基于交直流输入开关电源的基站用光伏离并网供电系统技术方案

一种基于交直流输入开关电源的基站用光伏离并网供电系统，包括光伏输入单元、市电连接模块、并网逆变器、第一检测模块、第二检测模块、主控制器、固态功率控制器、接触器、交直流输入开关电源、直流母线，以及蓄电池和直流负载，通过判断当前时间有无市电来开通关断所述接触器，并通过控制所述固态功率控制器来改变离并网时开关电源的输入，实现离并网时开关电源输入的实时切换。本实用新型专利技术将固态功率控制器用于离并网的切换，增加了系统的可靠性，提高系统使用寿命；未使用离网逆变器，降低了人工维护成本及建设成本；使用具有交直流输入功能的开关电源，提高了输入端的安全及可靠性。

【技术实现步骤摘要】
基于交直流输入开关电源的基站用光伏离并网供电系统
本技术涉及光伏供电与电力电子
，具体的，涉及一种基于交直流输入开关电源的通讯基站用光伏离并网供电系统。
技术介绍
目前通讯基站使用的供电系统基本上都是市电的交流电，经过整流后输出直流电，并通过DC/DC变换器，也就是开关电源，向通讯模块(负载)供电。对于市区，或是离城市较近的县城来说，市电是相对稳定的。但是在国内仍有广大的边远地区，这些地区仍然需要稳定有效的通讯，因此边远地区的通讯基站也是必不可少的。然而在这些地区，市电是较为不稳定的。若是仅使用市电作为通讯基站的供电系统，经常性的市电停电就会导致不可靠的通讯体验。因此通讯基站用的光伏离并网供电系统成为常见的解决方案。固态功率控制器(SSPC)主要相比于传统的接触器等有显著的优势，例如故障预测、诊断、健康监测、故障检测等功能，都集成在SSPC中，使系统更安全性更可靠。在光伏离并网供电系统中，一般使用离网逆变器和并网逆变器共同工作，输入到同一个开关电源中；或者是并网时使用并网逆变器结合开关电源，而离网时使用另外一个升降压电路来为负载和蓄电池供电。这需要较大的成本以及设备的维修费用。因此，如何降低通信基站等各类基站的设备建设成本以及维修成本，提高系统的可靠性、安全性以及稳定性成为现有技术亟需解决的技术问题。
技术实现思路
本技术针对现有技术存在的缺陷，提出了一种基于交直流输入开关电源的基站用光伏离并网供电系统，使得基站节能增效、提高系统可靠性、安全性以及稳定性，以及降低维修及建设成本。为达此目的，本技术采用以下技术方案：本技术公开了一种基于交直流输入开关电源的基站用光伏离并网供电系统，其特征在于：包括光伏输入单元、市电连接模块、并网逆变器、第一检测模块、第二检测模块、主控制器、固态功率控制器、接触器、交直流输入开关电源、直流母线，以及蓄电池和直流负载；其中，所述光伏输入单元与并网逆变器电连接和固态功率控制器电连接，所述并网逆变器另一端与接触器和固态功率控制器电连接，第二检测模块检测并网逆变器的输出电压电流；固态功率控制器与交直流输入开关电源电连接，交直流输入开关电源输出到直流母线，接触器的另一端与市电连接模块电连接，第一检测模块检测市电连接模块输出的电压电流，主控制器用于获取第一检测模块和第二检测模块的信息并控制所述并网逆变器、接触器和固态功率控制器，固态功率控制器根据所述主控制器给出的控制信息自身进行输入输出的控制。可选的，所述主控制器通过信号线与并网逆变器、固态功率控制器、第一检测模块及第二检测模块连接，通过第一检测模块及第二检测模块实时监控并网逆变器及市电的电压电流的状态，并控制并网逆变器的工作，发送指令给固态功率控制器进行离并网的切换。可选的，所述直流母线为蓄电池、直流负载提供直流电能。可选的，所述固态功率控制器包括控制模块与功率主电路模块，所述控制模块通过信号线与固态功率控制器的功率主电路模块电连接进行通讯并控制，所述固态功率控制器的功率主电路模块包括市电输入端口，光伏输入端口以及开关电源输出端口，所述市电输入端口通过接触器接入市电，所述光伏输入端口与所述光伏输入单元连接，所述开关电源接口与所述交直流输入开关电源连接。可选的，所述市电输入端口、光伏输入端口以及开关电源输出端口均包括保险管，TVS管，双向可控硅。可选的，所述固态功率控制器根据所述主控制器给出的控制信息控制自身三路接口的可控硅开关状态，从而进行输入输出接口的控制。可选的，所述交直流输入开关电源依次包括整流装置及DC/DC变换器，其中，整流装置的输入连接所述固态功率控制器，所述DC/DC变换器的输出连接直流母线。可选的，所述整流装置为全桥不控二极管整流电流，所述DC/DC变换器为Buck/Boost电路。相对于现有技术，本技术具有下列优点和效果：(1)将固态功率控制器用于离并网的切换，替代传统的继电器，不仅增加了系统的可靠性，同时提高系统使用寿命；(2)未使用离网逆变器，而是使用具有交直流输入功能的开关电源，降低了人工维护成本及建设成本；(3)使用具有交直流输入功能的开关电源，可以不考虑光伏输入单元输入直流时正负极是否接反，提高了输入端的安全及可靠性。附图说明图1是根据本技术具体实施例的基于交直流输入开关电源的基站用光伏离并网供电系统结构示意图；图2是根据本技术具体实施例的固态功率控制器结构示意图；图3是根据本技术具体实施例的交直流输入开关电源结构示意图；图4是根据本技术具体实施例的交直流输入开关电源的一种实例示意图。图中的附图标记所分别指代的技术特征为：1、光伏输入单元；2、市电连接模块；3、并网逆变器；4、第一检测模块；5、第二检测模块；6、主控制器；7、固态功率控制器；8、接触器；9、交直流输入开关电源；10、直流母线；11、蓄电池；12、直流负载；71、控制模块；72、主电路模块；721、市电输入端口；722、光伏输入端口；723、开关电源输出端口；91、整流装置；92、DC/DC变换器。具体实施方式下面结合附图和实施例对本技术作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本技术，而非对本技术的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本技术相关的部分而非全部结构。本技术使用并网逆变器和固态功率控制器，一方面利用固态功率控制器来实现可靠的光伏供电系统的离并网切换，另一方面通过交直流输入开关电源的输入整流方式，在不需要离网逆变器的情况下，在离网和并网时使用同一开关电源。该基于交直流输入开关电源的基站用光伏离并网供电系统不仅能够提高配电质量，而且减小设备体积和重量，以达到降低通讯基站维护成本，离并网时保障负载平稳运行的目的。具体而言，参见图1，示出了根据本技术具体实施例的基于交直流输入开关电源的基站用光伏离并网供电系统结构示意图，所述基于交直流输入开关电源的基站用光伏离并网供电系统，包括光伏输入单元1、市电连接模块2、并网逆变器3、第一检测模块4、第二检测模块5、主控制器6、固态功率控制器7、接触器8、交直流输入开关电源9、直流母线10，以及蓄电池11和直流负载12。所述光伏输入单元与并网逆变器电连接和固态功率控制器电连接，所述并网逆变器另一端与接触器和固态功率控制器电连接，第二检测模块检测并网逆变器的输出电压电流；固态功率控制器与交直流输入开关电源电连接，交直流输入开关电源输出到直流母线，直流母线提供直流电源，例如为蓄电池、直流负载提供直流电能，接触器的另一端与市电连接模块电连接，第一检测模块检测市电连接模块输出的电压电流，主控制器用于获取第一检测模块和第二检测模块的信息并控制所述并网逆变器、接触器和固态功率控制器，固态功率控制器根据所述主控制器给出的控制信息自身进行输入输出的控制。在本技术中主控制器通过判断当前时间有无市电来开通关断所述接触器，并通过控制所述固态功率控制器来改变离并网时开关电源的输入，实现离并网时开关电源输入的实时切换；例如，所述固态功率控制器根据所述主控制器给出的控制信息控制自身三路接口的可控硅开关状态，从而进行输入输出接口的控制。具体而言，所述主控制器含有数字处理芯片，如DSP、单片机、FP本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于交直流输入开关电源的基站用光伏离并网供电系统，其特征在于：包括光伏输入单元、市电连接模块、并网逆变器、第一检测模块、第二检测模块、主控制器、固态功率控制器、接触器、交直流输入开关电源、直流母线，以及蓄电池和直流负载；其中，所述光伏输入单元与并网逆变器电连接和固态功率控制器电连接，所述并网逆变器另一端与接触器和固态功率控制器电连接，第二检测模块检测并网逆变器的输出电压电流；固态功率控制器与交直流输入开关电源电连接，交直流输入开关电源输出到直流母线，接触器的另一端与市电连接模块电连接，第一检测模块检测市电连接模块输出的电压电流，主控制器用于获取第一检测模块和第二检测模块的信息并控制所述并网逆变器、接触器和固态功率控制器，固态功率控制器根据所述主控制器给出的控制信息自身进行输入输出的控制。

【技术特征摘要】
1.基于交直流输入开关电源的基站用光伏离并网供电系统，其特征在于：包括光伏输入单元、市电连接模块、并网逆变器、第一检测模块、第二检测模块、主控制器、固态功率控制器、接触器、交直流输入开关电源、直流母线，以及蓄电池和直流负载；其中，所述光伏输入单元与并网逆变器电连接和固态功率控制器电连接，所述并网逆变器另一端与接触器和固态功率控制器电连接，第二检测模块检测并网逆变器的输出电压电流；固态功率控制器与交直流输入开关电源电连接，交直流输入开关电源输出到直流母线，接触器的另一端与市电连接模块电连接，第一检测模块检测市电连接模块输出的电压电流，主控制器用于获取第一检测模块和第二检测模块的信息并控制所述并网逆变器、接触器和固态功率控制器，固态功率控制器根据所述主控制器给出的控制信息自身进行输入输出的控制。2.根据权利要求1所述的基站用光伏离并网供电系统，其特征在于：所述主控制器通过信号线与并网逆变器、固态功率控制器、第一检测模块及第二检测模块连接，通过第一检测模块及第二检测模块实时监控并网逆变器及市电的电压电流的状态，并控制并网逆变器的工作，发送指令给固态功率控制器进行离并网的切换。3.根据权利要求2所述的基站用光伏离并网供电系统，其特征在于：所述直流母线为蓄电池、直流负载提...

【专利技术属性】
技术研发人员：冬雷，
申请(专利权)人：北京凯华网联新能源技术有限公司，
类型：新型
国别省市：北京,11