一種光伏逆變儲能系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本申請?zhí)峁┝艘环N光伏逆變儲能系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括至少一個光伏逆變支路以及與該光伏逆變支路一一對應(yīng)的儲能支路，通過在每一個光伏逆變支路中的第一直流匯流箱和光伏逆變器之間設(shè)置一個第一開關(guān)裝置，以控制該光伏逆變支路中第一光伏電池組件向光伏逆變器通電或斷電，并利用一個第二開關(guān)裝置在該光伏逆變器輸入端連接一個儲能支路，其中，每個儲能支路均包括一個與該第二開關(guān)裝置連接的儲能電池以及與該儲能電池連接的光伏發(fā)電裝置，從而使得該儲能支路與光伏逆變支路相對獨立，避免了該儲能支路中儲能電池充放電狀態(tài)的頻繁切換；同時，儲能支路的加入，使得光伏逆變器在無光照情況下也可以向負(fù)荷供電，提高了逆變器的等效利用率。
【專利說明】一種光伏逆變儲能系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型主要涉及光伏發(fā)電【技術(shù)領(lǐng)域】，更具體的涉及一種光伏逆變儲能系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]目前的光伏發(fā)電系統(tǒng)中，在白天有光照的情況下，光伏逆變器可以并網(wǎng)發(fā)電或離網(wǎng)給本地負(fù)載提供電能，以滿足本地負(fù)載的用電需求；然而，在夜晚無光照的情況下，該光伏逆變器將會因無能量輸入而停止工作，從而無法滿足本地負(fù)載的用電需求。為了解決該問題，現(xiàn)階段通常是在該光伏發(fā)電系統(tǒng)的基礎(chǔ)上增加儲能裝置，從而構(gòu)成光伏逆變儲能系統(tǒng)，以延長光伏逆變器的工作時間，提高光伏發(fā)電效益。
[0003]具體的，所增加的儲能裝置包括儲能電池以及與該儲能電池連接的DC-DC變換器，且該DC-DC變換器與光伏逆變器輸入端連接，在實際應(yīng)用中，光伏電池板產(chǎn)生的多余的太陽能將通過該DC-DC變換器轉(zhuǎn)換后，存儲到該儲能電池中，即給儲能電池充電過程；當(dāng)光伏電池供電不足時，該儲能電池將通過該DC-DC變換器放電，以滿足電網(wǎng)或本地負(fù)荷的用電需求。
[0004]但是，經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，對于現(xiàn)有的光伏逆變儲能系統(tǒng)，在負(fù)荷突變或光伏電池板陰影等原因造成短時出力驟升驟降等情況下，儲能電池將會頻繁地進(jìn)行充放電切換，嚴(yán)重影響了儲能電池壽命。
實用新型內(nèi)容
[0005]有鑒于此，本實用新型提供了一種光伏逆變儲能系統(tǒng)，避免了對儲能電池充放電狀態(tài)的頻繁切換，從而提高了儲能電池的使用壽命。
[0006]為了實現(xiàn)上述目的，本申請?zhí)峁┝艘韵录夹g(shù)方案:
[0007]—種光伏逆變儲能系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括:至少一個光伏逆變支路以及與所述光伏逆變支路一一對應(yīng)的儲能支路，其中:
[0008]每一個所述光伏逆變支路均包括:
[0009]第一光伏電池組件，與所述第一光伏電池組件輸出端連接的第一直流匯流箱，一端與所述第一直流匯流箱輸出端連接的第一開關(guān)裝置，以及輸入端與所述第一開關(guān)裝置另一端連接的光伏逆變器；
[0010]每一個所述儲能支路均包括:
[0011]一端與所述儲能支路一一對應(yīng)的光伏逆變支路中的光伏逆變器輸入端連接的第二開關(guān)裝置，輸出端與所述第二開關(guān)裝置的另一端連接的儲能電池，與所述儲能電池的輸入端連接的光伏發(fā)電裝置。
[0012]優(yōu)選的，所述光伏發(fā)電裝置包括:分別與所述儲能電池輸入端連接的至少一個光伏發(fā)電支路，其中，每一個所述光伏發(fā)電支路包括:
[0013]第二光伏電池組件；
[0014]一端與所述第一光伏電池組件輸出端連接，另一端與所述儲能電池輸入端連接的DC-DC變換器。
[0015]優(yōu)選的，所述光伏發(fā)電支路還包括:
[0016]第二直流匯流箱，則所述第二光伏電池組件的輸出端通過所述第二直流匯流箱與所述DC-DC變換器的輸入端連接；
[0017]以及，一端與所述第二直流匯流箱的輸出端連接，另一端與一一對應(yīng)的光伏逆變支路中的光伏逆變器輸入端連接的第三開關(guān)裝置。
[0018]優(yōu)選的，所述第一光伏電池組件和所述第二光伏電池組件均包括至少一個光伏電池串，每一個所述光伏電池串均包括多個光伏電池板。
[0019]優(yōu)選的，所述第一開關(guān)裝置、所述第二開關(guān)裝置和所述第三開關(guān)裝置具體為直流接觸器。
[0020]優(yōu)選的，所述系統(tǒng)還包括:
[0021]與所有的直流接觸器連接，控制所述直流接觸器關(guān)斷或?qū)ǖ目刂破鳌?br> [0022]優(yōu)選的，所述系統(tǒng)還包括:
[0023]與所述至少一個光伏逆變支路一一連接的第一指示燈；
[0024]以及，與所述儲能支路一一連接的第二指示燈。由此可見，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本申請?zhí)峁┝艘环N光伏逆變儲能系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括至少一個光伏逆變支路以及與該光伏逆變支路一一對應(yīng)的儲能支路，通過在每一個光伏逆變支路中的第一直流匯流箱和光伏逆變器之間設(shè)置一個第一開關(guān)裝置，以控制該光伏逆變支路中第一光伏電池組件向光伏逆變器通電或斷電，并利用一個第二開關(guān)裝置在該光伏逆變器輸入端連接一個儲能支路，其中，每個儲能支路均包括一個與該第二開關(guān)裝置連接的儲能電池以及與該儲能電池連接的光伏發(fā)電裝置，從而使得該儲能支路與光伏逆變支路相對獨立，避免了該儲能支路中儲能電池充放電狀態(tài)的頻繁切換。
[0025]在實際應(yīng)用中，當(dāng)光照充足時，控制第一開關(guān)裝置閉合，由該光伏逆變支路供電，保證光伏逆變器正常工作，同時對應(yīng)儲能支路中的光伏發(fā)電裝置會為與其連接的儲能電池充電；當(dāng)無光照或光照不足時，控制第一開關(guān)裝置打開，第二開關(guān)裝置閉合，由儲能支路中的儲能電池放電，以保證光伏逆變器正常工作。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0026]為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)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實用新型的實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)提供的附圖獲得其他的附圖。
[0027]圖1為現(xiàn)有技術(shù)一種光伏發(fā)電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖；
[0028]圖2為現(xiàn)有技術(shù)一種光伏逆變儲能的結(jié)構(gòu)不意圖；
[0029]圖3為本實用新型一種光伏逆變儲能系統(tǒng)實施例的結(jié)構(gòu)框圖；
[0030]圖4(a)為本實用新型另一種光伏逆變儲能系統(tǒng)實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0031]圖4(b)為本實用新型另一種光伏逆變儲能系統(tǒng)另一種實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0032]圖5為本實用新型又一種光伏逆變儲能系統(tǒng)實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0033]圖6(a)為本實用新型又一種光伏逆變儲能系統(tǒng)一種實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0034]圖6(b)為本實用新型又一種光伏逆變儲能系統(tǒng)另一種實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實施方式】
[0035]下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├?，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)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(hù)的范圍。
[0036]如圖1所示的光伏發(fā)電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖，該光伏發(fā)電系統(tǒng)通常包括:光伏電池組件101、與該光伏電池組件101輸出端連接的直流匯流箱102，以及與該直流匯流箱102輸出端連接的光伏逆變器103，該光伏逆變器103輸出端可以與電網(wǎng)連接或直接與本地負(fù)荷連接。當(dāng)光照充足時，光伏電池組件產(chǎn)生的太陽能經(jīng)過直流匯流箱發(fā)送給光伏逆變器，以滿足逆變需求；而當(dāng)光照不足時，光伏電池組件產(chǎn)生的太陽能無法滿足逆變對電能的需求，從而影響了光伏發(fā)電系統(tǒng)的正常運(yùn)行。
[0037]為了解決該問題，現(xiàn)有技術(shù)通過在光伏逆變器增加一儲能裝置，如圖2所示的現(xiàn)有的光伏逆變儲能系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖，當(dāng)陽光充足使得光伏電池組件產(chǎn)生的太陽能過多時，可將多余的太陽能通過DC-DC變換器201的降壓處理后存儲到儲能電池202中，即對儲能電池202充電；而當(dāng)光照不足或沒有光照時，儲能電池202將處于放電狀態(tài)，即儲能電池輸出的電能通過DC-DC變換器201的升壓處理后，發(fā)送給光伏逆變器，以滿足逆變所需的最小電壓，從而保證光伏逆變器的正常工作。
[0038]基于上述分析可知，現(xiàn)有的光伏逆變儲能裝置中，無論光照是否充足儲能裝置都與光伏發(fā)電系統(tǒng)連接，因而，當(dāng)負(fù)荷突變或光伏電池組件中的光伏電池板出現(xiàn)陰影等問題時，將會造成儲能電池充放電狀態(tài)的頻繁切換，從而嚴(yán)重影響該儲能電池的使用壽命。
[0039]為了避免儲能電池充放電狀態(tài)的頻繁切換，本實用新型提供了一種光伏逆變儲能系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括至少一個光伏逆變支路以及與該光伏逆變支路一一對應(yīng)的儲能支路，通過在每一個光伏逆變支路中的第一直流匯流箱和光伏逆變器之間設(shè)置一個第一開關(guān)裝置，以控制該光伏逆變支路中第一光伏電池組件向光伏逆變器通電或斷電，并利用一個第二開關(guān)裝置在該光伏逆變器輸入端連接一個儲能支路，其中，每個儲能支路均包括一個與該第二開關(guān)裝置連接的儲能電池以及與該儲能電池連接的光伏發(fā)電裝置，從而使得該儲能支路與光伏逆變支路相對獨立，避免了該儲能支路中儲能電池充放電狀態(tài)的頻繁切換。
[0040]而且，在實際應(yīng)用中，當(dāng)光照充足時，控制第一開關(guān)裝置閉合，由該光伏逆變支路供電，保證光伏逆變器正常工作，同時對應(yīng)儲能支路中的光伏發(fā)電裝置會為與其連接的儲能電池充電；當(dāng)無光照或光照不足時，控制第一開關(guān)裝置打開，第二開關(guān)裝置閉合，由儲能支路中的儲能電池放電，以保證光伏逆變器正常工作。
[0041]實施例一:
[0042]如圖3所示，為本實用新型一種光伏逆變儲能系統(tǒng)實施例的結(jié)構(gòu)框圖，該系統(tǒng)可以包括:至少一個光伏逆變支路310以及與該光伏逆變支路310 —一對應(yīng)的儲能支路320，本實施例圖3僅以一個光伏逆變支路310及其對應(yīng)的儲能支路320為例進(jìn)行說明，其中:
[0043]每一個光伏逆變支路310均可以包括:
[0044]第一光伏電池組件311，與該第一光伏電池組件311輸出端連接的第一直流匯流箱312,—端與該第一直流匯流箱312輸出端連接的第一開關(guān)裝置313,以及輸入端與第一開關(guān)裝置313另一端連接的光伏逆變器314，在實際應(yīng)用中，所有光伏逆變支路中的光伏逆變器314輸出端均與電網(wǎng)和/或本地負(fù)荷連接。
[0045]而每一個儲能支路320可以均包括:
[0046]—端與該儲能支路一一對應(yīng)的光伏逆變支路310中的光伏逆變器314輸入端連接的第二開關(guān)裝置321，輸出端與該第二開關(guān)裝置321的另一端連接的儲能電池322，以及與該儲能電池322的輸入端連接的光伏發(fā)電裝置323。
[0047]在本實施例的實際應(yīng)用中，在白天有光照的情況下，控制第一開關(guān)裝置313閉合，第二開關(guān)裝置321斷開，則由該光伏逆變支路310為電網(wǎng)或本地負(fù)荷供電，同時，與該光伏逆變支路310對應(yīng)的儲能支路320也會正常工作，即由該儲能支路320中的光伏發(fā)電裝置323為儲能電池322充電。而在夜晚無光照的情況下，控制第一開關(guān)裝置313斷開，第二開關(guān)裝置321閉合，從而使儲能電池322與光伏逆變器314輸入端即直流側(cè)連接，則該儲能電池322將通過第二開關(guān)裝置321、光伏逆變器314為電網(wǎng)或本地負(fù)荷供電，從而使得光伏逆變器白天夜晚不間斷發(fā)電，提高了光伏逆變器的等效發(fā)電功率，保證了電網(wǎng)和本地負(fù)荷的可靠工作。
[0048]其中，在光伏逆變支路工作過程中，由于儲能支路與該光伏逆變支路是相互獨立的，儲能支路可不同時參與工作，即第一開關(guān)裝置閉合而第二開關(guān)裝置斷開，因而，本實用新型實施例避免了因本地負(fù)荷突變或該光伏逆變支路的光伏電池板出現(xiàn)陰影等情況，而導(dǎo)致光伏逆變支路發(fā)電功率不足以提供本地負(fù)荷，從而引起儲能電池充放電狀態(tài)的頻繁切換的技術(shù)問題，提高了儲能電池的使用壽命。
[0049]需要說明的是，若在光照不足而使得光伏逆變支路發(fā)電功率不足以提供本地負(fù)荷時，為了保證光伏逆變器正常工作，本實用新型運(yùn)行第一開關(guān)裝置和第二開關(guān)裝置同時閉合，以使得光伏逆變支路和儲能支路同時為光伏逆變器供電。其中，為了減少光伏逆變支路中的光伏電池組件與儲能電池的耦合，應(yīng)盡量減少第一開關(guān)裝置和第二開關(guān)裝置同時開通的時間和頻率。
[0050]另外，在并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)中，可以接受第一開關(guān)裝置和第二開關(guān)裝置切換的死區(qū)時間，因而，在并網(wǎng)發(fā)電時，為了避免光伏電池組件與儲能電池的耦合，可以設(shè)置第一開關(guān)裝置和第二開關(guān)裝置不同時開通，即同一時刻只允許一個開關(guān)裝置開通。
[0051]另外，對于具有多光伏逆變支路并聯(lián)的光伏逆變儲能系統(tǒng)，其各并聯(lián)的儲能支路可以輪流獨立組網(wǎng)，供其他光伏逆變器并網(wǎng)。
[0052]優(yōu)選的，本實施例中的光伏電池組件可以包括至少一個光伏電池串，且每一個光伏電池串均可以包括多個光伏電池板，這多個光伏電池板可以串聯(lián)連接，也可以并聯(lián)連接；同理，當(dāng)光伏電池組件包括多個光伏電池串時，這多個光伏電池串的連接可以是串聯(lián)或并聯(lián)，本申請對此不作具體限定。
[0053]其中，第一開關(guān)裝置和第二開關(guān)裝置均可以為直流接觸器，實際應(yīng)用中，可以由控制器控制其導(dǎo)通或關(guān)斷，該控制器對直流接觸器的控制屬于本領(lǐng)域常規(guī)技術(shù)手段，本實用新型在此不再詳述。
[0054]當(dāng)然，該第一開關(guān)裝置和第二開關(guān)裝置還可以是普通的開關(guān)，此時，該光伏逆變儲能系統(tǒng)還可以包括:當(dāng)光伏逆變支路發(fā)電功率不足以提供本地負(fù)荷時，輸出報警信息的報警裝置，如蜂鳴器、指示燈或語音模塊等，以使用戶及時更改第一開關(guān)裝置和第二開關(guān)裝置當(dāng)前狀態(tài)，從而保證本地負(fù)荷的用電需求。
[0055]作為本實用新型另一實施例，該光伏逆變儲能系統(tǒng)還可以包括:與每一光伏逆變支路連接的第一指示燈，以及與每一儲能支路連接的第二指示燈，在實際應(yīng)用中，用戶可根據(jù)第一指示燈和第二指示燈的閃爍來直觀得到當(dāng)前為光伏逆變器供電的是哪個光伏逆變支路或哪個儲能支路。
[0056]基于上述分析可以，本實用新型利用第一開關(guān)裝置和第二開關(guān)裝置使得光伏逆變支路和儲能支路相互獨立，從而避免了光伏逆變支路工作過程中因本地負(fù)荷突變或光伏電池板的陰影等問題而導(dǎo)致儲能電池充放電狀態(tài)的頻發(fā)切換，進(jìn)而避免了對儲能電池使用壽命的影響；而且，由于儲能電池的充放電與光伏逆變支路的光伏電池組件的供電相互獨立，因而，提高了儲能電池容量配置的靈活性，即使得儲能支路中的光伏發(fā)電裝置結(jié)構(gòu)靈活多變，從而提高了系統(tǒng)發(fā)電效率；并且，本實施例利用增加的儲能支路實現(xiàn)了光伏逆變器白天夜晚不間斷供電，提高了光伏逆變器的等效發(fā)電功率。
[0057]為了更清楚的說明本實用新型提供的光伏逆變儲能系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，本實用新型分以下幾類對其結(jié)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)說明，詳見下述實施例二?實施例四描述的內(nèi)容。
[0058]實施例二:
[0059]如圖4(a)和(b)所示，為本實用新型一種光伏逆變儲能系統(tǒng)實施例的結(jié)構(gòu)示意圖，本實施例對一個光伏逆變器并網(wǎng)進(jìn)行說明，則本實施例的光伏逆變儲能系統(tǒng)可以包括:光伏逆變支路410以及與該光伏逆變支路410連接的儲能支路420，其中:
[0060]該光伏逆變支路410可以包括:第一光伏電池組件411，與該第一光伏電池組件411輸出端連接的第一直流匯流箱412，一端與該第一直流匯流箱412輸出端連接的第一開關(guān)裝置K1，以及輸入端與該第一開關(guān)裝置Kl另一端連接的光伏逆變器413。
[0061]在實際應(yīng)用中，該光伏逆變器413的輸出端可以直接與電網(wǎng)或本地負(fù)荷連接。
[0062]該儲能支路420可以包括:一端與光伏逆變支路410中的光伏逆變器413輸入端(即直流側(cè))連接的第二開關(guān)裝置K2，輸出端與該第二開關(guān)裝置K2的另一端連接的儲能電池421，與儲能電池421的輸入端連接的光伏發(fā)電裝置，該光伏發(fā)電裝置包括至少一個光伏發(fā)電支路，如圖4(a)為光伏發(fā)電裝置包括一個光伏發(fā)電支路的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖，圖4(b)為光伏發(fā)電裝置包括多個光伏發(fā)電支路的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0063]其中，每一個光伏發(fā)電支路均可以包括:第二光伏電池組件422，一端與該第一光伏電池組件422輸出端連接，另一端與儲能電池421輸入端連接的DC-DC變換器423，本申請中該DC-DC變換器423主要用于對第二光伏電池組件422的輸出電壓的變壓處理，以實現(xiàn)對儲能電池421的充電。
[0064]優(yōu)選的，本實施例中的第一開關(guān)裝置Kl和第二開關(guān)裝置K2具體可以為直流接觸器，可通過控制器來控制該直流接觸器的通斷；當(dāng)然，第一開關(guān)裝置Kl和第二開關(guān)裝置K2也可以為普通的開關(guān)，由工作人員根據(jù)實際需要控制其閉合和斷開。
[0065]其中，該第一開關(guān)裝置Kl和第二開關(guān)裝置K2的通斷邏輯可以為同一時刻只允許一個開關(guān)裝置閉合，從而保證了光伏逆變支路與對應(yīng)的儲能支路之間的完全獨立，使得整個光伏逆變儲能系統(tǒng)的控制簡單。
[0066]然而，對于離網(wǎng)供電系統(tǒng)，由于第一開關(guān)裝置Kl和第二開關(guān)裝置K2切換的死區(qū)時間內(nèi)本地負(fù)荷會短暫掉電，因而，為了避免本地負(fù)荷掉電，應(yīng)用于該系統(tǒng)的光伏逆變儲能系統(tǒng)中的第一開關(guān)裝置Kl和第二開關(guān)裝置K2允許同時開通，以使光伏逆變支路和儲能支路同時為本地負(fù)荷供電。需要說明的是，為了減小第一光伏電池組件與儲能支路的耦合，應(yīng)盡可能減少第一開關(guān)裝置Kl和第二開關(guān)裝置K2同時開通的時間和頻率。
[0067]另外，對于并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)，由于其接受第一開關(guān)裝置Kl和第二開關(guān)裝置K2切換的死區(qū)時間，因而，在該系統(tǒng)中，同一時刻可以只允許第一開關(guān)裝置Kl或第二開關(guān)裝置K2開通，從而使得光伏逆變支路和儲能支路完全獨立。
[0068]在本實施例中，當(dāng)儲能支路420包括多個光伏發(fā)電支路時，僅對一個光伏發(fā)電支路所包含的器件進(jìn)行標(biāo)注說明，如圖4(b)所示，所有的光伏發(fā)電支路輸出端并聯(lián)，并與儲能電池相連。在白天有光照的情況下，每一個光伏發(fā)電支路中的第二光伏電池組件422都會通過對應(yīng)的DC-DC變換器423向儲能電池充電。
[0069]優(yōu)選的，上述第一光伏電池組件411和第二光伏電池組件422均可以包括至少一個光伏電池串，且每一個光伏電池串均包括多個光伏電池板，這多個光伏電池板可以串聯(lián)連接，也可以并聯(lián)連接；同理，當(dāng)光伏電池組件包括多個光伏電池串時，這多個光伏電池串的連接可以是串聯(lián)或并聯(lián)，本申請對此不作具體限定。
[0070]在本實施例的實際應(yīng)用中，在白天有光照的情況下，閉合第一開關(guān)裝置K1，斷開第二開關(guān)裝置K2，由光伏逆變支路410向電網(wǎng)或本地負(fù)荷供電，同時該儲能支路420也會工作，即光伏發(fā)電裝置內(nèi)的第二光伏組件422將會通過對應(yīng)的DC-DC變換器423向儲能電池421充電；在夜晚無光照的情況下，斷開第一開關(guān)裝置K1，并閉合第二開關(guān)裝置K2，從而使光伏逆變器413的直流側(cè)與儲能電池421輸出端連通，則該儲能電池421將通過第二開關(guān)裝置K2、光伏逆變器413向電網(wǎng)或本地負(fù)荷供電。
[0071]由此可見，本實施例利用相互獨立的光伏逆變支路和儲能支路實現(xiàn)了光伏逆變器白天夜晚的不間斷供電，從而提高了光伏逆變器的等效發(fā)電功率。而且，本實施例的實際應(yīng)用中，由于光伏逆變支路410為電網(wǎng)或本地負(fù)荷供電時，儲能支路420并未參與工作，即第一開關(guān)裝置Kl處于閉合狀態(tài)時，第二開關(guān)裝置K2處于斷開狀態(tài)，因而，當(dāng)本地負(fù)荷突變或第一光伏電池組件中的光伏電池板出現(xiàn)陰影等問題而造成短時出力(即供電量和用電量)驟升驟降等情況時，并不會對儲能支路中的儲能電池產(chǎn)生影響，從而避免了儲能電池的充放電狀態(tài)的頻繁切換對其使用壽命的影響。
[0072]實施例三:
[0073]如圖5所示，為本實用新型另一種光伏逆變儲能系統(tǒng)實施例的結(jié)構(gòu)示意圖，本實施例對多個光伏逆變器并網(wǎng)進(jìn)行說明，則本實施例的光伏逆變儲能系統(tǒng)可以包括:多個光伏逆變支路510以及與該光伏逆變支路510 —一對應(yīng)連接的儲能支路520，其中:
[0074]每一個光伏逆變支路510均可以包括:第一光伏電池組件511，與該第一光伏電池組件511輸出端連接的第一直流匯流箱512，一端與該第一直流匯流箱512輸出端連接的第一開關(guān)裝置K1，以及輸入端與該第一開關(guān)裝置Kl另一端連接的光伏逆變器513。
[0075]每一儲能支路520均可以包括:一端與對應(yīng)的光伏逆變支路510中的光伏逆變器513輸入端(即直流側(cè))連接的第二開關(guān)裝置K2，輸出端與該第二開關(guān)裝置K2的另一端連接的儲能電池521，一端與儲能電池521的輸入端連接的DC-DC變換器522，以及與該DC-DC變換器522的另一端連接的第二光伏電池組件523。
[0076]優(yōu)選的，本實施例中的第一開關(guān)裝置Kl和第二開關(guān)裝置K2具體可以為直流接觸器，其控制邏輯可參照實施例二對應(yīng)部分的描述，本實施在此不再詳述。
[0077]另外，上述第一光伏電池組件511和第二光伏電池組件523均可以包括至少一個光伏電池串，且每一個光伏電池串均包括多個光伏電池板，這多個光伏電池板可以串聯(lián)連接，也可以并聯(lián)連接；同理，當(dāng)光伏電池組件包括多個光伏電池串時，這多個光伏電池串的連接可以是串聯(lián)或并聯(lián)，本申請對此不作具體限定。
[0078]如圖5所示，以兩個光伏逆變器并網(wǎng)為例進(jìn)行說明，為了方便對兩個光伏逆變支路和兩個儲能支路進(jìn)行描述，可在每個器件后邊加上編號，如一個光伏逆變支路中的第一光伏電池組件I，光伏逆變器I，另一個光伏逆變支路中的第一光伏電池組件I ’，光伏逆變器I丨等等，在此不再一一說明。
[0079]在實際應(yīng)用中，各儲能支路可以輪流獨立組網(wǎng)，供其他光伏逆變器并網(wǎng)，如圖5所示，在某時刻，斷開第一開關(guān)裝置Kl，閉合第二開關(guān)裝置Κ2，則光伏逆變器I通過第二開關(guān)裝置Κ2和儲能電池BI進(jìn)行V/F控制獨立組網(wǎng)，而光伏逆變器I ’所在的光伏逆變支路將通過P/Q控制模式并網(wǎng)，同時，兩個儲能支路中的DC-DC變換器522為對應(yīng)的儲能電池BI或BI丨充電。
[0080]其中，當(dāng)儲能電池BI荷電狀態(tài)較低時，由儲能電池、第二開關(guān)裝置C和光伏逆變器P進(jìn)行V/F控制獨立組網(wǎng)，而光伏逆變器I進(jìn)行P/Q控制模式并網(wǎng)。由此可見，多光伏逆變器并聯(lián)的光伏逆變儲能系統(tǒng)中，總會有獨立組網(wǎng)的電力通路，完成電網(wǎng)電壓支撐，以實現(xiàn)多個光伏逆變器并聯(lián)的需求。
[0081]而且，無論該光伏逆變儲能系統(tǒng)包括多少個光伏逆變支路和儲能支路，光伏逆變支路和儲能支路的工作都是相互獨立的，不僅實現(xiàn)了光伏逆變器白天夜晚的不間斷供電，提高了光伏逆變器的等效發(fā)電功率，并且避免了儲能電池的充放電狀態(tài)的頻繁切換對其使用壽命的影響。
[0082]實施例四:
[0083]如圖6 (a)和(b)所示，為本實用新型又一種光伏逆變儲能系統(tǒng)實施例的結(jié)構(gòu)示意圖，本實施例以一個光伏逆變器并網(wǎng)為例進(jìn)行說明，則該系統(tǒng)可以包括:光伏逆變支路610以及與該光伏逆變支路610連接的儲能支路620 (圖中未標(biāo)出)，其中:
[0084]該光伏逆變支路610可以包括:
[0085]第一光伏電池組件611，與該第一光伏電池組件611輸出端連接的第一直流匯流箱612, —端與該第一直流匯流箱612輸出端連接的第一開關(guān)裝置Kl,以及輸入端與該第一開關(guān)裝置Kl另一端連接的光伏逆變器613。
[0086]該儲能支路620可以包括:
[0087]一端與光伏逆變支路610中的光伏逆變器613輸入端(即直流側(cè))連接的第二開關(guān)裝置K2，輸出端與該第二開關(guān)裝置K2的另一端連接的儲能電池621，與儲能電池621的輸入端連接的光伏發(fā)電裝置，該光伏發(fā)電裝置包括至少一個光伏發(fā)電支路，如圖6(a)為光伏發(fā)電裝置包括一個光伏發(fā)電支路的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖，圖6(b)為光伏發(fā)電裝置包括多個光伏發(fā)電支路的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0088]其中，每一個發(fā)光支路均可以包括:依次連接的第二光伏電池組件622、第二直流匯流箱623和DC-DC變換器624，以及一端與該第二直流匯流箱623的輸出端連接，另一端與一一對應(yīng)的光伏逆變支路610中的光伏逆變器613輸入端連接的第三開關(guān)裝置K3，本實施例中，該DC-DC充電器624的輸出端與儲能電池621輸入端連接。
[0089]優(yōu)選的，本實施例中的第一開關(guān)裝置Kl、第二開關(guān)裝置K2和第三開關(guān)裝置K3具體可以為直流接觸器，可通過控制器來控制該直流接觸器的通斷，其中，第一開關(guān)裝置Kl和第二開關(guān)裝置K2的通斷邏輯可參見上述實施例二對應(yīng)部分的描述，本實施例在此不再復(fù)述，而第一開關(guān)裝置Kl和第三開關(guān)裝置K3的通斷邏輯為同一時刻允許同時導(dǎo)通，當(dāng)然，根據(jù)實際光照情況也可以控制其中的一個導(dǎo)通，第二開關(guān)裝置K2與第三開關(guān)裝置K3的通斷邏輯可參照上述實施例二中描述的第一開關(guān)裝置Kl和第二開關(guān)裝置K2的通斷邏輯，此處不再復(fù)述。
[0090]另外，上述第一光伏電池組件611和第二光伏電池組件622均可以包括至少一個光伏電池串，且每一個光伏電池串均包括多個光伏電池板，這多個光伏電池板可以串聯(lián)連接，也可以并聯(lián)連接；同理，當(dāng)光伏電池組件包括多個光伏電池串時，這多個光伏電池串的連接可以是串聯(lián)或并聯(lián)，本申請對此不作具體限定。
[0091 ] 以圖6 (a)的結(jié)構(gòu)示意圖為了進(jìn)行說明，本實施例通過增加第三開關(guān)裝置K3，在白天光照不足的情況下，可同時閉合第一開關(guān)裝置Kl和第三開關(guān)裝置K3，第二開關(guān)裝置K2處于斷開狀態(tài)，從而由第一光伏電池組件611和第二光伏電池組件622同時為光伏逆變器613供電，與圖4(a)所示的結(jié)構(gòu)示意圖相比，本實施例增加了光伏逆變器的能量供給，減小了能量變換環(huán)節(jié)，從而提高了系統(tǒng)效率。
[0092]與此同時，該第一光伏電池組件611和第二光伏電池組件622與儲能電池組成了小型光儲實時供電系統(tǒng)，具體的，當(dāng)?shù)谝还夥姵亟M件611和第二光伏電池組件622的光伏發(fā)電量大于負(fù)荷時，儲能電池621將會吸收多余的光伏能量，即使儲能電池621處于充電狀態(tài)；而當(dāng)光伏發(fā)電量小于負(fù)荷時，儲能電池621將發(fā)出功率以滿足負(fù)荷的正常需求，即使儲能電池621處于放電狀態(tài)，從而實現(xiàn)了對光伏電池板所發(fā)電量的“削峰填谷”，保證的系統(tǒng)的可靠運(yùn)行。
[0093]而且，在白天光照充足的情況下，本實施例可以僅閉合第一開關(guān)裝置K1，由光伏逆變支路為本地負(fù)荷或電網(wǎng)供電；當(dāng)夜晚無光照時，僅閉合第二開關(guān)裝置K2，由該儲能支路中的儲能電池為本地負(fù)荷供電。
[0094]由此可見，本實施例實現(xiàn)了光伏逆變器的不間斷供電，提高了光伏逆變器的等效發(fā)電功率，而且，由于光伏逆變支路與儲能支路能夠獨立工作，避免了光伏逆變支路工作時，因本地負(fù)荷突變或光伏電池板的陰影而使儲能電池充放電狀態(tài)的頻繁切換，從而對儲能電池的使用壽命的影響。
[0095]需要說明的是，對于本實施例圖6(b)所示的多光伏發(fā)電支路并聯(lián)的光伏逆變儲能系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，其工作原理以及有益效果與圖6(a)所示的具有一個光伏發(fā)電支路并聯(lián)的光伏逆變儲能系統(tǒng)結(jié)構(gòu)類似，本實用新型在此不再詳述。
[0096]另外，關(guān)于上述各實施例中，諸如第一、第二等之類的關(guān)系術(shù)語僅僅用來將一個實體與另一個實體區(qū)分開來，而不一定要求或者暗示這些實體之間存在任何這種實際的關(guān)系或者順序。
[0097]本說明書中各個實施例采用遞進(jìn)或并列的方式描述，每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處，各個實施例之間相同相似部分互相參見即可。
[0098]對所公開的實施例的上述說明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本實用新型。對這些實施例的多種修改對本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本實用新型的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現(xiàn)。因此，本實用新型將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種光伏逆變儲能系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括:至少一個光伏逆變支路以及與所述光伏逆變支路一一對應(yīng)的儲能支路，其中: 每一個所述光伏逆變支路均包括: 第一光伏電池組件，與所述第一光伏電池組件輸出端連接的第一直流匯流箱，一端與所述第一直流匯流箱輸出端連接的第一開關(guān)裝置，以及輸入端與所述第一開關(guān)裝置另一端連接的光伏逆變器； 每一個所述儲能支路均包括: 一端與所述儲能支路一一對應(yīng)的光伏逆變支路中的光伏逆變器輸入端連接的第二開關(guān)裝置，輸出端與所述第二開關(guān)裝置的另一端連接的儲能電池，與所述儲能電池的輸入端連接的光伏發(fā)電裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述光伏發(fā)電裝置包括:分別與所述儲能電池輸入端連接的至少一個光伏發(fā)電支路，其中，每一個所述光伏發(fā)電支路包括: 第二光伏電池組件； 一端與所述第一光伏電池組件輸出端連接，另一端與所述儲能電池輸入端連接的DC-DC變換器。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述光伏發(fā)電支路還包括: 第二直流匯流箱，則所述第二光伏電池組件的輸出端通過所述第二直流匯流箱與所述DC-DC變換器的輸入端連接； 以及，一端與所述第二直流匯流箱的輸出端連接，另一端與一一對應(yīng)的光伏逆變支路中的光伏逆變器輸入端連接的第三開關(guān)裝置。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第一光伏電池組件和所述第二光伏電池組件均包括至少一個光伏電池串，每一個所述光伏電池串均包括多個光伏電池板。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第一開關(guān)裝置、所述第二開關(guān)裝置和所述第三開關(guān)裝置具體為直流接觸器。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)還包括: 與所有的直流接觸器連接，控制所述直流接觸器關(guān)斷或?qū)ǖ目刂破鳌?br> 7.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)還包括: 與所述至少一個光伏逆變支路一一連接的第一指示燈； 以及，與所述儲能支路一一連接的第二指示燈。
【文檔編號】H02S40/32GK204089686SQ201420502241
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2014年9月2日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月2日
【發(fā)明者】曹偉, 江濤, 吳曉磊 申請人:陽光電源股份有限公司