利用光伏能源实现节能的在线UPS系统及其控制方法技术方案

本发明专利技术公开了利用光伏能源实现节能的在线UPS系统及其控制方法。该系统包括与交流电网连接的第一有功电表、光伏电池、蓄电池组、充电电路、第二有功电表，还包括：整流电路、逆变器、DC/DC变换电路、二极管D1和旁路开关，所述第一有功电表的输出端与整流电路的输入端、旁路开关的一端相连，所述整流电路的输出端、光伏电池均与逆变器的输入端、充电电路的输入端相连；所述蓄电池组与二极管D1的阳极相连，所述二极管D1的阴极与逆变器的输入端相连；所述逆变器的输出端和旁路开关的另一端均与第二有功电表的输入端相连。本发明专利技术克服了光伏发电依赖电网的缺点，实现了光伏电能的最大化利用。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了利用光伏能源实现节能的在线UPS系统及其控制方法。该系统包括与交流电网连接的第一有功电表、光伏电池、蓄电池组、充电电路、第二有功电表，还包括：整流电路、逆变器、DC/DC变换电路、二极管D1和旁路开关，所述第一有功电表的输出端与整流电路的输入端、旁路开关的一端相连，所述整流电路的输出端、光伏电池均与逆变器的输入端、充电电路的输入端相连；所述蓄电池组与二极管D1的阳极相连，所述二极管D1的阴极与逆变器的输入端相连；所述逆变器的输出端和旁路开关的另一端均与第二有功电表的输入端相连。本专利技术克服了光伏发电依赖电网的缺点，实现了光伏电能的最大化利用。【专利说明】利用光伏能源实现节能的在线UPS系统及其控制方法
本专利技术涉及光伏电源领域，尤其涉及利用光伏能源实现节能的在线UPS系统及其控制方法。
技术介绍
光伏发电技术作为一种新兴清洁能源产业，最近几年发展迅速，与传统的能源相t匕，具有环保、可重复利用等优点。在美国、日本、德国、法国等国家已实施了光伏屋顶发电系统，UPS作为重要负载的断点保护装置已经广泛应用于工业生产以及居民生活的各个场合。将光伏电池与UPS结合起来可以更好的发挥两者的优势，无需增加额外成本即可实现光伏资源的最大利用。
技术实现思路
本专利技术提出了将光伏发电与UPS系统相结合，在不增加额外成本的条件下实现光伏的离网发电，实现了功能最优化的在线UPS系统及其控制方法。为实现上述设计，本专利技术采用以下技术方案:一方面采用利用光伏能源实现节能的在线UPS系统，包括与交流电网连接的第一有功电表、光伏电池、蓄电池组、与蓄电池组相连的充电电路、与负载连接的第二有功电表，还包括:整流电路、逆变器、DC/DC变换电路、二极管Dl和旁路开关，所述第一有功电表的输出端与整流电路的输入端、旁路开关的一端相连，所述整流电路的输出端、光伏电池均与逆变器的输入端、充电电路的输入端相连；所述蓄电池组与二极管Dl的阳极相连，所述二极管Dl的阴极与逆变器的输入端相连；所述逆变器的输出端和旁路开关的另一端均与第二有功电表的输入端相连。其中，当光伏电池的工作电压与逆变器的工作电压相同时，所述光伏电池与逆变器的输入端直接相连。其中，当光伏电池的工作电压与逆变器的工作电压不相同时，还包括DC/DC变换电路，所述光伏电池通过DC/DC变换电路与逆变器的输入端相连。其中，还包括功率因素校正电路，所述功率因素校正电路的一端与整流电路相连，另一端与逆变器相连。其中，还包括切换开关，所述切换开关的一个连接状态串联在整流电路和第一有功电表之间，另一个连接状态串联在发电机和整流电路之间。其中，所述蓄电池组设置有检测装置，当检测装置检测到蓄电池组中的电量低于阈值时，输出用于启动所述发电机的触点信号。另一方面采用利用光伏能源实现节能的在线UPS系统的控制方法，包括:当市电供电正常，没有光伏电池供电时，由市电为负载供电和蓄电池组充电；当没有市电供电，没有光伏电池供电时，由蓄电池组为负载供电直至蓄电池组放电终止；当没有市电供电,光伏电池的供电功率大于负载的功率时,负载由光伏电池供电，光伏电池的剩余电量为蓄电池组充电；当没有市电供电,光伏电池的供电功率小于负载的功率时,负载由光伏电池和蓄电池组同时供电；当有市电供电，光伏电池的供电功率大于负载的功率时，负载由光伏电池供电，光伏电池的剩余电量为蓄电池组充电，市电作为备用电源；当有市电供电，光伏电池的供电功率小于负载的功率时，负载由光伏和市电同时供电，实现了市电的节能；当有市电供电，逆变器故障时，接通旁路开关，市电为负载供电，市电为蓄电池组供电，如果有光伏电池供电，光伏电池为蓄电池组充电；当有市电供电，光伏电池的供电功率大于负载的功率，且蓄电池组未接或无效时，由光伏电池为负载供电。其中，还包括:当无市电供电，且蓄电池组的检测装置检测到蓄电池组中的电量低于阈值时，输出触点信号启动发电机为负载供电。本专利技术的有益效果在于:系统利用了 UPS的原理构架，实现了光伏与UPS的结合，克服了光伏发电依赖电网的缺点，非常适用于需要连续供电且需利用光伏节能节电的场合，能够在任何条件下实现了光伏电能的最大化利用。【专利附图】【附图说明】为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对本专利技术实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据本专利技术实施例的内容和这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术实施例提供的利用光伏能源实现节能的在线UPS系统的结构方框图。图2是本专利技术实施例提供的利用光伏能源实现节能的在线UPS系统的另一结构方框图。图3是本专利技术实施例提供的利用光伏能源实现节能的在线UPS系统的一个工作状态下的电流流动示意图。图4是本专利技术实施例提供的利用光伏能源实现节能的在线UPS系统的一个工作状态下的电流流动示意图。图5是本专利技术实施例提供的利用光伏能源实现节能的在线UPS系统的一个工作状态下的电流流动示意图。图6是本专利技术实施例提供的利用光伏能源实现节能的在线UPS系统的一个工作状态下的电流流动示意图。图7是本专利技术实施例提供的利用光伏能源实现节能的在线UPS系统的一个工作状态下的电流流动示意图。图8是本专利技术实施例提供的利用光伏能源实现节能的在线UPS系统的一个工作状态下的电流流动示意图。图9是本专利技术实施例提供的利用光伏能源实现节能的在线UPS系统的一个工作状态下的电流流动示意图。图10是本专利技术实施例提供的利用光伏能源实现节能的在线UPS系统的一个工作状态下的电流流动示意图。图11是本专利技术实施例提供的利用光伏能源实现节能的在线UPS系统的一个工作状态下的电流流动示意图。【具体实施方式】为使本专利技术解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本专利技术实施例的技术方案作进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。请参考图1，其是本专利技术实施例提供的利用光伏能源实现节能的在线UPS系统的结构方框图。本实施例的主要用于光伏发电的节能应用，特别适用于光源充足、有足够屋顶面积、需要连续供电，又要实现节能减排的场所，例如大型商业大厦等，本专利技术能够利用UPS现有的电路构架在不增加额外成本的情况下实现光伏的节能与发电。如图所示，该在线UPS系统，包括与交流电网连接的第一有功电表110、光伏电池111、蓄电池组112、与蓄电池组112相连的充电电路113、与负载114连接的第二有功电表115，还包括:整流电路116、逆变器117、二极管Dl和旁路开关119,所述第一有功电表110的输出端与整流电路116的输入端、旁路开关119的一端相连，所述整流电路116的输出端、光伏电池111均与逆变器117的输入端、充电电路113的输入端相连；所述蓄电池组112与二极管Dl的阳极相连，所述二极管Dl的阴极与逆变器117的输入端相连；所述逆变器117的输出端和旁路开关119的另一端均与第二有功电表115的输入端相连。当光伏电池111的工作电压与逆变器117本文档来自技高网...

【技术保护点】
利用光伏能源实现节能的在线UPS系统，包括与交流电网连接的第一有功电表、光伏电池、蓄电池组、与蓄电池组相连的充电电路、与负载连接的第二有功电表，其特征在于，还包括：整流电路、逆变器、二极管D1和旁路开关，所述第一有功电表的输出端与整流电路的输入端、旁路开关的一端相连，所述整流电路的输出端、光伏电池均与逆变器的输入端、充电电路的输入端相连；所述蓄电池组与二极管D1的阳极相连，所述二极管D1的阴极与逆变器的输入端相连；所述逆变器的输出端和旁路开关的另一端均与第二有功电表的输入端相连。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈志伟，李署明，
申请(专利权)人：广东志成冠军集团有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44