[发明专利]光伏发电离网系统

说明书

本发明公开了光伏发电离网系统，包括太阳能电池组件、太阳能充放电控制器、蓄电池组和离网型逆变器，太阳能电池组件和蓄电池组形成较小压差，通过太阳能充放电控制器给蓄电池组充电，能达到最高效率，每组组件给相应的蓄电池组充电，能让蓄电池组的均衡问题得到合理的解决，通过组串的蓄电池组高压给离网型逆变器供电，省了由离网型逆变器逆变高压的过程，省了这部分的效率损失，组串的蓄电池组高压在大负载的情况下，电流波动不会太大，关键每个蓄电池组放电电流一定是一样的，同时也对蓄电池组的均衡问题得到了比较理想的解决；通过蓄电池组组串的高压直接整流逆变成交流，此离网型逆变器的效率能与并网离网型逆变器效率媲美。

技术领域

本发明涉及光伏发电离网系统技术领域，具体为光伏发电离网系统。

背景技术

离网型太阳能发电系统利用太阳能电池板在有光照的情况下将太阳能转换为电能，通过太阳能充放电控制器给负载供电，同时给蓄电池充电；在阴天气或者无光照时，通过太阳能充放电控制器由蓄电池组给直流负载供电，同时蓄电池还要直接给独立逆变器供电，通过独立逆变器逆变成交流电，给交流负载供电，离网型太阳能发电系统被广泛应用于偏僻山区、无电区、海岛、通讯基站等应用场所。

但是目前市场上的光伏发电离网系统，都采取组件部分的组串成直流高压，通过控制器把直流高压控制成几十伏低压直流，给蓄电池充电，然后用几十伏的蓄电池直流电通过逆变器内部升压到400V左右的直流再整流逆变成220V交流电，或把几十伏直流电整流成交流，再通过耦合变压器把低压交流升压到220V交流。这种系统至少通过了两次大幅度升压或降压，特别在逆变器部分这种大幅度的升压降压过程要损失很大部分转换效率。普通离网系统的效率损失可能达到50%，配置高效的设备系统效率损失也可能是20%-40%，而且蓄电池通过大电压和大电流后的寿命和均衡问题也是不太理想的，光伏离网发电系统的市场没并网系统的市场大，离网系统的工程造价往往没并网系统的造价和规模大，国内的技术力量都很少重点开发光伏离网系统；故要有一款效率类似并网系统那么高的离网系统，市面上是没有的。

发明内容

本发明提供光伏发电离网系统，可以有效解决上述背景技术中提出都采取组件部分的组串成直流高压，通过控制器把直流高压控制成几十伏低压直流，给蓄电池充电，然后用几十伏的蓄电池直流电通过逆变器内部升压到400V左右的直流再整流逆变成220V交流电，或把几十伏直流电整流成交流，再通过耦合变压器把低压交流升压到220V交流。这种系统至少通过了两次大幅度升压或降压，特别在逆变器部分这种大幅度的升压降压过程要损失很大部分转换效率。普通离网系统的效率损失可能达到50%，配置高效的设备系统效率损失也可能是20%-40%，而且蓄电池通过大电压和大电流后的寿命和均衡问题也是不太理想的，光伏离网发电系统的市场没并网系统的市场大，离网系统的工程造价往往没并网系统的造价和规模大，国内的技术力量都很少重点开发光伏离网系统的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：光伏发电离网系统，包括太阳能电池组件、太阳能充放电控制器、蓄电池组和离网型逆变器，所述太阳能电池组件将太阳的辐射能量转换为直流电能，根据功率和电压的不同要求，制成太阳能电池组件单个使用，也可以数个太阳能电池组件经过串联和并联，形成供电阵列提供更大的电功率，太阳电池的发电量随着日照强度的增加而按比例增加，随着组件表面的温度升高而略有下降，随着温度的变化，电池组件的电流、电压和功率也将发生变化，组件串联设计时必须考虑电压负温度系数。

根据上述技术方案，所述太阳能电池组件包括以下状态：

（1）太阳能电池组件发电功率小于负载需求功率，且蓄电池组剩余容量小于设定下限，停止光伏向负载供电，光伏仅向蓄电池组充电，切入市电；

（2）太阳能电池组件发电功率小于负载需求功率，剩余蓄电池组容量高于设定下限，此时负载由储能系统供电，同时，实时监测蓄电池组剩余容量，避免蓄电池组过放电；

（3）太阳能电池组件发电功率大于负载需求功率，能量优先供给负载，减少蓄电池组充放电次数，蓄电池组充电；