[发明专利]太阳能光伏离网并网多模式发电系统

权利要求书

1.一种太阳能光伏离网并网多模式发电系统，包括：控制器、太阳能电池方阵、蓄电池组、直流应急负载、并网逆变器、公用配电网，太阳能电池方阵的输出端接控制器的输入端，控制器有三路输出，其第一路输出接直流应急负载(如功率型LED照明负载、移动电器充电器等)；其第二路输出接蓄电池组；其第三路输出经过并网逆变器接公用配电网，太阳能光伏离网并网多模式发电系统的特征是，控制器包括：运行模式控制单元、防电流倒灌二极管D3、最大功率点跟踪器、直流母线、充放电控制器、直流升压变换器、应急输出切换继电器J1、并网输出继电器J2。

2.根据权利要求1所述的控制器，其特征是，控制器的输入端通过防电流倒灌二极管D3接最大功率点跟踪器的输入端，所述最大功率点跟踪器的输出端接直流母线，所述直流母线通过应急输出切换继电器J1的常开触点接控制器的第一路输出；所述直流母线还接充放电控制器的输入，所述充放电控制器有二路输出，其第一路输出通过应急输出切换继电器J1的常闭触点接控制器的第一路输出，其第二路输出接控制器的第二路输出；所述直流母线还通过并网输出继电器J2的常开触点接直流升压变换器的输入，所述直流升压变换器的输出接控制器的第三路输出。

3.根据权利要求1所述的运行模式控制单元，其特征是，包括：太阳能电池方阵电压采样电路、直流母线电压采样电路、蓄电池组电压采样电路以及微控制器MCU。

4.根据权利要求1所述的运行模式控制单元，其特征是，检测直流母线电压Vdc、蓄电池组电压Vbat，计算一定时间内的平均值，依据所述的平均值，以电平方式驱动开关管S1、S2，确定继电器J1、J2的线圈通电状态，控制继电器J1、J2的触点状态，决定应急输出的电能来源和是否启动并网逆变。

5.根据权利要求1所述的运行模式控制单元，其特征是，当直流母线电压Vdc_min＜Vdc＜Vdc_max时，控制单元的S1端输出高电平，应急输出切换继电器J1的常开触点闭合，常闭触点断开，应急输出的电能来自直流母线，即来自太阳能电池方阵的实时发电；当直流母线电压Vdc＜Vdc_min或者Vdc＞Vdc_max时，控制单元的S1端输出低电平，应急输出切换继电器J1的常开触点断开，常闭触点闭合，应急输出的电能来自充放电控制器的输出，即来自蓄电池组的储能。

6.根据权利要求1所述的运行模式控制单元，其特征是，当蓄电池组电压Vbat≥Vbat_max时，控制单元的S2端输出高电平，并网输出继电器J2的常开触点闭合，启动并网逆变；当蓄电池组电压Vbat＜Vbat_max时，控制单元的S2端输出低电平，并网输出继电器J2的常开触点断开，不启动并网逆变。

7.根据权利要求1所述的直流母线电压，其特征是，直流母线电压的额定值与直流应急负载的额定值相适应。

8.根据权利要求1所述的直流升压变换器，其特征是，采用BOOST直流变换电路，依据并网逆变器输入电压与直流母线电压额定值之比，确定其开关器件的占空比，在所述直流升压变换器工作期间其开关器件的占空比始终是固定的，其输出输入直流电压变比也是不变的。

9.根据权利要求1所述的充放电控制器，其特征是，使用功率MOSFET为主要开关器件，微控制器PIC为控制电路，控制充电峰值电流，充满时断开充电回路和欠压时断开放电回路。

10.根据权利要求1所述的并网逆变器，其特征是，使用全桥逆变器电路为主电路，数字信号处理器DSP为控制电路，运行期间具有输出功率自动调节功能，使得直流母线电压在工作范围内。