发明涉及一种电源系统，具体涉及一种组合供电的电源系统。
背景技术：
目前内陆大部分地区都有市电供应，且稳定性好；而海洋雷达的布放地理位置都在我国的边海防区，属于深远海区域。深远海区域供电困难，为使海洋雷达正常工作，只能考虑在海洋雷达上设计自供电系统。由于海洋雷达要求完全无人化值守，因此要求所设计的自供电系统能够在海风、海浪、雷电等恶劣的海洋环境下，安全、稳定、不间断工作，以保证海洋雷达能够可靠工作。
技术实现要素：
有鉴于此，本发明提供了一种基于太阳能板与储能型蓄电池的组合式电源系统，该系统具有太阳能板与储能型蓄电池组合互补供电功能、智能控制保护功能以及自防雷功能，能够在恶劣复杂海洋环境下实现无人化值守，且可靠工作。
所述的基于太阳能板与储能型蓄电池的组合式电源系统包括：太阳能板组、储能型蓄电池组和一体化电源；所述一体化电源内设置有太阳能控制器、电源转换模块和电源转换控制模块；所述太阳能板组和储能型蓄电池组分别通过所述太阳能控制器与电源转换模块相连，所述电源转换模块在电源转换模块的控制下对太阳能板组或储能型蓄电池组输出的电压进行转换，然后通过电源输出接口提供给负载；
所述太阳能控制器对太阳能板组转化的电能与设定的负载的供电需求进行比对，以确定该电源系统的供电方式，具体为：当太阳能板组转化的电能够满足负载供电需求时，在保证满足负载供电需求的基础上，剩余的电能通过太阳能控制器给储能型蓄电池组充电；当太阳能板组转化的电能不能满足负载供电需求时，所述太阳能控制器控制储能型蓄电池组释放电能给负载供电；
在对所述储能型蓄电池组进行充电时，所述太阳能控制器依据采集到的储能型蓄电池组的电压状态，控制太阳能板组对储能型蓄电池组充电的输出电流，从而控制储能型蓄电池组的充电速度；在采用储能型蓄电池组对负载供电时，通过所述电源转换控制模块控制储能型蓄电池组的输出电流；
作为本发明的一种优选方式，所述太阳能板组包括4N块太阳能板，N为大于1的整数；其中每N块太阳能板为一个太阳能板单元；连接时先将所述太阳能板单元中的N块太阳能板并联，然后将4个太阳能板单元并联。
作为本发明的一种优选方式，所述储能型蓄电池组包括一个以上蓄电池单元，每个蓄电池单元包括2M个储能型蓄电池，M为大于1的整数；每个蓄电池单元内的各储能型蓄电池之间采用先两两并联再串联的接线方式，蓄电池单元之间采用并联接线方式。
作为本发明的一种优选方式，4N块所述太阳能板按照东南西北四个方向均匀分布，且每个太阳能板单元中都含有相同数量不同方向朝向的太阳能板。
作为本发明的一种优选方式，所述太阳能板通过支架固定在其安装平台上，每两块太阳能板共用一个支架；所述支架包括一个底面和两个侧面，其横截面为等腰三角形；所述支架的底面固定在安装平台上，其两个侧面上各固定一个太阳能板。
作为本发明的一种优选方式，还包括两个防雷保护装置，所述太阳能板组和储能型蓄电池组分别通过防雷保护装置后与一体化电源相连。
有益效果：
(1)该电源系统可靠性高，采用太阳能板组与储能型蓄电池组合互补供电，以保证电源系统能够长时间不间断的向负载供电；且通过太阳能控制器对太阳能的利用和蓄电池的充放电进行智能控制和保护，保证储能型蓄电池组的正常使用，延长储能型蓄电池组的使用寿命。
(2)为使电源系统工作可靠，太阳能板组中的太阳能电池板采用并联、分组的连接方式，其中任何一块，甚至任何一个太阳能板单元发生故障都不会引起供电不足或供电中断的情况发生；蓄电池采用分组、串并联结合的方式，能有效的提高蓄电池的输入输出电压，保证负载设备的正常供电，同时当每个蓄电池单元中有一块出现故障或一个蓄电池单元出现故障时，仍能保证蓄电池组正常工作不会受到影响。
(3)依据所使用的环境合理设计太阳能板组的布局，能够大大提高太阳能板的工作效率，确保其所带负载的长期工作稳定性，提高无人化值守运行能力。
(4)在该电源系统的输入端采用防雷保护装置，预防该电源系统及负载设备在雷电等自然条件下遭受雷击，保证该电源系统在恶劣复杂环境下安全可靠的运行。
附图说明
图1为该组合式电源状态的原理图；
图2为太阳能板组的布局示意图；
图3为用于安装太阳能板的支架的结构示意图；
图4为太阳能板的安装示意图；
其中：1-太阳能板、2-支架
具体实施方式
下面结合附图并举实施例，对本发明进行详细描述。
本实施例提供一种基于太阳能板与储能型蓄电池组合供电的海洋雷达用电源系统，通过合理布局，能够使太阳能板与储能型蓄电池互补供电，且具备智能控制保护和自防雷功能，能够保证海洋雷达在恶劣复杂海洋环境下无人化值守，且能够安全、稳定、不间断工作。
该电源系统包括太阳能板组、储能型蓄电池组、防雷保护装置和一体化电源，其中一体化电源内设置有太阳能控制器、电源转换模块和电源转换控制模块。其基本原理如图1所示，太阳能板组和储能型蓄电池组分别通过防雷保护装置后与一体化电源相连，一体化电源经过逆向转换，通过电源输出接口向负载设备输出所需的220V电压。
本实施例中太阳能板组包括48块36V太阳能板1，其中每12块太阳能板1为一个太阳能板单元，由此将太阳能板组分为4个太阳能板单元。先将每个太阳能板单元中的12块太阳能板并联，然后将4个太阳能板单元并联。太阳能板组采用并联、分组的方式，供电安全、可靠；其中任何一块，甚至任何一个太阳能板单元1发生故障都不会引起供电不足或供电中断。
太阳能板组根据海洋雷达使用环境采用图2所述的布局方式，具体为：在布放太阳能板组前，根据海洋雷达布放地理位置的经纬度，计算当地的日照强度及太阳入射角，合理设计单个太阳能板的摆放角度。本实施例中将48块太阳能板按照东南西北四个方向均匀分布，并且每个太阳能板单元中都含有相同数量不同方向朝向的太阳能板，即每个太阳能板单元中朝向东南西北四个方向的太阳能板各3块。这样的布局方式使得太阳能板组全天候都能充分接收到太阳光，进而转化为电能为海洋雷达上其它的负载设备供电，大大提高了太阳能板组的工作效率。而且这种布局方式还能保证4个太阳能板单元全天候每段时间的输出功率基本一致，确保海洋雷达电力系统长期工作稳定性，提高了海洋雷达无人化值守运行能力。
太阳能板通过支架2安装在海洋雷达的甲板上，考虑到海洋雷达布放地理位置的季风气候，所述支架2的结构如图3所示，每两块太阳能板共用一个支架2，支架2包括一个底面和两个侧面，其横截面为等腰三角形结构。支架2的底面水平固接在甲板上，其两个侧面上各固定一个太阳能板，由此两个太阳能板形成人字形，其中间留出过风道，如图4所示。该种安装方式能够提高海洋雷达在季风气候下平台的稳定性。
本实施例中储能型蓄电池组采用8块12V铅酸储能型蓄电池，储能型蓄电池分为2个蓄电池单元，每个单元由4块铅酸储能型蓄电池采用先两两并联再串联接线方式连接而成，两个蓄电池单元之间采用并联接线方式。蓄电池采用分组、串并联结合的方式，能有效的提高蓄电池的输入输出电压，保证负载设备的正常供电。同时当每组蓄电池中有一块出现故障或是两路蓄电池中有一路出现故障时，仍能保证蓄电池系统的正常工作不会受到影响。
一体化电源中内嵌的太阳能控制器，其作用是对太阳能的利用和储能型蓄电池组的充放电进行智能控制和保护。具体为：日照充足的情况下，当太阳能板组转化的电能够满足负载设备供电要求时，在保证太阳能板组转化的电能能够通过一体化电源逆向转换后直接给负载设备供电的基础上，剩余的电能通过太阳能控制器给储能型蓄电池组充电；当太阳能板组转化的电不能够满足负载设备供电要求时，一体化电源实现UPS(不间断电源)的功能，控制储能型蓄电池组释放电能给负载设备供电，以保证设备能长时间不间断稳定的工作。
同时所述太阳能控制器能采集储能型蓄电池组的电压状态，控制太阳能板组对储能型蓄电池组充电的输出电流，从而控制储能型蓄电池组的充电速度(即当储能型蓄电池组的电压较高时，减小对储能型蓄电池组充电的输出电流，从而放慢对储能型蓄电池组的充电速度)防止储能型蓄电池组过充电；当采用储能型蓄电池组对负载设备供电时，通过电源转换控制模块控制储能型蓄电池组的输出电流，防止其过放电，保证储能型蓄电池组的正常使用，延长储能型蓄电池组的使用寿命。
采用太阳能板组、储能型蓄电池组与内嵌太阳能控制器的一体化电源组合互补供电的供电方式。铅酸储能型蓄电池具有良好的低温特性、充电特性和免维护特性。
该系统中的防雷保护装置能够预防海洋雷达电源系统及负载设备在雷电等自然条件下遭受雷击，实现在雷击时能自动断电保护，保证海洋雷达电源系统在海洋恶劣复杂环境下安全可靠的运行。
综上所述，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。