專利名稱：離網(wǎng)型新能源發(fā)電系統(tǒng)的高壓儲(chǔ)能裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種離網(wǎng)型新能源發(fā)電系統(tǒng)的儲(chǔ)能裝置，尤其是一種離網(wǎng)型新能源發(fā)電系統(tǒng)的高壓儲(chǔ)能裝置。
背景技術(shù)：
常規(guī)離網(wǎng)型風(fēng)力發(fā)電或太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)因風(fēng)力和光照隨機(jī)特性，使得發(fā)電系統(tǒng)與負(fù)載難以在時(shí)間上剛好供需平衡，必須依靠儲(chǔ)能設(shè)施進(jìn)行調(diào)節(jié)，其中常規(guī)離網(wǎng)型風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示，風(fēng)力發(fā)電時(shí)，風(fēng)力發(fā)電機(jī)輸出的交流電經(jīng)過整流器轉(zhuǎn)化為12-96V的直流電，再經(jīng)過控制器進(jìn)入采用并聯(lián)方式連接的蓄電池組，蓄電池組出來的直流電通過逆變器轉(zhuǎn)化為交流電，最后經(jīng)過工頻升壓變壓器升壓后進(jìn)入負(fù)載。光伏發(fā)電原理同風(fēng)力發(fā)電類似，只是進(jìn)入控制器的電流是由光伏發(fā)電PV組件產(chǎn)生的直流電。上述方式存在如下問題控制器只作二點(diǎn)式控制，在充電階段，開關(guān)合上后，對(duì)風(fēng)力發(fā)電而言，發(fā)電機(jī)輸出的交流電經(jīng)過整流后成為直流電用于充電，只要瞬時(shí)電壓高于蓄電池電壓就形成充電電流。當(dāng)瞬時(shí)電壓值低于蓄電池電壓，則充電電流為零，因此微風(fēng)時(shí)不能充電。對(duì)光伏發(fā)電而言，PV組件輸出直流電壓高于蓄電池電壓時(shí)可充電，否則停止充電。 與風(fēng)力發(fā)電類似，微光時(shí)的太陽能無法有效利用。因此，這種控制方式在微風(fēng)、微光時(shí)會(huì)造成能量損失較大，且在強(qiáng)風(fēng)、強(qiáng)光時(shí)容易對(duì)蓄電池過充，降低了蓄電池實(shí)用壽命，工頻升壓變壓器體積質(zhì)量都很大，會(huì)造成較大的發(fā)熱損耗，使用起來成本高且不利于維護(hù)，經(jīng)濟(jì)性較差。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種離網(wǎng)型新能源發(fā)電系統(tǒng)的高壓儲(chǔ)能裝置，該裝置能將發(fā)電設(shè)備產(chǎn)生電能直接升至500V以內(nèi)的高壓，并且能自動(dòng)控制蓄電池的充放電狀態(tài)，解決了微風(fēng)、微光情況下蓄電池不能充電的問題，實(shí)現(xiàn)了高壓儲(chǔ)能。為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供一種離網(wǎng)型新能源發(fā)電系統(tǒng)的高壓儲(chǔ)能裝置，其包括發(fā)電系統(tǒng)、逆變器、升壓型直流變換器、三段式充電控制器和由多個(gè)串聯(lián)的蓄電池構(gòu)成的蓄電池組，該升壓型直流變換器的輸入端連接發(fā)電系統(tǒng)的電能輸出端，該升壓型直流變換器的輸出端連接所述三段式充電控制器的輸入端，該三段式充電控制器的輸出端接有所述蓄電池組的輸入端，逆變器的輸入端分別與三段式充電控制器的輸出端和蓄電池組的輸出端相連接。上述發(fā)電系統(tǒng)為風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)或太陽能發(fā)電系統(tǒng)或風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)，其中風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)包括風(fēng)力發(fā)電機(jī)和整流器，該風(fēng)力發(fā)電機(jī)輸出端連接整流器輸入端，該整流器的輸出端連接升壓型直流變換器輸入端。太陽能發(fā)電系統(tǒng)由光伏發(fā)電PV組件和防反充二極管組成，光伏發(fā)電PV組件的輸出端連接防反充二極管的正極，該防反充二極管的負(fù)極連接升壓型直流變換器的輸入端。升壓型直流變換器的輸出電壓小于500V。采用上述技術(shù)方案帶來的有益效果為[0008]1、通過在發(fā)電系統(tǒng)電能的輸出端連接升壓型直流變換器，可以將微風(fēng)、微光條件下產(chǎn)生的微弱電壓提升電壓，解決了微風(fēng)、微光情況下蓄電池不能充電的問題；同時(shí)蓄電池組前端接有三段式充電控制器，蓄電池組在同等條件容量下縮小單體AH規(guī)格，由并聯(lián)改為串聯(lián)，該三段式充電控制器可以自動(dòng)控制蓄電池的充放電，串聯(lián)后的蓄電池組的儲(chǔ)能容量較大，因此避免了蓄電池的過充和過放，有利于合理利用并保護(hù)蓄電池；2、升壓型直流變換器提高了直流電壓，相應(yīng)地降低了該裝置中所有功率元件的電流規(guī)格降低，由此降低了各功率元件的損耗；3、無需使用工頻升壓變壓器，降低了系統(tǒng)的損耗和成本；4、升壓型直流變換器的電壓輸出小于500V，降低了常規(guī)開關(guān)、保護(hù)器件、線纜等的損耗。

圖1是常規(guī)離網(wǎng)型風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的電路方框圖；圖2是本實(shí)用新型的一種實(shí)施方式的電路方框圖；圖3是本實(shí)用新型的另一種實(shí)施方式的電路方框圖；其中圖2、3中的電路單元是常規(guī)電路單元。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。圖2所示為本實(shí)用新型用作風(fēng)力發(fā)電的一種實(shí)施方式。風(fēng)力發(fā)電機(jī)2發(fā)出的交流電經(jīng)整流器3整流后輸出12-96V的直流電。升壓型直流變換器9的輸入端連接整流器3輸出端，用于將該整流器3輸出的電壓升高至小于500V的高壓，該電壓大小可根據(jù)蓄電池組 11中串聯(lián)蓄電池?cái)?shù)量調(diào)節(jié)。該升壓型直流變換器9的輸出端連接三段式充電控制器10的輸入端，用于控制蓄電池的充放電，該三段式充電控制器10的輸出端接有蓄電池組11，該蓄電池組11的蓄電池采用串聯(lián)方式，因?yàn)榻?jīng)過升壓型直流變換器9升壓后的電壓最高可以達(dá)到500V，所以蓄電池組11的輸出電壓最高可達(dá)500V。三段式充電控制器10的輸出端還與逆變器6的輸入端相連接，該逆變器6將輸入的直流電作直流/交流變換后向負(fù)載8輸出220V交流電。圖3給出了該實(shí)用新型用作光伏發(fā)電的一種實(shí)施方式。該實(shí)施方式與上述實(shí)施方式唯一不同點(diǎn)在于由光伏發(fā)電PV組件12和防反充二極管D取代了上述實(shí)施方式中的風(fēng)力發(fā)電機(jī)2和整流器3，直接向升壓型直流變換器9輸送直流電。以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用于限制本實(shí)用新型，在不背離本實(shí)用新型精神及其實(shí)質(zhì)的情況下，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員可根據(jù)本實(shí)用新型作出各種相應(yīng)的改變和變形，但這些相應(yīng)的改變和變形都應(yīng)屬于本實(shí)用新型所附的權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種離網(wǎng)型新能源發(fā)電系統(tǒng)的高壓儲(chǔ)能裝置，包括發(fā)電系統(tǒng)(1)、逆變器(6)，其特征在于還包括升壓型直流變換器(9)、三段式充電控制器(10)和由多個(gè)串聯(lián)的蓄電池構(gòu)成的蓄電池組(11)，所述升壓型直流變換器(9)的輸入端連接所述發(fā)電系統(tǒng)(1)的電能輸出端，該升壓型直流變換器(9)的輸出端連接所述三段式充電控制器(10)的輸入端，該三段式充電控制器(10 )的輸出端接有所述蓄電池組(11)的輸入端，所述逆變器(6 )的輸入端分別與所述三段式充電控制器(10)的輸出端和蓄電池組(11)的輸出端相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的離網(wǎng)型新能源發(fā)電系統(tǒng)的高壓儲(chǔ)能裝置，其特征在于所述發(fā)電系統(tǒng)(1)為風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)或太陽能發(fā)電系統(tǒng)或風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的離網(wǎng)型新能源發(fā)電系統(tǒng)的高壓儲(chǔ)能裝置，其特征在于所述風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)由風(fēng)力發(fā)電機(jī)(2)和整流器(3)組成，所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)(2)的輸出端連接所述整流器(3)的輸入端，該整流器(3)的輸出端連接升壓型直流變換器(9)的輸入端。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的離網(wǎng)型新能源發(fā)電系統(tǒng)高壓儲(chǔ)能裝置，其特征在于所述太陽能發(fā)電系統(tǒng)由光伏發(fā)電PV組件(12)和防反充二極管(D)組成，其中所述光伏發(fā)電PV組件(12)的輸出端連接所述防反充二極管(D)的正極，所述防反充二極管(D)的負(fù)極連接升壓型直流變換器(9)的輸入端。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的離網(wǎng)型新能源發(fā)電系統(tǒng)的高壓儲(chǔ)能裝置，其特征在于所述升壓型直流變換器(9)的輸出電壓小于500V。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種離網(wǎng)型新能源發(fā)電系統(tǒng)的高壓儲(chǔ)能裝置，屬于發(fā)電領(lǐng)域。該高壓儲(chǔ)能裝置設(shè)置有升壓型直流變換器、三段式充電控制器、蓄電池組，該升壓型直流變換器的輸入端連接發(fā)電系統(tǒng)的電能輸出端，該升壓型直流變換器的輸出端連接三段式充電控制器的輸入端，該三段式充電控制器的輸出端接有所述蓄電池組。該裝置可用于風(fēng)力發(fā)電和太陽能發(fā)電，也可用于風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電，能將發(fā)電設(shè)備產(chǎn)生電能直接升至小于500V的高壓，并且能自動(dòng)控制蓄電池的充放電狀態(tài)，解決了微風(fēng)、微光情況下蓄電池不能充電的問題。
文檔編號(hào)H02J7/00GK202153651SQ20112029197
公開日2012年2月29日 申請(qǐng)日期2011年8月12日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月12日
發(fā)明者夏昕, 李建中, 楊正中, 鄭武強(qiáng), 郭鋒 申請(qǐng)人:重慶安諧新能源技術(shù)有限公司