一種新型太陽(yáng)能柴油機(jī)混合發(fā)電系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種太陽(yáng)能光伏系統(tǒng)產(chǎn)品，特別是涉及一種太陽(yáng)能和柴油機(jī)混合供電 的光伏離網(wǎng)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 太陽(yáng)能光伏系統(tǒng)是利用太陽(yáng)電池組件和其他輔助設(shè)備將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換成電能的系 統(tǒng)。一般分為獨(dú)立供電系統(tǒng)、并網(wǎng)供電系統(tǒng)和混合供電系統(tǒng)。
[0003] 混合供電系統(tǒng) 這種太陽(yáng)能光伏系統(tǒng)中除了使用太陽(yáng)能光伏組件發(fā)電機(jī)之外，還使用了柴油機(jī)作為混 合備用電源。使用混合供電系統(tǒng)的目的就是為了綜合利用各種發(fā)電技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，避免各自 的缺點(diǎn)。太陽(yáng)能獨(dú)立光伏系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是維護(hù)少，缺點(diǎn)是能量的輸出依賴于天氣，不穩(wěn)定；柴 油機(jī)系統(tǒng)的缺點(diǎn)是維護(hù)頻繁且柴油費(fèi)用較高。綜合使用柴油發(fā)電機(jī)和太陽(yáng)能光伏發(fā)電的混 合供電系統(tǒng)和單一能源的獨(dú)立系統(tǒng)相比初期投資降低，且系統(tǒng)不依賴于天氣，穩(wěn)定可靠性 高，與柴油機(jī)系統(tǒng)相比維護(hù)使用成本更低。
[0004] 它的優(yōu)點(diǎn)是 1.使用混合供電系統(tǒng)的還可以達(dá)到可再生能源的更好的利用。因?yàn)槭褂每稍偕茉吹?獨(dú)立系統(tǒng)通常是按照最壞的情況進(jìn)行設(shè)計(jì)，因?yàn)榭稍偕茉词亲兓?，不穩(wěn)定的，所以系統(tǒng) 必須按照能量產(chǎn)生最少的時(shí)期進(jìn)行設(shè)計(jì)。由于系統(tǒng)是按照最差的情況進(jìn)行設(shè)計(jì)，所以在其 他的時(shí)間，系統(tǒng)的容量是過(guò)大的。在太陽(yáng)輻照最高峰時(shí)期產(chǎn)生的多余的能量沒(méi)法使用而浪 費(fèi)了。整個(gè)獨(dú)立系統(tǒng)的性能就因此而降低。如果最差月份的情況和其他月份差別很大，有 可能導(dǎo)致浪費(fèi)的能量等于甚至超過(guò)設(shè)計(jì)負(fù)載的需求。
[0005] 2.具有較高的系統(tǒng)實(shí)用性。在獨(dú)立系統(tǒng)中因?yàn)榭稍偕茉吹淖兓筒环€(wěn)定會(huì)導(dǎo)致 系統(tǒng)出現(xiàn)供電不能滿足負(fù)載需求的情況，也就是存在負(fù)載缺電情況，使用混合系統(tǒng)則會(huì)大 大的降低負(fù)載缺電率。
[0006] 3.和單用柴油發(fā)電機(jī)的系統(tǒng)相比，具有較少的維護(hù)和使用較少的燃料。 4.較高的燃油效率。在低負(fù)荷的情況下，柴油機(jī)的燃油利用率很低，會(huì)造成燃油的浪 費(fèi)。在混合系統(tǒng)中可以進(jìn)行綜合控制使得柴油機(jī)在額定功率附近工作，從而提高燃油效率。
[0007] 5.負(fù)載匹配更佳的靈活性。使用混合系統(tǒng)之后，因?yàn)椴裼桶l(fā)電機(jī)可以即時(shí)提供較 大的功率所以混合系統(tǒng)可以適用于范圍更加廣泛的負(fù)載系統(tǒng)，例如可以使用較大的交流 負(fù)載，沖擊載荷等。還可以更好的匹配負(fù)載和系統(tǒng)的發(fā)電。只要在負(fù)載的高峰時(shí)期打開(kāi)備 用能源即可簡(jiǎn)單的辦到。有時(shí)候，負(fù)載的大小決定了需要使用混合系統(tǒng)，大的負(fù)載需要很大 的電流和很高的電壓。如果只是使用太陽(yáng)能成本就會(huì)很高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 本發(fā)明的目的在于提供一種太陽(yáng)能柴油機(jī)混合供電系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)給無(wú)電 地區(qū)或缺電地區(qū)利用太陽(yáng)能發(fā)電供人們?nèi)粘Ｉ?、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等使用；或者實(shí)現(xiàn)替代柴油 機(jī)供電，減少柴油的使用、運(yùn)輸、維護(hù)的高昂成本。
[0009]本發(fā)明提供的一種太陽(yáng)能柴油混合發(fā)電系統(tǒng)，由太陽(yáng)能組件、柴油機(jī)、蓄電池和逆 變控制能源管理一體柜(下簡(jiǎn)稱：一體柜）共四部分構(gòu)成，通過(guò)智能的能源管理方案，成為一 種更可靠的獨(dú)立的供電系統(tǒng)。
[0010] 作為本發(fā)明的一種實(shí)施方式，所述的太陽(yáng)能組件發(fā)電裝置為太陽(yáng)電池組件的串并 聯(lián)陣列所組成，不同組件之間串并聯(lián)通過(guò)導(dǎo)線完成，不同組串之間的導(dǎo)線通過(guò)匯流箱集中 在一起，并通過(guò)匯流導(dǎo)線進(jìn)入一體柜。太陽(yáng)能組件可以采用晶體硅組件或者薄膜組件。
[0011] 作為本發(fā)明的一種實(shí)施方式，所述的柴油機(jī)通過(guò)電源導(dǎo)線及控制電纜連接進(jìn)入一 體柜。柴油機(jī)具有電啟動(dòng)功能。
[0012] 作為本發(fā)明的一種實(shí)施方式，所述的蓄電池組通過(guò)串并聯(lián)導(dǎo)線形成蓄電池組串和 陣列，并集中進(jìn)入一體柜，蓄電池陣列表面安置溫度傳感器，通過(guò)控制線纜進(jìn)入一體柜，蓄 電池可以采用鉛酸蓄電池或者鋰離子電池。
[0013]作為本發(fā)明的一種實(shí)施方式，所述的逆變控制能源管理一體柜包括充電控制、雙 向逆變、能源管理三大模塊，一體柜包括各電源和信號(hào)的即插即用接口。
[0014]本發(fā)明的工作原理，包含以下的工作狀態(tài)，以及在不同工作狀態(tài)間的轉(zhuǎn)換：a)太陽(yáng)能供電，蓄電池充電狀態(tài)（見(jiàn)附圖1) 當(dāng)負(fù)載較小，太陽(yáng)能充足時(shí)，太陽(yáng)能發(fā)電給負(fù)載供電，并同時(shí)給蓄電池充電，直到蓄電 池充滿為止，此狀態(tài)中蓄電池的容量狀態(tài)〉設(shè)定值D1。
[0015]b)太陽(yáng)能供電，蓄電池放電狀態(tài)（見(jiàn)附圖2) 當(dāng)負(fù)載較大，太陽(yáng)能無(wú)法完全滿足時(shí)，太陽(yáng)能發(fā)電和蓄電池同時(shí)給負(fù)載供電，此狀態(tài)中 蓄電池的容量狀態(tài)〉設(shè)定值D1。
[0016]c)太陽(yáng)能無(wú)電，蓄電池放電狀態(tài)（見(jiàn)附圖3) 當(dāng)進(jìn)入黑夜，沒(méi)有太陽(yáng)能供應(yīng)，蓄電池給負(fù)載供電，此狀態(tài)中蓄電池的容量狀態(tài)〉設(shè) 定值D1。
[0017]d)蓄電池發(fā)電達(dá)到〈=設(shè)定容量D1，柴油機(jī)開(kāi)啟，系統(tǒng)進(jìn)入e)狀態(tài)e)柴油機(jī)供電，蓄電池充電狀態(tài)（見(jiàn)附圖4) 當(dāng)柴油機(jī)啟動(dòng)，所發(fā)的電優(yōu)先供負(fù)載使用，富余電力逆變后給蓄電池充電，此狀態(tài)中： 設(shè)定值D2 >蓄電池的容量狀態(tài)〉設(shè)定值D1。
[0018]f)蓄電池達(dá)到設(shè)定容量D2,柴油機(jī)停止，系統(tǒng)恢復(fù)到a,b,c三種狀態(tài)之一
【附圖說(shuō)明】
[0019]附圖1，一種新型太陽(yáng)能柴油混合發(fā)電系統(tǒng)系統(tǒng)原理圖； 附圖2,逆變控制能源管理一體柜系統(tǒng)原理圖； 附圖3,太陽(yáng)能供電，蓄電池充電狀態(tài)圖； 附圖4,太陽(yáng)能供電，蓄電池放電狀態(tài)圖； 附圖5,太陽(yáng)能無(wú)電，蓄電池放電狀態(tài)圖； 附圖6,柴油機(jī)供電，蓄電池充電狀態(tài)圖； 附圖7,某系統(tǒng)在某一天的運(yùn)行狀態(tài)； 附圖8, 5KW系統(tǒng)樣機(jī)配置清單。 附圖9，5KW系統(tǒng)樣機(jī)構(gòu)成圖。
[0020]
【具體實(shí)施方式】
[0021] 本發(fā)明提出利用太陽(yáng)能和柴油機(jī)混合系統(tǒng)來(lái)提供一套完整的獨(dú)立供電