一種高層住宅樓空調機位光伏百葉窗并網發電系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于電力設備領域，尤其涉及一種高層住宅樓空調機位光伏百葉窗并網發電系統。
【背景技術】
[0002]在我國各大中城市，由于土地資源不可再生，為節省土地資源，目前新建大型住宅區每幢樓大多為33層，建筑高度近100m，考慮到安全和美觀，每戶每房間留有專門空調機位，空調機位均采用統一形狀的鋁合金百葉窗遮擋，這樣在外立面看不到空調外機。由于高層建筑外墻空調機位總建筑面積較大，以一棟33層每層8戶的住宅樓為例，其南立面每層至少需含有8個空調機位，那么整個南立面空調機位總面積達到1000平方米，1000平方米的單晶硅太陽電池陣列的發電能力相當可觀，理論值可達到160KW。現有的鋁合金百葉窗主要起美觀、遮陽、防風、擋雨的作用，功能單一，并不能發揮很好的作用。另外，城市人口密集，用電負荷較重，尤其是夏天，電力供應并不能滿足人們日益增長的用電需求。向負荷集中的城市居民區域電網輸送清潔能源，減少環境污染，成為當今社會最為緊迫的任務。
【發明內容】
[0003]本實用新型的目的在于提供一種高層住宅樓空調機位光伏百葉窗并網發電系統，該光伏百葉窗并網發電系統設計新穎美觀，不但具有百葉窗功能，能遮陽、防風、擋雨，而且能進行分布式光伏并網發電，滿足了人們用電需求，環保節能，減少了環境污染，具有重大的社會效益和經濟效益。
[0004]為達到上述目的，本實用新型的技術方案如下:一種高層住宅樓空調機位光伏百葉窗并網發電系統，包括光伏電站保護箱體，其特征在于:該并網發電系統還包括光伏百葉窗電池陣列、多個DC/DC變換單元，直流匯流單元、三相光伏并網逆變器、監測儀、并網點電壓傳感器、并網點電流傳感器、溫度傳感器和濕度傳感器；所述多個DC/DC變換單元、直流匯流單元、三相光伏并網逆變器、監測儀、并網點電壓傳感器、并網點電流傳感器、溫度傳感器和濕度傳感器內置在光伏電站保護箱體內；
[0005]所述光伏百葉窗電池陣列是由多條電池陣列支路組成，所述電池陣列支路的數量與DC/DC變換單元的數量相對應；每條電池陣列支路分別與相對應的DC/DC變換單元的輸入端連接；所述每條電池陣列支路是由多個光伏百葉窗電池單元串接組成；所述每個光伏百葉窗電池單元均安裝在住宅樓空調機位上，每個光伏百葉窗電池單元包括安裝在光伏百葉窗電池組件固定外框上的多組光伏百葉窗電池組件，每組光伏百葉窗電池組件包括光伏電池葉片支架、多片光伏電池葉片組成的光伏電池葉片組和直流輸出接線端子；所述每片光伏電池葉片上集成了單晶硅太陽電池，直流輸出接線端子固定在光伏電池葉片支架上，光伏電池葉片組中的多片光伏電池葉片并聯后與直流輸出接線端子連接，光伏電池葉片組中的每片光伏電池葉片均通過轉軸和軸承與光伏電池葉片支架活動連接，光伏電池葉片的傾角可以在0?90度范圍內調節，通過光伏電池葉片來為光伏電站提供直流電能；
[0006]所述每個DC/DC變換單元的輸入端分別與各自對應的一條電池陣列支路連接，每個DC/DC變換單元的輸出端均與直流匯流單元的輸入端連接，用于將光伏百葉窗電池陣列中由每條電池陣列支路構成的支路電壓升壓，具有MPPT功能，能夠與監測儀進行串口通信，將所在支路電壓和電流數據送給監測儀；
[0007]所述直流匯流單元的輸入端口有多對正極直流接入端子和負極直流接入端子，正極直流接入端子和負極直流接入端子的數量與DC/DC變換單元的數量相匹配；每對正極直流接入端子和負極直流接入端子分別與其相對應的DC/DC變換單元的正、負輸出端連接，直流匯流單元的每個正極直流接入端子分別通過熔斷器與正極直流匯流排連接，再通過正極直流匯流排與輸出端口的正極端連接，每個負極直流接入端子直接通過負極直流匯流排與輸出端口的負極端連接；直流匯流單元是用于將多條電池陣列支路構成的支路直流電流匯集到一起提供給光伏并網逆變器；
[0008]所述三相光伏并網逆變器的輸入端與直流匯流單元連接，其三相交流輸出端與380V等級電網連接，其通信輸出端與監測儀連接，并與監測儀進行串口通信，將運行數據送給監測儀；所述三相光伏并網逆變器是將直流電源逆變成工頻380V交流電后，并入住宅區380V等級電網；
[0009]所述監測儀包括控制器、電壓電流采樣電路、溫度采樣電路、濕度采樣電路、以太網接口電路、SCI串口電路、監控面板和為控制器提供電源的電源模塊；所述監測儀通過控制器、串口通信電路、電壓電流采樣電路監測光伏百葉窗電池陣列中各支路的直流電壓和直流電流，監測三相光伏并網逆變器的運行狀態，監測入網電壓、入網電流和入網功率，通過溫度采樣電路和濕度采樣電路監測光伏電站保護箱體內的溫度和濕度，其監測數據均在監控面板顯示，同時可以通過以太網接口電路實現遠程通信；
[0010]所述光伏百葉窗電池陣列中的每條電池陣列支路作為一條支路分別與相對應的DC/DC變換單元連接，由多個DC/DC變換單元輸出的直流電通過直流匯流單元將多條電池陣列支路構成的支路直流電流匯集到一起，通過直流匯流單元的電源輸出端口提供給光伏并網逆變器，通過三相光伏并網逆變器將直流電逆變成工頻380V的交流電源后，通過三相光伏并網逆變器的三相交流輸出端與住宅區380V等級電網連接，接入到住宅區380V等級電網。
[0011]所述每條電池陣列支路是由16個光伏百葉窗電池單元串接組成。
[0012]所述每個光伏百葉窗電池單元是由2組光伏百葉窗電池組件串接組成；所述2組光伏百葉窗電池組件分別通過合頁鉸鏈和開關鎖扣安裝在光伏百葉窗電池組件固定外框的上部和下部。
[0013]所述光伏電池葉片組是由6片光伏電池葉片并聯組成。
[0014]在上述技術方案中，本實用新型的一種高層住宅樓空調機位光伏百葉窗并網發電系統通過在每間住宅間的空調機位上安裝一個光伏百葉窗電池單元，將上下16層住宅的空調機位上16個光伏百葉窗電池單元串聯構成一條電池陣列支路，每條電池陣列支路作為一條支路接入位于樓頂的光伏電站保護箱體中，一個光伏電站保護箱體可以接入多條支路，系統具備良好的擴展性能，可以根據具體的日照條件和逆變器功率大小對接入支路數進行調整。每條支路擁有獨立的MPPT功能，所有的支路均可以獨立工作在最大功率點，最大限度的發揮了光伏組件的效能。本實用新型有以下有益效果:第一，本實用新型將光伏電池葉片作為百葉窗上的葉片，并可自由調節葉片傾角，具備原有的百葉窗功能，能夠遮陽、防風和擋雨；第二，在高層住宅樓外立面空調機位上安裝光伏百葉窗電池單元，充分利用了原有的建筑空間資源；第三，配備了監測儀，并具有遠程通信功能，可以實現遠程監測；第四，每條支路擁有獨立的MPPT功能，所有的光伏陣列支路可以獨立工作在最大功率點，最大限度的發揮了光伏組件的效能；第五，能進行分布式光伏并網發電，作為電網的重要補充，解決了負荷集中區電力供應不足的問題，環保節能，減少了環境污染，具有重大的社會效益和經濟效益。
【附圖說明】
[0015]圖1為本實用新型一種高層住宅樓空調機位光伏百葉窗并網發電系統的結構框圖；
[0016]圖2為本實用新型一種高層住宅樓空調機位光伏百葉窗并網發電系統中光伏百葉窗電池單元的結構示意圖；
[0017]圖3為圖2的光伏百葉窗電池單元中光伏百葉窗電池組件固定外框的結構示意圖；
[0018]圖4為本實用新型一種高層住宅樓空調機位光伏百葉窗并網發電系統中直流匯流單元的結構示意圖；
[0019]圖5為本實用新型一種高層住宅樓空調機位光伏百葉窗并網發電系統中監測儀的結構框圖。
【具體實施方式】
[0020]下面結合附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清晰、完整地闡述，所述的實施例僅為本實用新型的一部分實施例，非全部的實施例。基于本實用新型中的實施例，本領域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，都屬于本實用新型保護的范圍。
[0021]由圖1、圖2、圖3、圖4、圖5可見，本實施例的一種高層住宅樓空調機位光伏百葉窗并網發電系統是由光伏電站保護箱體、光伏百葉窗電池陣列1、多個DC/DC變換單元2，直流匯流單元3、三相光伏并網逆變器4、監測儀5、并網點電壓傳感器6、并網點電流傳感器7、溫度傳感器8和濕度傳感器9組成。多個DC/DC變換單元2、直流匯流單元3、三相光伏并網逆變器4、監測儀5、并網點電壓傳感器6、并網點電流傳感器7、溫度傳感器8和濕度傳感器9固定在光伏電站保護箱體內，本實施例中，光伏電站保護箱體設有電纜輸入口，箱體內設有用于固定多個DC/DC變換單元2的機位、固定直流匯流單元3的機位、固定三相光伏并網逆變器4的機位和固定監測儀5的機位，另外在箱體上還設有避雷線、接地線、散熱扇、溫度傳感器、濕度傳感器以及一扇方便安裝和檢修雙開門。
[0022]由圖1、圖2和圖3可見，本實施例的光伏百葉窗電池陣列1是由10條電池陣列支路組成，根據需要可以其它多條電池陣列支路組成。10條電池陣列支路分別接入與其相對應的10個DC/DC變換單元(2)的輸入端，每條電池陣列支路是由16個光伏百葉窗電池單元串接組成；本實施例中，每個光伏百葉窗電池單元均安裝在住宅樓空調機位上，每個光伏百葉窗電池單元是由2組光伏百葉窗電池組件串接而成，每組光伏百葉窗電池組件包括光伏電池葉片支架10、6片光伏電池葉片11組成的光伏電池葉片組和直流輸出接線端子12。本實施例中，光伏電池葉片組可以根據實際需要也可以由不同片數的光伏電池葉片11組成光伏電池葉片組，在每片光伏電池葉片11上集成了單晶硅太陽電池，直流輸出接線端子12固定在光伏電池葉片支架10上，光伏電池葉片組中的多片光伏電池葉片11并聯后與直流輸出接線端子12連接，光伏電池葉片組中的每片光伏電池葉片11均通過轉軸和軸承與光伏電池葉片支架10活動連接，光伏電池葉片11的傾角可以在0?90度范圍內調節，通過光伏電池葉片11來為光伏電站提供直流電能。本實施例中，同一光伏百葉窗電池單元中有兩組光伏百葉窗電池組件，兩組光伏百葉窗電池組件通過直流輸出接線端子12進行串聯連接，每組光伏百葉窗電池組件均有一個光伏電池葉片支架10，其中一組中的光伏電池葉片支架10通過合頁鉸鏈13和開關鎖扣14與光伏百葉窗電池組件固定外框15上部連接，另一組中的光伏電池葉片支架10也通過合頁鉸鏈13和開關鎖扣14與光伏百葉窗電池組件固定外框15下