的输入端相连。
4.根据权利要求1所述的在线UPS系统，其特征在于，还包括功率因素校正电路，所述功率因素校正电路的一端与整流电路相连，另一端与逆变器相连。
5.根据权利要求1所述的在线UPS系统，其特征在于，还包括切换开关，所述切换开关的一个连接状态串联在整流电路和第一有功电表之间，另一个连接状态串联在发电机和整流电路之间。
6.根据权利要求5所述的在线UPS系统，其特征在于，所述蓄电池组设置有检测装置，当检测装置检测到蓄电池组中的电量低于阈值时，输出用于启动所述发电机的触点信号。
【文档编号】H02J9/08GK203788027SQ201420205065
【公开日】2014年8月20日 申请日期:2014年4月24日 优先权日:2014年4月24日
【发明者】陈志伟, 李署明 申请人:广东志成冠军集团有限公司