專利名稱：一種多模風光互補電源系統的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及ー種多模風光互補電源系統，屬于能源控制領域。
背景技術：
風光互補控制系統是專門為風能、太陽能發電系統設計的集風能控制、太陽能控制于一體的智能型控制器。風光互補控制器的工作原理是以太陽能電池板和風カ發電機為能源輸入部分，以蓄電池為能源儲存部分，使用以單片機為核心的主控制器來實現對充電和放電的控制，從而達到控制本系統中多個單元的功能。在對太陽能光伏電池板和風 カ發電機所發的電能進行調節和控制的過程中，一方面把調整后的能量送往直流負載或交流負載，另一方面把多余的能量按蓄電池的特性曲線對蓄電池組進行充電，當所發的電不能滿足負載需要吋，控制器又把蓄電池的電能送往負載；蓄電池充滿電后，控制器要控制蓄電池不被過充電；當蓄電池所儲存的電能放完時，控制器要控制蓄電池不被過放電，保護蓄電池。目前中小功率的風能產品主要以離網發電模式為主，太陽能光伏產品則以并網(即與市電的電網相并聯)發電模式為主，并網和離網獨立應用在不同的系統中，市場應用范圍較窄，造成用戶重復投資，成本較高。
實用新型內容因此，本實用新型所要解決的技術問題在于克服現有技術中并網和離網獨立應用在不同的控制系統中而造成的成本較高的缺陷，從而提供一種能夠將并網和離網運用在同一系統中的成本較低的多模風光互補電源系統。為此，本實用新型提供一種風光互補電源系統，包括蓄電池組，能夠進行充電和放電；充電控制組件，與所述蓄電池組連接，用于對所述蓄電池組的充電進行控制；DC/DC轉換組件，與所述充電控制組件連接，用于進行升壓轉換；DC/AC轉換組件，與所述DC/DC轉換組件連接，用于進行逆變轉換；輸出控制組件，與所述DC/AC轉換組件連接，用于切換負載的接通方式；還包括1-3個風、光MPPT組件，與所述充電控制組件連接；風光DSP控制組件，分別與所述風、光MPPT組件、所述DC/DC轉換組件連接，用于檢測所述風、光MPPT組件的運行情況并控制所述風、光MPPT組件的功率及所述DC/DC轉換組件的工作狀態；主控DSP組件，分別與所述風光DSP控制組件、所述DC/AC轉換組件及所述輸出控制組件連接，對系統運行情況進行檢測和控制；冗余主控及顯示MCU模塊，分別與所述主控DSP組件、所述輸出控制組件連接，與所述主控DSP組件組成雙冗余信號檢測，用于檢測市電工作情況正常與否并進行顯示；工作狀態顯示器，用于控制所述系統并使所述系統能夠分別運行在逆變電源模式、離網應急模式及并網發電模式下。所述風、光MPPT組件為3個。所述工作狀態顯示器與所述冗余主控及顯示MCU模塊連接。所述工作狀態顯示器與所述主控DSP組件連接。[0009]所述風、光MPPT組件為風光互補型組件、風能型組件或光伏型組件中的一種或多種。在本實用新型中，所述DC/DC轉換組件是指直流/直流轉換組件。在本實用新型中，所述DC/ AC轉換組件是指直流/交流轉換組件。在本實用新型中，所述風、光MPPT組件中的“MPPT”的英文全稱為Maximum PowerPoint Tracking,中文譯為最大功率點跟蹤，所述風、光MPPT組件是指具有最大功率點跟蹤功能的組件。在本實用新型中，所述主控DSP組件以及所述風光DSP控制組件中的“DSP”的英文全稱為Digital Signal Process,中文譯為數據信號處理器。在本實用新型中，所述冗余主控及顯示MCU模塊中的“ MCU”的英文全稱為Micix)Control Unit,中文譯為微處理器，也稱單片機。所述逆變電源模式是指系統相當于ー個逆變電源，當所述風、光MPPT組件的發電功率大于系統的輸出功率時，所述風、光MPPT組件既向負載輸出交流電也向蓄電池組充電；當所述風、光MPPT組件的發電功率小于系統的輸出功率時，所述風、光MPPT組件和所述蓄電池組共同向負載輸出交流電。所述離網應急模式是指兩種工作情況當所述主控DSP組件和冗余主控及顯示MCU模塊檢測到與所述輸出控制組件連接的市電處于正常狀態時，位于所述輸出控制組件中的電子開關將負載切換至所述輸出控制組件，與此同時，所述風、光MPPT組件通過所述充電控制組件對所述蓄電池組進行充電；當所述主控DSP組件檢測到與所述輸出控制組件連接的市電處于非正常狀態時，位于所述輸出控制組件中的電子開關將負載切換至所述DC/AC轉換組件，所述風、光MPPT組件發電，當所述風、光MPPT組件的發電功率大于系統的輸出功率時，所述風、光MPPT組件既向負載輸出交流電也向所述蓄電池組充電，當所述風、光MPPT組件的發電功率小于系統的輸出功率時，所述風、光MPPT組件和所述蓄電池組共同向負載輸出交流電。所述并網發電模式是指兩種工作情況當所述風光DSP控制組件檢測到所述蓄電池組尚未充電飽和時，通過所述風、光MPPT組件以及所述充電控制組件給所述蓄電池組充電；當所述風光DSP控制組件檢測到所述蓄電池組已經充電飽和時，所述主控DSP組件和所述冗余主控及顯示MCU模塊同時對市電的電壓、相位及頻率進行檢測，當兩者檢測到的數據一致時，通過所述輸出控制組件中的電子開關將所述DC/AC轉換組件切換至市電的電網中，與市電并網。本實用新型提供的多模風光互補電源系統具有以下優點本實用新型提供ー種多模風光互補電源系統，包括蓄電池組，能夠進行充電和放電；充電控制組件，與所述蓄電池組連接，用于對所述蓄電池組的充電進行控制；DC/DC轉換組件，與所述充電控制組件連接，用于進行升壓轉換；DC/AC轉換組件，與所述DC/DC轉換組件連接，用于進行逆變轉換；輸出控制組件，與所述DC/AC轉換組件連接，用于切換負載的接通方式；還包括1-3個風、光MPPT組件，與所述充電控制組件連接；風光DSP控制組件，分別與所述風、光MPPT組件、DC/DC轉換組件連接，用于檢測所述風、光MPPT組件的運行情況并控制所述風、光MPPT組件的功率及所述DC/DC轉換組件工作狀態；主控DSP組件，分別與所述風光DSP控制組件、DC/AC轉換組件及所述輸出控制組件連接，對系統運行情況進行檢測和控制；冗余主控及顯示MCU模塊，分別與所述主控DSP組件、所述輸出控制組件連接，與所述主控DSP組件組成雙冗余信號檢測，用于檢測市電工作情況正常與否并進行顯示；工作狀態顯示器，用于控制所述系統并使所述系統能夠分別運行在逆變電源模式、離網應急模式及并網發電模式下。本實用新型提供的風光互補電源系統，通過控制所述工作狀態顯示器，可以使得所述提供分別運行在逆變電源模式、離網應急模式及并網發電模式下，將多個工作模式統一在一個系統中，節省了用戶的成本；并且實現了系統的安全運行；同吋，對蓄電池進行了有效保護。
為了使本實用新型的內容更容易被清楚的理解，下面根據本實用新型的具體實施例并結合附圖，對本實用新型作進ー步詳細的說明，其中圖I是本實用新型提供的多模風光互補電源系統的結構示意圖； 圖中附圖標記表示為I-蓄電池組；2_充電控制組件；3_DC/DC轉換組件；4_DC/AC轉換組件；5_輸出控制組件；6_風、光MPPT組件；7_風光DSP控制組件；8_主控DSP組件；9_冗余主控及顯示MCU模塊；10_工作狀態顯示器。
具體實施方式
本實用新型的核心技術目的是提供一種能夠將并網和離網運用在同一系統中的成本較低的多模風光互補電源系統。
以下結合附圖和具體的實施例對本實用新型的核心技術方案及其優選方案進行詳細地說明。如圖I所示，本實施例提供ー種多模風光互補電源系統，包括蓄電池組1，能夠進行充電和放電；充電控制組件2，與所述蓄電池組I連接，用于對所述蓄電池組I的充電進行控制；DC/DC轉換組件3，與所述充電控制組件2連接，用于進行升壓轉換；DC/AC轉換組件4，與所述DC/DC轉換組件3連接，用于進行逆變轉換；輸出控制組件5，與所述DC/AC轉換組件4連接，用于切換負載的接通方式；還包括1-3個風、光MPPT組件6，與所述充電控制組件2連接；風光DSP控制組件7，分別與所述風、光MPPT組件6、DC/DC轉換組件3連接，用于檢測所述風、光MPPT組件6的運行情況并控制所述風、光MPPT組件6的功率及所述DC/DC轉換組件工作狀態；主控DSP組件8，分別與所述風光DSP控制組件7、所述DC/AC轉換組件4及所述輸出控制組件5連接，對系統運行情況進行檢測和控制；冗余主控及顯示MCU模塊9，分別與所述主控DSP組件8、所述輸出控制組件5連接，與所述主控DSP組件8組成雙冗余信號檢測，用于檢測市電工作情況正常與否并進行顯示；工作狀態顯示器10，用于控制所述系統并使所述系統能夠分別運行在逆變電源模式、離網應急模式及并網發電模式下。在本實施例中，所述風、光MPPT組件6設置為3個，且為風光互補型MPPT組件，當然，所述風、光MPPT組件6還可以根據需要設置為I個或者2個，所述風、光MPPT組件6也可以是風能型或者光能型。在本實施例中，為了使得系統能夠工作在不同的模式下，并且安全運行，優選地，所述工作狀態顯示器10與所述冗余主控及顯示MCU模塊9連接。當然，所述工作狀態顯示器10也可以設置為與所述主控DSP組件8連接。在本實施例中，為了對所述DC/AC轉換組件4的輸出功率進行控制，優選地，所述DC/AC轉換組件4包括ー個PWM (Pulse Width Modulation，脈沖寬度調制)本實施例提供的所述風光互補電源系統通過控制所述工作狀態顯示器10可以使系統工作在不同的模式下，不同模式的工作過程如下逆變電源模式當所述主控DSP組件8檢測到單節蓄電池達到11. 8V以上時，進入正常模式，此時，系統相當于ー個逆變電源。當所述風、光MPPT組件6的發電功率大于系統的輸出功率時，所述風、光MPPT組件6既向負載輸出交流電也向所述蓄電池組I充電；當所述風、光MPPT組件6的發電功率小于系統的輸出功率時，所述風、光MPPT組件6和蓄電池組I共同向所述負載輸出交流電。離網應急模式當主控DSP組件8和冗余主控及顯示MCU模塊9檢測到與所述輸出控制組件5連接的市電處于正常狀態時，位于所述輸出控制組件5中的電子開關將負載切換至所述輸出控制組件5，與此同時，所述風、光MPPT組件6通過所述充電控制組件2對所述蓄電池組I進行充電；當所述主控DSP組件8和所述冗余主控及顯示MCU模塊9檢測到與所述輸出控制組件5連接的市電處于非正常狀態時,位于所述輸出控制組件5中的電子開關將負載切換至DC/AC轉換組件4，所述風、光MPPT組件6發電，發電吋，當所述風、光MPPT組件6的發電功率大于系統的輸出功率時，所述風、光MPPT組件6既向負載輸出交流電也向蓄電池組I充電，當所述風、光MPPT組件6的發電功率小于系統的輸出功率時，所述風、光MPPT組件6和蓄電池組I共同向負載輸出交流電。并網發電模式當所述風光DSP控制組件7檢測到蓄電池組I尚未充電飽和時，通過所述風、光MPPT組件6以及所述充電控制組件2給所述蓄電池組I充電；當所述風光DSP控制組件7檢測到所述蓄電池組I已經充電飽和時，所述主控DSP組件8和所述冗余主控及顯示MCU模塊9同時對市電的電壓、相位及頻率進行檢測，當兩者檢測到的數據一致吋，通過所述輸出控制組件5中的電子開關將所述DC/AC轉換組件4切換至市電的電網中，與市電并網。顯然，上述實施例僅僅是為清楚地說明所作的舉例，而并非對實施方式的限定。對于所屬領域的普通技術人員來說，在上述說明的基礎上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這里無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。而由此所引伸出的顯而易見的變化或變動仍處于本實用新型創造的保護范圍之中。
權利要求1.一種多模風光互補電源系統,包括 蓄電池組(I )，能夠進行充電和放電； 充電控制組件(2 )，與所述蓄電池組(I)連接，用于對所述蓄電池組(I)的充電進行控制； DC/DC轉換組件(3 )，與所述充電控制組件(2 )連接，用于進行升壓轉換； DC/AC轉換組件(4)，與所述DC/DC轉換組件(3)連接，用于進行逆變轉換； 輸出控制組件(5)，與所述DC/AC轉換組件(4)連接，用于切換負載的接通方式； 其特征在于還包括 1-3個風、光MPPT組件(6)，與所述充電控制組件(2)連接； 風光DSP控制組件(7 )，分別與所述風、光MPPT組件(6 )、所述DC/DC轉換組件(3 )連接，用于檢測所述風、光MPPT組件(6)的運行情況并控制所述風、光MPPT組件(6)的功率及所述DC/DC轉換組件(3)的工作狀態； 主控DSP組件(8)，分別與所述風光DSP控制組件(7)、所述DC/AC轉換組件(4)及所述輸出控制組件(5)連接，對系統運行情況進行檢測和控制； 冗余主控及顯示MCU模塊(9)，分別與所述主控DSP組件(8)、所述輸出控制組件(5)連接，與所述主控DSP組件(8 )組成雙冗余信號檢測，用于檢測市電工作情況正常與否并進行顯示； 工作狀態顯示器(10)，用于控制所述系統并使所述系統能夠分別運行在逆變電源模式、離網應急模式及并網發電模式下。
2.根據權利要求I所述的多模風光互補電源系統，其特征在于所述風、光MPPT組件(6)為3個。
3.根據權利要求2所述的多模風光互補電源系統，其特征在于所述工作狀態顯示器(10)與所述冗余主控及顯示MCU模塊(9)連接。
4.根據權利要求2所述的多模風光互補電源系統，其特征在于所述工作狀態顯示器(10)與所述主控DSP組件(8)連接。
5.根據權利要求1-4中任一項所述的多模風光互補電源系統,其特征在于所述風、光MPPT組件(6)為風光互補型組件、風能型組件或光伏型組件中的一種或多種。
專利摘要本實用新型涉及一種多模風光互補電源系統，所述多模風光互補電源系統通過控制工作狀態顯示器，可以使其分別運行在逆變電源模式、離網應急模式及并網發電模式下，從而將多個工作模式統一在一個系統中，節省了用戶的成本；并且實現了系統的安全運行；同時，對蓄電池進行了有效保護。
文檔編號H02J7/00GK202474969SQ20122012252
公開日2012年10月3日 申請日期2012年3月28日 優先權日2012年3月28日
發明者章華歲, 鄭明亮, 黃耀林 申請人:樂清市海鳥能源科技有限公司