一种再生能源供电系统及其供电方法技术方案

本发明专利技术提供一种再生能源供电系统及其供电方法，此系统可以将太阳能等再生能源回馈给电网或者输出能量给用电设备或者给储能装置充电；根据不同的应用情况，用电设备可由电网供电也可由再生能源和储能装置供电；储能装置也可由电网充电或再生能源充电；本系统由于不需要将可再生能源首先存储到储能元件或回馈到电网，可直接提供给用电设备，从而提高可再生能源的利用效率；由于此供电系统可由多种能源供电，所以可以避免由于可再生能源的不稳定而造成的输出不稳定，防止了随天气和时间的变化而使用电设备的正常工作受到影响。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种再生能源，特别是涉及。
技术介绍
随着社会的发展与进步，再生能源尤其是太阳能的利用越来越受到人们的关注，其中将太阳能转化为电能为太阳能诸多应用中的一种，而怎样实现太阳能的高效利用就成为了亟待解决的问题之一。传统上，在多能源输入的再生能源利用系统中，通常要先利用再生能源对电池进行充电，即将再生能源转化为储存在电池内的化学能，然后再由电池放电释放化学能转换成电能，最终将能量回馈给电网或者负载，其典型拓扑图可参考图1。图1是以太阳能为再生能源，以二次电池为储能装置为例。传统的再生能源供电系统I包括再生能源装置10、储能装置11、直流/直流转换器12、13、直流/交流转换器14、切换模块15、电网16与用电设备17。再生能源装置10产生的能量通过直流/直流转换器12传送至储能装置11。储能装置11的能量可以通过直流/交流转换器14与切换模块15传送至电网16或用电设备17。电网16的能量也可以通过切换模块15传送至用电设备17。在此应用中所述的利用太阳能发出的电能过程中，由于太阳能板产生的直流电的电压不稳定，需要先将电能转化为化学能储存在二次电池内，而这个环节既影响能源利用的高效性。同时，所用二次电池一直处在充电放电的过程中，太阳能所转化的能量都要经过二次电池这个环节，从而严重影响二次电池的使用寿命，这与我们追求的绿色环保的目的背道而驰。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供了利用再生能源的混合能源供电系统。该专利技术可根据再生能源的有无、强弱和事先设定的供电优先级来决定再生能源是用于回馈至电网、提供给用电设备或通过储能装置储存，也可决定供电设备是由再生能源或由电网或由储能装置提供能量。尤其是，可将再生能源所产生的能量直接提供给用电设备而并非一定需要经过储能装置储能的应用，由此减少了不必要的能量转换，并提高了再生能源的利用效率。本专利技术提供一种新型再生能源供电系统，包括再生能源装置、一储能装置、总线模块、第一直流/直流模块、直流充放电模块、直流/交流模块与切换模块。总线模块分别电性耦接该再生能源装置以及该储能装置，该总线模块侦测流过该总线模块的电流与电压，该总线模块依据侦测结果控制通过该总线模块的能量所传递的方向。第一直流/直流模块电性耦接于再生能源装置与总线模块之间。直流充放电模块电性耦接于储能装置与总线模块之间，用以对储能装置充放电。切换模块电性耦接直流/交流模块，且用以电性耦接电网以及用电设备，切换模块传送来自于该直流/交流模块或该电网的能量至该用电设备。直流/交流模块电性耦接总线模块。再生能源装置所产生的能量被提供至储能装置或该直流/交流模块。本专利技术还提供一种新型再生能源供电方法，应用于再生能源供电系统，其中再生能源供电系统包括再生能源装置、第一直流/直流模块、总线模块、储能装置、直流充放电模块以及直流/交流模块，第一直流/直流模块电性耦接于再生能源装置与总线模块之间，总线模块分别电性耦接直流充放电模块以及直流/交流模块，直流充放电模块电性耦接储能装置。此再生能源供电方法包括，使再生能源装置产生的能量通过第一直流/直流模块传送至总线模块，再使传送至总线模块的能量通过直流充放电模块传送至储能装置或直接传送至直流/交流模块。综上所述，本专利技术所提供的再生能源供电系统及其方法可以通过对总线模块电压和能量的检测与控制，以控制能量的流动方向，从而同时提高了再生能源与非再生能源的利用效率。为了能更进一步了解本专利技术的特征及
技术实现思路
，请参阅以下有关本专利技术的详细说明与附图，但是此等说明与附图仅用来说明本专利技术，而非对本专利技术的权利要求作任何的限制。附图说明图1为传统的再生能源供电系统的示意图；图2为本专利技术再生能源供电系统的示意图；图3至图14为本专利技术再生能源供电系统的工作状态示意图。主要元件附图标记说明1:传统的再生能源供电系统10,20 :再生能源装置11,21 :储能装置12、13 :直流/直流转换器14:直流/交流转换器15、25:切换模块16、26:电网17、27:用电设备2:再生能源供电系统22 :总线模块231 :第一直流/直流模块232 :第二直流/直流模块233 :第三直流/直流模块24 :直流/交流模块a、b、c、d:连接端C1、C2:电容具体实施例方式本专利技术提供，通过此系统，可以将太阳能等再生能源回馈给电网或者输出能量给用电 设备或者给二次电池等储能装置充电。根据不同的应用情况，用电设备可由电网供电也可由再生能源和储能装置供电。同样储能装置也可由电网充电或再生能源充电。本系统由于不需要将可再生能源首先存储到储能装置或回馈到电网，可直接提供给用电设备，从而提高再生能源的利用效率。由于此供电系统可由多种能源供电，所以可以避免由于再生能源的不稳定而造成的输出不稳定，防止了随天气和时间的变化而使用电设备的正常工作受到影响。请参照图2，图2为本专利技术再生能源供电系统的示意图。本专利技术的再生能源供电系统2主要包括再生能源装置20、储能装置21、总线模块22、第一直流/直流模块231、第二直流/直流模块232、第三直流/直流模块233、直流/交流模块24、切换模块25、电网26与用电设备27。再生能源装置20、储能装置21、电网26与用电设备27分别具有连接端a、b、C、d0再生能源装置20通过连接端a电性耦接第一直流/直流模块231。第一直流/直流模块231电性耦接至总线模块22。储能装置21通过连接端b电性耦接第二直流/直流模块232与第三直流/直流模块233。第二直流/直流模块232与第三直流/直流模块233分别电性耦接总线模块22。直流/交流模块24电性耦接总线模块22与切换模块25。电网26通过连接端c电性耦接切换模块25。用电设备27通过连接端d电性耦接切换模块25。在本专利技术中，再生能源装置20主要以太阳能装置为例来进行介绍，但本专利技术并不因此限定。第一直流/直流模块231通常为升压模块，且当再生能源装置20为太阳能装置时，第一直流/直流模块231主要实现最大功率追踪(MPPT)的功能。然而，在太阳能装置产生的直流源电压大于总线模块22的电压时，可借助于直流/交流模块24或第二直流/直流模块232的控制来实现最大功率追踪。在这样的应用中，可以不需要第一直流/直流模块231或者第一直流/直流模块231在此工作状态时不起作用。总线模块22为各方能量连接的关键环节，并且总线模块22的电压为相对稳定。第一直流/直流模块231可以将再生能源装置20所产生的能传送到总线模块22，总线模块22通过第二直流/直流模块232或第三直流/直流模块233可吸收储能装置21的能量或提供能量到储能装置21。总线模块22可通过直流/交流模块24从电网26吸收能量或提供能量给电网26。总线模块22也可通过直流/交流模块24提供能量到用电设备27。如此，减少了太阳能供电(或其他再生能源供电)情况下要先将能量转化为化学能的环节(不必要的中间环节)，由此提高了太阳能(或其他再生能源)的利用效率，同时实现了不同应用条件下能量流向的灵活控制。依据上述，总线模块22为能量流动的枢纽，且可以为单总线模块或双总线模块。对于不同的总线模块22的结构各模块可有相应的不同的拓扑。例如当采用单总线模块时，直流/交流模块24可以使用全桥逆变器，而采用本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种再生能源供电系统，其特征在于，包括：一再生能源装置；一储能装置；一总线模块，分别电性耦接该再生能源装置以及该储能装置，该总线模块侦测流过该总线模块的电流与电压，该总线模块依据侦测结果控制通过该总线模块的能量所传递的方向；一第一直流/直流模块，电性耦接于该再生能源装置与该总线模块之间；一直流充放电模块，电性耦接于该储能装置与该总线模块之间，用以对该储能装置充放电；一直流/交流模块，电性耦接该总线模块；以及一切换模块，电性耦接该直流/交流模块，且用以电性耦接一电网以及一用电设备，该切换模块传送来自于该直流/交流模块或该电网的能量至该用电设备；其中，该再生能源装置所产生的能量通过该总线模块被提供至该储能装置或该直流/交流模块。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：金至信，周邦华，袁义生，王伟旭，吴建群，谢卓明，
申请(专利权)人：旭隼科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：