光电互补装置的制作方法

本申请涉及电源，具体而言，涉及一种光电互补装置。

背景技术：

1、随着“碳中和”目标的出现，对数据中心等一类用能大户，提出了节能降碳的新要求。

2、目前，数据中心供电中广泛应用不间断电源(uninterruptible power supply，ups)系统，相关技术中在对ups电源进行光电互补改造时，往往采用通过光伏极板、光伏逆变器等组成光伏系统，在有阳光照射时，将太阳能转变为电能后，与市电交流电源并网发电，或者通过光伏极板、光伏逆变器、储能装置等构成光伏储能系统，在有阳光照射时，将太阳能转变为电能存储于储能装置，在需要的时候由储能电池给负载供电的方式，存在投资大、部署复杂、能源利用效率低等问题。

3、针对相关技术中光伏发电部署复杂，导致光电互补改造工期长、成本高的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

技术实现思路

1、本申请提供一种光电互补装置，以解决相关技术中光伏发电部署复杂，导致光电互补改造工期长、成本高的问题。

2、根据本申请的一个方面，提供了一种光电互补装置。该装置包括：交流供电单元，包括输入开关、整流器，其中，输入开关的第一端连接交流电源，输入开关的第二端连接整流器的第一端，整流器的第二端连接直流母排，直流母排连接逆变模块，逆变模块与负载连接；直流供电单元，包括太阳能控制器和光伏开关，其中，太阳能控制器的第一端连接太阳能板，太阳能控制器的第二端连接光伏开关的第一端，光伏开关的第二端连接直流母排；监控单元，监控单元用于在存在光照的情况下控制太阳能控制器工作，将太阳能板产生的直流电通过直流母排传输至逆变模块，逆变模块将直流母排输出的直流电转换为交流电后传输至负载，监控单元还用于在不存在光照的情况下，控制整流器工作，将交流电源产生的电能通过直流母排传输至逆变模块，逆变模块将直流母排输出的直流电转换为交流电后传输至负载。

3、可选地，光电互补装置还包括：电池开关，电池开关的第一端连接电池，电池开关的第二端连接直流母排，在电池开关导通的情况下，若监控单元检测到直流母排上的电压小于第一阈值，则将电池存储的电能通过直流母排传输至负载。

4、可选地，在太阳能控制器工作或整流器工作的情况下，若监控单元检测到直流母排上的电压大于第二阈值，则通过直流母排向电池充电，其中，第二阈值大于第一阈值。

5、可选地，直流供电单元还包括：机柜，太阳能控制器和光伏开关设置在机柜内部，机柜内部设置有母排，太阳能控制器与母排的第一端连接，母排的第二端通过光伏开关与直流母排连接。

6、可选地，监控单元包括第一监控模块和第二监控模块，其中，第一监控模块与太阳能控制器连接，第二监控模块与整流器连接，第一监控模块设置在机柜内部，第二监控模块设置在机柜外部。

7、可选地，机柜的侧面开设有多个预设接口，太阳能控制器连接有第一连接线，第一连接线通过至少一个预设接口与机柜外部的太阳能板连接。

8、可选地，光电互补装置还包括：第一旁路开关，第一旁路开关的第一端连接交流电源，第一旁路开关的第二端连接负载，在第一旁路开关导通、输入开关和第二旁路开关关断的情况下，将交流电源产生的电能传输至负载。

9、可选地，光电互补装置还包括：第二旁路开关、第一静态开关和第二静态开关，第二旁路开关的第一端连接交流电源，第二旁路开关的第二端连接第二静态开关的第一端，第二静态开关的第二端连接输出开关的第一端，第一静态开关的第一端连接逆变模块，第一静态开关的第二端连接输出开关的第一端。

10、可选地，在第一旁路开关和输入开关关断、第二旁路开关导通的情况下，第一静态开关关断、第二静态开关导通，将交流电源产生的电能传输至负载。

11、可选地，直流供电单元还包括：防雷模块，设置在机柜内部，防雷模块与母排连接。

12、通过本申请，采用交流供电单元，包括输入开关、整流器，其中，输入开关的第一端连接交流电源，输入开关的第二端连接整流器的第一端，整流器的第二端连接直流母排，直流母排连接逆变模块，逆变模块与负载连接；直流供电单元，包括太阳能控制器和光伏开关，其中，太阳能控制器的第一端连接太阳能板，太阳能控制器的第二端连接光伏开关的第一端，光伏开关的第二端连接直流母排；监控单元，监控单元用于在存在光照的情况下控制太阳能控制器工作，将太阳能板产生的直流电通过直流母排传输至逆变模块，逆变模块将直流母排输出的直流电转换为交流电后传输至负载，监控单元还用于在不存在光照的情况下，控制整流器工作，将交流电源产生的电能通过直流母排传输至逆变模块，逆变模块将直流母排输出的直流电转换为交流电后传输至负载的方式，解决了相关技术中光伏发电部署复杂，导致光电互补改造工期长、成本高的问题。除了惯用的太阳能板以外，硬件上通过增加太阳能控制器和光伏开关等模块，即可构建光电互补系统，实现了光电互补的灵活改造，进而达到了简化光伏发电的部署过程，节省改造成本的效果。

技术特征：

1.一种光电互补装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，在所述太阳能控制器(201)工作或所述整流器(102)工作的情况下，若所述监控单元(3)检测到所述直流母排(4)上的电压大于第二阈值，则通过所述直流母排(4)向所述电池充电，其中，所述第二阈值大于所述第一阈值。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述直流供电单元(2)还包括：

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述监控单元(3)包括第一监控模块(301)和第二监控模块(302)，其中，所述第一监控模块(301)与所述太阳能控制器(201)连接，所述第二监控模块(302)与所述整流器(102)连接，所述第一监控模块(301)设置在所述机柜内部，所述第二监控模块(302)设置在所述机柜外部。

6.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述机柜的侧面开设有多个预设接口，所述太阳能控制器(201)连接有第一连接线，所述第一连接线通过至少一个预设接口与所述机柜外部的所述太阳能板连接。

7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，在所述第一旁路开关(10)和所述输入开关(101)关断、所述第二旁路开关(11)导通的情况下，所述第一静态开关(6)关断、所述第二静态开关(12)导通，将所述交流电源产生的电能传输至所述负载(8)。

10.根据权利要求4-9中任意一项所述的装置，其特征在于，所述直流供电单元(2)还包括：

技术总结
本申请公开了一种光电互补装置。该装置包括：交流供电单元，包括输入开关、整流器，输入开关的第一端连接交流电源，第二端连接整流器的第一端，整流器的第二端连接直流母排，直流母排连接逆变模块，逆变模块与负载连接；直流供电单元，包括太阳能控制器和光伏开关，太阳能控制器的第一端连接太阳能板，第二端连接光伏开关的第一端，光伏开关的第二端连接直流母排；监控单元。通过本申请，解决了相关技术中光伏发电部署复杂，导致光电互补改造工期长、成本高的问题。

技术研发人员：吴洪波,罗维华,廖革文,李佳怡
受保护的技术使用者：维谛技术有限公司
技术研发日：20221130
技术公布日：2024/1/12