供电系统技术方案

本发明专利技术涉及一种供电系统，包括直流母线，所述直流母线连接有DC‑DC控制器、蓄电池组和AC‑DC充电机，所述DC‑DC控制器连接光伏组件，所述AC‑DC充电机连接发电机，所述直流母线还连接有逆变器，所述逆变器连接负载；所述光伏组件发出的直流电由所述DC‑DC控制器转换为稳压直流电后，传递至所述直流母线向所述蓄电池组充电并由所述逆变器将所述稳压直流电转换为交流电向所述负载供电。本发明专利技术中，直流母线连接有DC‑DC控制器、蓄电池组，所述DC‑DC控制器连接光伏组件，所述光伏组件发出的直流电由所述DC‑DC控制器转换为稳压直流电后可直接向蓄电池组充电，有效提升了对蓄电池组的充电效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电力领域，特别是涉及一种供电系统。
技术介绍
目前，全球各地还广泛存在一些无电地区。传统的集中发电和配电形式无法适用这种用电需求，由此产生了一种利用太阳能的户用离网供电系统。但是，这种光伏发电方式主要局限于家庭供电，适用于一些小功率负载的应用。除此之外，这种光伏发电方式还需要确保在2-3天的阴雨天气情况下，不至于断电，因此，需要将光伏系统容量和蓄电池容量均配置适当的冗余，导致系统配置过大，初始造价成本偏高。目前，常规的方式是采用一种混合型供电系统。如图1所示，光伏组件发出直流电，由逆变器将直流电转换为交流电并入电网母线中。蓄电池组充放电时均为直流电。电网母线上的交流电经双向逆变器可以转换为直流电给蓄电池组充电。蓄电池组放电时，直流电可以由双向逆变器转换为交流电并入电网母线中。柴油机直接发交流电。由此，光伏组件、蓄电池组及柴油机共同为负载供电。但是，这种常规的混合型系统中，光伏组件发出的直流电需要转换为交流电后再转换为直流电为蓄电池组充电，充电效率低下。由于交流电属于正弦波形，存在不同电源的频率、相位不一致的问题，光伏组件、蓄电池组及柴油机产生的交流电耦合时，需要以其中一个电源为主。此外，在光伏组件、蓄电池组及柴油机之间切换为负载供电时，可能会出现短暂的供电断电的情况，无法保证连续不间断供电。
技术实现思路
基于此，有必要提供一种供电系统，光伏组件发出的直流电可以直接为蓄电池组充电。一种供电系统，包括直流母线，所述直流母线连接有DC-DC控制器、蓄电池组和AC-DC充电机，所述DC-DC控制器连接光伏组件，所述AC-DC充电机连接发电机，所述直流母线还连接有逆变器，所述逆变器连接负载；所述光伏组件发出的直流电由所述DC-DC控制器转换为稳压直流电后，传递至所述直流母线向所述蓄电池组充电并由所述逆变器将所述稳压直流电转换为交流电向所述负载供电。以上所述供电系统中，直流母线连接有DC-DC控制器、蓄电池组，所述DC-DC控制器连接光伏组件，所述光伏组件发出的直流电由所述DC-DC控制器转换为稳压直流电后可直接向蓄电池组充电，有效提升了对蓄电池组的充电效率。在其中一个实施例中，当所述光伏组件的发电量小于所述负载的用电量时，所述蓄电池组输出直流电至所述直流母线，并由所述逆变器将所述蓄电池组输出的直流电转换为交流电向所述负载供电。在其中一个实施例中，当所述光伏组件的发电量小于所述负载的用电量且所述蓄电池组的电量低于预定值时，所述DC-DC控制器发出启动信号启动所述发电机发出交流电，所述发电机发出的交流电经所述AC-DC充电机转换为直流电后传输至所述直流母线向所述蓄电池组充电或者由所述逆变器转换为交流电向所述负载供电。在其中一个实施例中，所述发电机发出的交流电经所述AC-DC充电机转换为直流电后传输至所述直流母线向所述蓄电池组充电时，所述AC-DC充电机输出的电流小于所述蓄电池组可接收的最大充电电流。在其中一个实施例中，所述发电机发出的交流电经所述AC-DC充电机转换为直流电后传输至所述直流母线向所述蓄电池组充电时，若所述DC-DC控制器检测到所述蓄电池组的电量已满，则发出停止信号停止所述发电机工作。在其中一个实施例中，所述DC-DC控制器可输入的电压的范围大于所述光伏组件发电时产生的电压范围，所述DC-DC控制器可输入的最大功率大于所述光伏组件可输出的最大功率；所述DC-DC控制器输出的电压大于所述蓄电池组电压范围的最大值，所述DC-DC控制器输出的最大电流小于所述蓄电池组可接收的最大充电电流。在其中一个实施例中，所述负载的总功率小于所述逆变器可承载的最大功率，且所述逆变器可承载的输入电压范围大于所述光伏组件、蓄电池组和AC-DC充电机输出的电压范围。附图说明图1为常规混合型供电系统的连接示意图；图2为一实施例的供电系统的连接示意图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。如图2所示，一实施例的供电系统，包括直流母线，直流母线连接有DC-DC控制器、蓄电池组和AC-DC充电机，DC-DC控制器连接光伏组件，AC-DC充电机连接发电机，直流母线还连接有逆变器，逆变器连接负载；光伏组件发出的直流电由DC-DC控制器转换为稳压直流电后，传递至直流母线向蓄电池组充电并由逆变器将稳压直流电转换为交流电向负载供电。以上供电系统中，直流母线连接有DC-DC控制器、蓄电池组，DC-DC控制器连接光伏组件，光伏组件发出的直流电由DC-DC控制器转换为稳压直流电后可直接向蓄电池组充电，有效提升了对蓄电池组的充电效率。如图2中所示，图中粗线为直流母线，直流母线在供电一侧连接DC-DC控制器、蓄电池组和AC-DC充电机，直流母线在用电一侧连接逆变器和负载。可以知道的是，光伏组件在阳光充足时会正常发电。通常光伏组件在正常发电时，天气不同时，其发出的直流电的电压并不稳定，因此，需要通过DC-DC控制器对光伏组件输出的直流电进行调压，使由DC-DC控制器输出的直流电的电压稳定，方便对蓄电池组充电及为负载供电。本实施例中，可以知道的是，负载通常使用的是交流电，因此，需要通过逆变器将直流电转换为负载可使用的交流电。本实施例中，可以知道的是，为保证供电系统的正常运行，DC-DC控制器可输入的电压的范围必须大于光伏组件发电时产生的电压范围，DC-DC控制器可输入的最大功率大于光伏组件可输出的最大功率；DC-DC控制器输出的电压大于蓄电池组电压范围的最大值，DC-DC控制器输出的最大电流小于蓄电池组可接收的最大充电电流。本实施例中，蓄电池组允许的最大电压值及可接收的最大充电电流可以为出厂时的标准值。可以知道的是，本实施例中对DC-DC控制器的输出及输入电压、功率及电流的限制可充分保证整个供电系统的安全性。可以知道的是，本实施例中除了需要对DC-DC控制器功能参数进行限制外，还需要对逆变器的功能参数进行限定，通常，为保证负载的正常使用，负载的总功率要小于逆变器可承载的最大功率，且逆变器可承载的输入电压范围大于光伏组件、蓄电池组和AC-DC充电机输出的电压范围。本实施例中，当光伏组件的发电量小于负载的用电量时，如阴雨天，或者夜晚光线不足，或者光伏组件发生故障时等导致光伏组件无法正常发电时，则需要蓄电池组向负载供电。此时，蓄电池组输出直流电至直流母线，并由逆变器将蓄电池组输出的直流电转换为交流电向负载供电。可以知道的是，当由蓄电池组向负载供电时，蓄电池组的电量必须充足，且光伏组件、蓄电池组和AC-DC充电机的电压要保持一致。本实施例中，蓄电池组的电量充足是蓄电池的电量未达到容量的下限。本实施例在实现时，当光伏组件的发电量小于负载的用电量且蓄电池组的电量低于预定值时，DC-DC控制器发出启动信号启动发电机发电，发电机发出的交流电经AC-DC充电机转换为直流电后传输至直流母线向蓄电池组充电或者由逆变器转换为交流电向负载供电。本实施例中，蓄电池组的电量低于预定值是指蓄电池组的电量即将到达但还未到达容量的下限。明显的，AC-DC充电机将发电机输出的交流电转换为直流电传输至直流母线向蓄电池组充电时，AC-D本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种供电系统，其特征在于，包括直流母线，所述直流母线连接有DC‑DC控制器、蓄电池组和AC‑DC充电机，所述DC‑DC控制器连接光伏组件，所述AC‑DC充电机连接发电机，所述直流母线还连接有逆变器，所述逆变器连接负载；所述光伏组件发出的直流电由所述DC‑DC控制器转换为稳压直流电后，传递至所述直流母线向所述蓄电池组充电并由所述逆变器将所述稳压直流电转换为交流电向所述负载供电。

【技术特征摘要】
1.一种供电系统，其特征在于，包括直流母线，所述直流母线连接有DC-DC控制器、蓄电池组和AC-DC充电机，所述DC-DC控制器连接光伏组件，所述AC-DC充电机连接发电机，所述直流母线还连接有逆变器，所述逆变器连接负载；所述光伏组件发出的直流电由所述DC-DC控制器转换为稳压直流电后，传递至所述直流母线向所述蓄电池组充电并由所述逆变器将所述稳压直流电转换为交流电向所述负载供电。2.根据权利要求1所述的供电系统，其特征在于，当所述光伏组件的发电量小于所述负载的用电量时，所述蓄电池组输出直流电至所述直流母线，并由所述逆变器将所述蓄电池组输出的直流电转换为交流电向所述负载供电。3.根据权利要求1所述的供电系统，其特征在于，当所述光伏组件的发电量小于所述负载的用电量且所述蓄电池组的电量低于预定值时，所述DC-DC控制器发出启动信号启动所述发电机发出交流电，所述发电机发出的交流电经所述AC-DC充电机转换为直流电后传输至所述直流母线向所述蓄电池组充电或者由所述逆变器转换为交流电向所述负载供电。4.根据权利要求3所述的供电...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈德荣，舒桦，李蔚，
申请(专利权)人：苏州协鑫集成科技工业应用研究院有限公司，协鑫集成科技苏州有限公司，协鑫集成科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32