[发明专利]太阳能光伏系统及应用方法

说明书

技术领域

本发明涉及供电技术领域，特别是涉及利用太阳能供电的系统及方法。

背景技术

现有太阳能光伏系统包括太阳能电池板、控制器、蓄电池和逆变器，见图8所示。太阳光经太阳能电池板1′转换为直流电，直流电经控制器给蓄电池充电，蓄电池经控制器输出直流电给DC/AC逆变器，DC/AC逆变器将直流电转换为110/220V交流电给交流用电器使用，如电视机、卫星接收机、收音机、日光灯、路灯等交流用电器。由于存在逆变器，现有太阳能光伏装置存在以下缺点：效率低；有110/220VAC交流电，超出安全电压42.4VAC/60VDC，安全性低；需通过强性安全制认证方可销售；系统构造复杂笨重；可靠性低；成本高；运输、安装、维护费用昂贵。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于避免上述现有技术的不足之处而提出一种直接输出直流电的太阳能光伏系统及应用方法。

本发明解决所述技术问题可以通过采用以下技术方案来实现：

设计、使用一种太阳能光伏系统，包括太阳能电池板、控制器和蓄电池，所述控制器分别与太阳能电池板和蓄电池电连接，所述控制器包括：

DC/DC转换单元，用于将所述太阳能电池板输出转换成稳定的直流输出或者将所述蓄电池输出直流电转换为直流用电器所需的直流电；

充电管理单元，用于向所述蓄电池进行恒流充电或浮充充电，提供对蓄电池的过压保护；

放电管理单元，用于向所述蓄电池进行欠压保护、过放保护和/或温度补偿。

提供一种太阳能光伏应用方法，包括以下步骤：

①太阳能电池板将太阳光转换为直流电；

②所述直流电经控制器给蓄电池充电；

③所述蓄电池经控制器输出直流电直接给直流用电器使用。

本发明由于将蓄电池的直流电直接输出给直流用电器使用，没有逆变器，由于逆变器的转换效率一般不到90％，同现有技术相比较，本发明的技术效果在于：在用电器功耗相同的情况和用电时将相同的情况下，降低了所述太阳能电池板的功率、重量以及成本，减小了太阳能电池板的面积；同时也降低了蓄电池的体积、重量和成本；增强了可靠性和安全性，节省了维护和保养费用。

附图说明

图1是本发明实施例一的方框示意图；

图2是本发明实施例二的方框示意图；

图3是本发明实施例三的方框示意图；

图4是本发明实施例四的方框示意图；

图5是本发明实施例五的方框示意图；

图6是本发明实施例六的方框示意图；

图7是本发明实施例七的方框示意图；

图8是现有技术中的太阳能光伏装置的方框示意图。

具体实施方式

以下结合附图所示之最佳实施例作进一步详述。

本发明的实施例一如图1所示，包括太阳能电池板1、控制器1和蓄电池1。所述控制器包括四个模块单元：充电管理单元21、放电管理单元22、第一DC/DC转换单元23、第二DC/DC转换单元24。

具体连接如下：

太阳能电池板1输出至第一DC/DC转换单元23，第一DC/DC转换单元23输出至充电管理单元21，充电管理单元21输出至蓄电池3，蓄电池3连接至放电管理单元22，放电管理单元22输出至第二DC/DC转换单元23。

太阳能电池板由于光照变化引起的输出电压、电流不稳定，第一DC/DC转换单元23用于将太阳能电池板1输出转换成稳定的直流输出；经第一DC/DC转换单元23转换为稳定的电压或电流，可以实现对电池恒压、恒流或浮充充电，将太阳能电池板1的利用率达到最大。充电管理单元21用于对蓄电池3进行恒流充电或浮充充电、电池过压保护而防止电池过充损坏等。放电管理单元22用于对蓄电池3进行欠压保护、过放保护、温度补偿，防止电池过放损坏。由于蓄电池输出电压、电流随着负载变化而变化，负载得到的电压、电流不稳定。蓄电池经第二DC/DC转换单元24转换后可以给负载提供稳定的电压或电流。第二DC/DC转换单元24将蓄电池3输出直流电转换为直流用电器所需的各种直流电。

本实施例二如图2所示，所述控制器2包括三个模块单元：DC/DC转换单元23、充电管理单元21、放电管理单元22。

具体连接如下：

太阳能电池板1输出连接至DC/DC转换单元23，DC/DC转换单元23输出连接至充电管理单元21，充电管理单元21输出连接至蓄电池3，蓄电池3连接至放电管理单元22。放电管理单元22输出连接至直流用电器。