光伏直流能效管理系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種太陽能電池管理設備，尤其涉及一種光伏直流能效管理系統。
【背景技術】
[0002]目前分布式光伏發電系統中無論是自發自用還是自發自用、余電上網或者是發電全部上網等方案，它們共同特點是光伏發電系統輸出為交流電，而負載的供電來自光伏發電和電網供電兩者之一，這兩個供電系統不能形成互為備份的冗余供電關系。現有的光伏發電系統只是一種簡單的能源補充，既不能對現有的各種能效進行管理也不能改善現有的能源使用效率低下以及供電電網質量低下等問題。隨著社會經濟不斷的發展，用電設備越來越多，數量也不斷加大，規格繁雜。這些設備大部分為非線性負載，隨著這些設備的大量使用，導致負荷嚴重的非線性，產生電壓瞬變電流浪涌及諧波等不良的電力現象，消耗了大量的無功功率，導致電力系統功率因數低下，電力污染嚴重，不僅存在電能浪費，而且對設備的安全運行造成巨大影響。
【發明內容】
[0003]本發明實施例所要解決的技術問題在于，針對現在光伏發電系統輸出為交流電，負載的供電來自光伏發電和電網供電兩者之一，這兩個供電系統不能形成互為備份的冗余供電關系的情況，提出了一種光伏直流能效管理系統。
[0004]為了解決上述技術問題，本發明實施例提供了一種光伏直流能效管理系統，該光伏直流能效管理系統包括:電網電路，電網電路一端連接外部電網，另一端連接外部負載，電網電路從連接外部電網一端起依次并聯一個EMI濾波器、并聯一個整流二極管、串聯一個電感L1、并聯一個電容Cl以及串聯一個二極管Dl;光伏電路，光伏電路一端連接外部的太陽能電池，另一端與電網電路并聯，并聯位置在電容與外部負載之間，光伏電路從連接太陽能電池一端起，依次并聯有一個太陽能輸出單元，串聯有一個二極管D2;儲能組件電路，儲能組件電路包括儲能組件以及充放電管理單元，儲能組件以及充放電管理單元并聯在電網電路上，并聯位置在電容與外部負載之間；控制器，控制器與太陽能輸出單元、充放電管理單元以及外部負載連接，控制它們的工作狀態。
[0005]其中，控制器與一個輔助電源相連接，輔助電源給控制器供電。
[0006]其中，光伏電路上進一步并聯有一個防雷裝置，防雷裝置設置于太陽能電池與太陽能輸出單元之間。
[0007]其中，防雷裝置以及EMI濾波器接外殼。
[0008]其中，太陽能輸出單元包括電感L2、M0S管M1、二極管D3以及電容C2，電感L2—端連接太陽能電池的負極，另一端連接MOS管Ml的漏極，MOS管Ml的源極連接太陽能電池的正極，二極管D3正極連接MOS管Ml的漏極，負極連接二極管D2的正極，電容C2—端連接二極管D3的負極，另一端連接MOS管Ml的源極。
[0009]其中，充放電管理單元包括電感L3、M0S管M2以及MOS管M3，電感L3—端與儲能組件的負極連接，另一端與MOS管M2的漏極連接，MOS管M2的源極與儲能組件的正極連接，MOS管M3的漏極與MOS管M2的漏極，MOS管M3的源極與電網電路連接。
[0010]實施本發明實施例，具有如下有益效果:1、首次提出采用直流供電方式進行能效管理，改善供電質量，減少電力污染，提高電能應用效率。2、光伏發電不經過逆變環節，采用直流輸出，直接給設備供電，提高了光伏發電利用效率。3、電網輸入經過整流后加入電感進行集中無功率因數補償再分配給不同的非線性負載用電。集中無功率因數補償有效降低補償成本，同時提高了電力系統的功率因數，減少了無功功率。4、光伏發電的直流輸出和電網整流后的直流并聯，組成冗余供電，形成兩路供電，提高負載供電的可靠性，保證了重要設備的不間斷運行。5、系統中引入了儲能組件，采用雙向變換器進行充放電管理。系統中的儲能組件既能對多余的光伏發電進行存儲，同時對用電負載中出現的再生能量(如電機類負載制動能量)進行存儲有效地提高了電能使用效率。當電網斷電同時光伏發電不足或沒有時，儲能組件能夠提供后備能源，確保重要負載的可靠運行。6、電網供電，光伏發電，儲能組件三者組成系統的供電部分，三者互為備份，系統對不同負載進行分類管理，高效合理地分配電能，整個系統可以通過遠程監控。
【附圖說明】
[0011]為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0012]圖1是本發明提供的光伏直流能效管理系統的電路圖；
[0013]圖2是本發明提供的光伏直流能效管理系統的太陽能輸出單元的電路圖；
[0014]圖3是本發明提供的光伏直流能效管理系統的充放電管理單元的電路圖。
【具體實施方式】
[0015]下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。
[0016]請參見圖1，圖1是本發明提供的光伏直流能效管理系統的電路圖。光伏直流能效管理系統包括:電網電路1、光伏電路2、儲能組件電路3以及控制器4。
[0017]電網電路I一端連接外部電網，另一端連接外部負載5，外部電網為交流電。電網電路I包括EMI濾波器11 (Electro-Magnetic Interf erence，電磁干擾)、整流二極管12、電感L1、電容Cl以及二極管Dl。從連接外部電網一端起依次并聯一個EMI濾波器11、并聯一個整流二極管12、串聯一個電感L1、并聯一個電容Cl以及串聯一個二極管DUEMI濾波器11接外殼，二極管DI的正極與整流二極管12的負極連接。
[0018]光伏電路2—端連接太陽能電池6，另一端與電網電路I并聯，并聯位置在電容Dl與外部負載6之間。光伏電路2包括防雷裝置21、太陽能輸出單元22以及二極管D2。從連接太陽能電池一端依次并聯有一個防雷裝置21、并聯有一個太陽能輸出單元22以及串聯有一個二極管D2。防雷裝置21接外殼，二極管D2的陽極與太陽能電池6相連。
[0019]請參見圖2，圖2是本發明提供的光伏直流能效管理系統的太陽能輸出單元的電路圖。太陽能輸出單元22包括電感L2、M0S管Ml(metal oxide semiconductor，金屬一絕緣體一半導體)、二極管D3以及電容C2，電感L2—端連接太陽能電池的負極，另一端連接MOS管Ml的漏極，MOS管Ml的源極連接太陽能電池的正極，二極管D3正極連接MOS管Ml的漏極，負極連接二極管D2的正極，電容C2—端連接二極管D3的負極，另一端連接MOS管Ml的源極。
[0020]儲能組件電路3包括儲能組件31以及充放電管理單元32，儲能組件31以及充放電管理單元32并聯在電網電路I上，并聯位置在電容Dl與外部負載6之間。
[0021]請參見圖3，圖3是本發明提供的