本發(fā)明屬于光伏儲(chǔ)能逆變器技術(shù)領(lǐng)域,涉及一種輔助開(kāi)關(guān)電源系統(tǒng),具體是一種光伏儲(chǔ)能逆變器輔助開(kāi)關(guān)電源系統(tǒng)。
背景技術(shù):
光伏儲(chǔ)能逆變器是一種具有多源輸入或多源輸出的能量變換系統(tǒng),系統(tǒng)中有蓄電池、光伏組件和電網(wǎng)三種類(lèi)型的電源,同時(shí)系統(tǒng)會(huì)存在在某一時(shí)刻只有一種電源或任意兩種電源或三種電源的情況,為了確保系統(tǒng)在只有任意一種類(lèi)型電源存在的情況下任然可以啟動(dòng)工作,特此發(fā)明此種輔助電源,此種輔助電源可以在只有任意一種類(lèi)型電源存在的情況下工作,為整個(gè)控制電路提供電源,同時(shí),此輔助開(kāi)關(guān)電源可以主動(dòng)選擇供電電源類(lèi)型,以降低輔助開(kāi)關(guān)電源的損耗,提高效率。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于提供一種具有多電源輸入和多電源輸出的光伏儲(chǔ)能逆變器輔助開(kāi)關(guān)電源系統(tǒng),為光伏儲(chǔ)能逆變器提供可靠穩(wěn)定的供電解決方案。
本發(fā)明的目的可以通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
一種光伏儲(chǔ)能逆變器輔助開(kāi)關(guān)電源系統(tǒng),包括電網(wǎng)電源、光伏電源和蓄電池電源三個(gè)電源輸入端、主控制單元以及輸出端Vo1、輸出端Vo2和輸出端Vo3三個(gè)電源輸出端;
所述主控制單元包括第一隔離電源、第二隔離電源、DSP控制器、整流濾波模塊、繼電器K1、防反二極管D1以及防反二極管D2;
所述光伏電源連接防反二極管D1,所述電網(wǎng)電源經(jīng)過(guò)繼電器K1和整流濾波模塊連接防反二極管D2,所述防反二極管D1與防反二極管D2并聯(lián)后接入第一隔離電源,所述蓄電池電源直接連接第二隔離電源;
所述第一隔離電源和第二隔離電源并聯(lián)后連接輸出端Vo1、輸出端Vo2和輸出端Vo3;
所述DSP控制器分別與蓄電池電源、光伏電源以及電網(wǎng)電源電連接,并與第一隔離電源、第二隔離電源以及繼電器K1通信連接,用與實(shí)時(shí)檢測(cè)蓄電池電源、光伏電源以及電網(wǎng)電源的電壓,并根據(jù)所檢測(cè)的電壓情況,控制協(xié)調(diào)繼電器K1、第一隔離電源和第二隔離電源的工作狀態(tài)。
進(jìn)一步地,所述DSP控制器包括電網(wǎng)電壓檢測(cè)模塊、蓄電池電壓檢測(cè)模塊、光伏電壓檢測(cè)模塊以及隔離電源選擇控制模塊;
所述電網(wǎng)電壓檢測(cè)模塊、蓄電池電壓檢測(cè)模塊以及光伏電壓檢測(cè)模塊分別用于檢測(cè)電網(wǎng)電源、蓄電池電源以及光伏電源的電壓,并輸出到隔離電源選擇控制模塊;
所述隔離電源選擇控制模塊根據(jù)所檢測(cè)的電壓情況,分別控制繼電器K1的通斷、第一隔離電源的啟停和第二隔離電源的啟停。
進(jìn)一步地,所述整流濾波模塊采用整流濾波電路,用于將交流電經(jīng)整流濾波后轉(zhuǎn)換為直流電。
進(jìn)一步地,所述第一隔離電源和第二隔離電源均具有三路電源輸出接口,所述第一隔離電源和第二隔離電源中電壓值相等的電源輸出接口相互并聯(lián),分別接入輸出端Vo1、輸出端Vo2和輸出端Vo3。
進(jìn)一步地,所述繼電器K1為常閉觸電繼電器。
本發(fā)明的有益效果:本發(fā)明提供的光伏儲(chǔ)能逆變器輔助開(kāi)關(guān)電源在光伏組件、蓄電池和電網(wǎng)三種類(lèi)型電源中的任意一種類(lèi)型電源存在,輔助開(kāi)關(guān)電源可以正常工作,同時(shí),第一隔離電源和第二隔離電源輸出并聯(lián),DSP控制器可以根據(jù)外界電源情況,合理選擇其中一個(gè)隔離電源工作,降低輔助電源損耗。
附圖說(shuō)明
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
圖1為本發(fā)明的系統(tǒng)原理示意圖。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖,對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例,而不是全部的實(shí)施例?;诒景l(fā)明中的實(shí)施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其它實(shí)施例,都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
如圖1所示,本發(fā)明提供了一種光伏儲(chǔ)能逆變器輔助開(kāi)關(guān)電源系統(tǒng),包括電網(wǎng)電源、光伏電源和蓄電池電源三個(gè)電源輸入端、主控制單元以及輸出端Vo1、輸出端Vo2和輸出端Vo3三個(gè)電源輸出端,三個(gè)電源輸入端用于接入電源,三個(gè)電源輸出端用于為整個(gè)光伏儲(chǔ)能逆變器的控制電路供電。
主控制單元包括第一隔離電源、第二隔離電源、DSP控制器、整流濾波模塊、繼電器K1、防反二極管D1以及防反二極管D2。
光伏電源接入光伏儲(chǔ)能逆變器母線(xiàn)后連接防反二極管D1,電網(wǎng)電源經(jīng)過(guò)繼電器K1和整流濾波模塊連接防反二極管D2,防反二極管D1與防反二極管D2并聯(lián)后接入第一隔離電源;蓄電池電源直接連接第二隔離電源。
整流濾波模塊采用整流濾波電路,用于將交流電經(jīng)整流濾波后轉(zhuǎn)換為直流電;防反二極管D1和防反二極管D2,用于防止電網(wǎng)電源經(jīng)過(guò)整流濾波后流入光伏儲(chǔ)能逆變器母線(xiàn)支路電路,同時(shí)防止光伏電源和蓄電池電源流入電網(wǎng)電源整流支路電路。電網(wǎng)電源的交流電通過(guò)整流濾波后轉(zhuǎn)換為直流電,直流電再通過(guò)防反二極管D2與連接光伏儲(chǔ)能逆變器母線(xiàn)的防反二極管D1并聯(lián)后接入第一隔離電源。蓄電池電源的直流電直接接入第二隔離電源。
第一隔離電源和第二隔離電源均具有三路電源輸出接口,第一隔離電源和第二隔離電源中電壓值相等的電源輸出接口相互并聯(lián),分別接入輸出端Vo1、輸出端Vo2和輸出端Vo3,通過(guò)將第一隔離電源和第二隔離電源的三路電壓輸出并聯(lián),提高可靠性。
DSP控制器分別與蓄電池電源、光伏電源以及電網(wǎng)電源電連接,并與第一隔離電源、第二隔離電源以及繼電器K1通信連接,用與實(shí)時(shí)檢測(cè)蓄電池電源、光伏電源以及電網(wǎng)電源的電壓,并根據(jù)所檢測(cè)的電壓情況,控制協(xié)調(diào)繼電器K1、第一隔離電源和第二隔離電源的工作狀態(tài)。
DSP控制器包括電網(wǎng)電壓檢測(cè)模塊、蓄電池電壓檢測(cè)模塊、光伏電壓檢測(cè)模塊以及隔離電源選擇控制模塊。
電網(wǎng)電壓檢測(cè)模塊、蓄電池電壓檢測(cè)模塊以及光伏電壓檢測(cè)模塊均采用電壓采樣檢測(cè)電路,分別檢測(cè)電網(wǎng)電源、蓄電池電源以及光伏電源的電壓,并輸出到隔離電源選擇控制模塊;隔離電源選擇控制模塊采用電源選擇控制電路,根據(jù)所檢測(cè)的電壓情況,輸出三路IO控制信號(hào),分別控制繼電器K1的通斷、第一隔離電源的啟停和第二隔離電源的啟停。
本發(fā)明中有三種類(lèi)型電源,分別為光伏電源、蓄電池電源和電網(wǎng)電源,通過(guò)DSP控制器上的電壓采樣檢測(cè)電路和電源選擇控制電路,保證只有一種類(lèi)型電源為輔助電源供電,提高效率;輔助開(kāi)關(guān)電源優(yōu)先從光伏電源取電,其次是電網(wǎng)電源,最后是蓄電池電源,最大化利用光伏電源能量,提升效率。
本發(fā)明中只要有任意一種類(lèi)型電源存在,輔助電源都可以工作,為光伏儲(chǔ)能逆變器控制電路供電。比如,情況一:夜晚電網(wǎng)停電,只有蓄電池有電,則蓄電池可以為輔助電源提供電源,使得光伏儲(chǔ)能逆變器工作在離網(wǎng)狀態(tài);情況二:電網(wǎng)有電,光伏組件沒(méi)有電,并且蓄電池欠壓,則電網(wǎng)可以為輔助電源提供電源,使得光伏儲(chǔ)能逆變器工作在整流充電狀態(tài),給蓄電池充電;情況三:電網(wǎng)停電,光伏組件有電,并且蓄電池欠壓,則光伏組件可以為輔助開(kāi)關(guān)電源提供電源,使得光伏儲(chǔ)能逆變器工作在離網(wǎng)充電狀態(tài),給蓄電池充電,增加蓄電池壽命。
輔助開(kāi)關(guān)電源系統(tǒng)根據(jù)光伏儲(chǔ)能逆變器的電源情況,其控制方法如下:其中,第一隔離電源和第二隔離電源的初始默認(rèn)狀態(tài)為啟動(dòng),繼電器K1為常閉繼電器。
(1)光伏儲(chǔ)能逆變器只有蓄電池電源,且蓄電池電壓滿(mǎn)足第二隔離電源的啟動(dòng)電壓,第二隔離電源啟動(dòng)工作,輔助開(kāi)關(guān)電源正常工作,DSP控制器檢測(cè)到系統(tǒng)只有蓄電池電源,DSP控制器發(fā)出繼電器K1關(guān)斷和第一隔離電源關(guān)斷控制信號(hào)。
(2)光伏儲(chǔ)能逆變器只有光伏電源,光伏電源向光伏儲(chǔ)能逆變器母線(xiàn)供電,當(dāng)母線(xiàn)電壓滿(mǎn)足第一隔離電源啟動(dòng)電壓時(shí),第一隔離電源啟動(dòng)工作,輔助開(kāi)關(guān)電源正常工作,DSP控制器檢測(cè)到系統(tǒng)只有光伏電源,DSP控制器發(fā)出繼電器K1關(guān)斷和第二隔離電源關(guān)斷控制信號(hào)。
(3)光伏儲(chǔ)能逆變器只有電網(wǎng)電源,電網(wǎng)電源的交流電經(jīng)過(guò)整流濾波后向第一隔離電源供電,第一隔離電源啟動(dòng)工作,輔助開(kāi)關(guān)電源正常工作,DSP控制器檢測(cè)到系統(tǒng)只有電網(wǎng)電源,DSP控制器發(fā)出第二隔離電源關(guān)斷控制信號(hào)。
(4)光伏儲(chǔ)能逆變器系統(tǒng)只有光伏電源和蓄電池電源,光伏電源電壓和蓄電池電壓分別滿(mǎn)足第一隔離電源和第二隔離電源的啟動(dòng)電壓,第一隔離電源和第二隔離電源都啟動(dòng)工作,輔助開(kāi)關(guān)電源正常工作,DSP控制器檢測(cè)到系統(tǒng)有光伏電源和蓄電池電源,DSP控制器發(fā)出繼電器K1關(guān)斷和第二隔離電源關(guān)斷控制信號(hào),輔助開(kāi)關(guān)電源只從光伏電源取電,不從蓄電池電源取電,節(jié)約蓄電池電量;若工作過(guò)程中光伏電源電壓突然降低至第一隔離電源最低工作電壓點(diǎn),則DSP控制器向第二隔離電源發(fā)出開(kāi)通控制信號(hào)。
(5)光伏儲(chǔ)能逆變器只有光伏電源和電網(wǎng)電源,第一隔離電源啟動(dòng)工作,輔助開(kāi)關(guān)電源正常工作,DSP控制器檢測(cè)到系統(tǒng)有光伏電源和電網(wǎng)電源,且光伏電源電壓滿(mǎn)足第一隔離電源最低啟動(dòng)工作電壓,DSP控制器發(fā)出繼電器K1關(guān)斷和第二隔離電源關(guān)斷控制信號(hào),輔助開(kāi)關(guān)電源只從光伏電源取電。
(6)光伏儲(chǔ)能逆變器只有電網(wǎng)電源和蓄電池電源,電網(wǎng)電壓和蓄電池電壓分別滿(mǎn)足第一隔離電源和第二隔離電源的啟動(dòng)電壓,第一隔離電源和第二隔離電源都啟動(dòng)工作,輔助開(kāi)關(guān)電源正常工作,DSP控制器檢測(cè)到系統(tǒng)有電網(wǎng)電源和蓄電池電源,DSP控制器發(fā)出第二隔離電源關(guān)斷控制信號(hào),輔助開(kāi)關(guān)電源只從電網(wǎng)電源取電,不從蓄電池取電,節(jié)約蓄電池電量;若工作過(guò)程電網(wǎng)突然停電,則DSP控制器向第二隔離電源發(fā)出開(kāi)通控制信號(hào)。
(7)光伏儲(chǔ)能逆變器同時(shí)有光伏電源、電網(wǎng)電源和蓄電池電源,光伏電源電壓和蓄電池電壓分別滿(mǎn)足第一隔離電源和第二隔離電源的啟動(dòng)電壓,第一隔離電源和第二隔離電源都啟動(dòng)工作,輔助開(kāi)關(guān)電源正常工作,DSP控制器檢測(cè)到系統(tǒng)有光伏電源、電網(wǎng)電源和蓄電池電源,DSP控制器發(fā)出繼電器K1關(guān)斷和第二隔離電源關(guān)斷控制信號(hào),輔助開(kāi)關(guān)電源只從光伏電源取電。
本發(fā)明提供的光伏儲(chǔ)能逆變器輔助開(kāi)關(guān)電源在光伏組件、蓄電池和電網(wǎng)三種類(lèi)型電源中的任意一種類(lèi)型電源存在,輔助開(kāi)關(guān)電源可以正常工作,同時(shí),第一隔離電源和第二隔離電源輸出并聯(lián),DSP控制器可以根據(jù)外界電源情況,合理選擇其中一個(gè)隔離電源工作,降低輔助電源損耗。
在本說(shuō)明書(shū)的描述中,參考術(shù)語(yǔ)“一個(gè)實(shí)施例”、“示例”、“具體示例”等的描述意指結(jié)合該實(shí)施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)包含于本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例或示例中。在本說(shuō)明書(shū)中,對(duì)上述術(shù)語(yǔ)的示意性表述不一定指的是相同的實(shí)施例或示例。而且,描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可以在任何的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例或示例中以合適的方式結(jié)合。
以上內(nèi)容僅僅是對(duì)本發(fā)明結(jié)構(gòu)所作的舉例和說(shuō)明,所屬本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員對(duì)所描述的具體實(shí)施例做各種各樣的修改或補(bǔ)充或采用類(lèi)似的方式替代,只要不偏離發(fā)明的結(jié)構(gòu)或者超越本權(quán)利要求書(shū)所定義的范圍,均應(yīng)屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。