[发明专利]一种太阳能UPS系统

说明书

技术领域

本发明涉及UPS系统，具体涉及一种太阳能UPS系统。

背景技术

UPS指不间断电源装置，现有技术中通过UPS对太阳能的利用方式，一般有以下三种：

(1)并网型。太阳能电池板的输出接一个并网逆变器，并网逆变器的输出接电网，并网逆变器将太阳能电池板发出的电馈送到电网上。其缺陷是：在没有市电的情况下，无法工作，且给用户供电的始终是电网，无法给用户提供稳定纯净的电源，即电压波动得到抑制、电网的电压或电流谐波得到抑制的电源。

(2)离网型。太阳能电池板的输出接逆变器和电池，有太阳光的时候逆变器给负载提供稳定的交流电源并给电池充电；没有太阳光的时候，由电池通过逆变器给负载供电。其缺陷是：在连续阴天的时候，无法给用户提供持续的电源供应。

(3)离并网一体型。太阳能电池板的输出接逆变器和电池，逆变器的输出接电网。有市电的时候逆变器工作在并网模式，并给电池充电；当市电故障时，逆变器转换到离网模式，由电池通过逆变器给负载供电。其缺陷是：逆变器在模式转换时会出现转换时间，且市电正常时，负载是由市电供电，此时无法给用户提供稳定纯净的电源，即电压波动得到抑制、电网的电压或电流谐波得到抑制的电源。

因此，以上三种太阳能的利用方法都有其应用局限性，而常规的在线双变换UPS，通常只有一路交流输入和一路直流(电池)输入。如果系统需要有多路交直流输入供电(如多路太阳能电池板和发电机输入)，因为常规在线双变换UPS不能对这些输入电源进行功率分配和管理，因此不能对太阳能电池板进行有效的利用。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种太阳能UPS系统，能够根据负载需求，自动选择、分配各路电源输入静态开关的功率，实现最优电源的输出。

本发明的目的采用如下技术方案实现：

一种太阳能UPS系统，包括市电输入、交流输出、发电机电源、太阳能电池组件、蓄电池组、主控制器、选通控制器、逆变器、第一整流器、静态开关和多个选通开关，所述市电输入分为旁路输入和整流输入，所述旁路输入与静态开关的输入端相连，所述整流输入与第一整流器的交流输入端相连，所述第一整流器的输出端与蓄电池组相连，所述发电机电源的直流输出端与逆变器的直流输入端相连，所述逆变器的交流输出端与静态开关的输入端相连，所述静态开关的输出端与交流输出相连；所述主控制器具有电压电流采样端、整流控制端、静态开关控制端、逆变控制端和第一通讯端，所述选通控制器具有选通控制端、电流采样端、电压采样端和第二通讯端；电压电流采样端分别连接蓄电池组和交流输出，整流控制端与第一整流器相连，静态开关控制端与静态开关相连，逆变控制端与逆变器相连，第一通讯端与第二通讯端连接通讯；各个所述选通开关的一端一一对应连接于太阳能电池组件中每个太阳能电池板的电源输出端，各个选通开关的另一端均与蓄电池组相连，所述选通控制端分别控制连接各个选通开关，电流采样端分别与各个选通开关的另一端连接，电压采样端连接至各个选通开关的另一端与蓄电池组的连接点之间。

进一步地，所述发电机电源包括多个发电机和多个第二整流器，各个发电机的输出端一一对应连接各个第二整流器的交流输入端，各个第二整流器的直流输出端均与逆变器的直流输入端相连。

进一步地，所述太阳能UPS系统还包括第一二极管，各个所述第二整流器的直流输出端均经过第一二极管后与逆变器的直流输入端相连。

进一步地，所述太阳能UPS系统还包括多个第二二极管，各个选通开关的另一端一一对应连接第二二极管的阳极，各第二二极管的阴极汇流后均与蓄电池组连接；所述电压采样端与各第二二极管的阴极汇流点相连。

进一步地，所述太阳能UPS系统还包括一太阳能UPS柜和多个太阳能功率分配汇流柜，所述第一整流器、静态开关、逆变器、主控制器均位于太阳能UPS柜中；所述太阳能电池组件为多组，每组太阳能电池组件均配有一个所述选通控制器，每个太阳能功率分配汇流柜承载有一组所述太阳能电池组件和一个所述选通控制器。

进一步地，所述主控制器的第一通讯端连接有第一通讯模块，各个所述选通控制器的第二通讯端分别连接有第二通讯模块，第一通讯模块分别与各个第二通讯模块通过RS485总线通讯连接；第一通讯模块位于太阳能UPS柜中，第二通讯模块分别位于各个太阳能功率分配汇流柜中。

进一步地，所述主控制器还连接有第一显示模块，各个所述选通控制器还分别连接有第二显示模块，第一显示模块位于太阳能UPS柜中，第二显示模块分别位于各个太阳能功率分配汇流柜中。