[发明专利]一种模块化光伏逆变控制一体机

说明书

技术领域

本发明涉及光伏电源领域，尤其是一种模块化设计的逆变控制一体机。

背景技术

在高海拔地区、野外勘察工地、孤岛等无人区域作业时，因为环境的影响通常会面临无电少电，通讯不畅等困难，目前的解决方案多采用柴油发电机组发电或太阳能离网发电系统供电，但是柴油发电机组发电燃料输送困难，成本高，消耗大，污染高，噪音大，且在行进过程中需搭载多个油罐或建立相应的补给线路，因此已无法达到低碳的可持续发展要求，而固定安装式的风光互补发电系统，虽然采用可持续清洁能源提供电力，但其移动性较差，体积较大，售后维护不方便，同时为了满足阴雨天和晚上的使用，大多数都会配置相当数量的储能电池，由于储能电池的成本非常高，很不经济。综合上述问题发现，在偏远地区作业时，必须要克服设备储能电池成本高、逆变器体积大不便于运输，现场故障后电力保障性差及维护难度大等问题。

发明内容

根据以上技术问题，本发明提供了一种模块化光伏逆变控制一体机，包括逆变模块、中心控制模块、路旁外电切模块、外壳，其特征在于还包括整流模块、上位机通信模块，所述逆变模块和整流模块通过固定螺栓并列固定在外壳底部，所述中心控制模块和上位机通信模块固定在逆变模块和整流模块上侧，所述逆变模块和中心控制模块对应固定，整流模块和上位机通信模块对应固定，所述逆变模块包括N个逆变单元，N≥1，所述整流模块内部包括旁路切换单元、旁路应急充电AC/DC变换单元；所述整流模块的交流输出端通过供电线缆与逆变模块连接，直流输出端通过供电线缆与中心控制模块连接；所述逆变模块的输出端和整流模块内旁路切换单元通过通过供电线缆连接；所述中心控制模块内光伏充电单元的输入端通过供电线缆与外界光伏组件连接，输出端通过供电线缆与蓄电池组连接，所述中心控制模块内旁路应急充电管理单元的输出端和整流模块内的旁路应急充电AC/DC变换单元相连；所述上位机通信模块通过通信控制总线与逆变模块、整流模块、中心控制模块连接。

所述逆变模块直流输入端均通过供电线缆与蓄电池组连接，输出端的N线通过供电线缆连接在一起，输出端的L线，既可以连在一起并机组成220VAC的交流电，又可以输出L线分接，相互之间成120°相位角的三相交流电。

所述整流模块在逆变模块1直流输入电压欠压保护时，由旁路切换单工作，将逆变模块的交流输出切换到整流模块2的交流输出，同时由中心控制模块决定旁路应急充电AC/DC变换单元是否工作。

所述中心控制模块正常工作时，由光伏充电单元来进行充电及过充管理；蓄电池过放时，由中心控制模块的旁路应急充电管理单元，依据客户负载情况决定是否开启整流模块的旁路应急充电AC/DC变化单元来工作。

本发明的有益效果为：本发明将多个小容量逆变模块组合来替代大容量逆变器，以提高运输、安装及售后服务的方便性及逆变供电的高保障性，同时也使系统的逆变供电可靠性大幅度提高，特别是在紧急情况下，至少可以保证小容量部分供电能力；本发明的中心控制模块由光伏充电单元和旁路应急充电管理功能单元组成，解决了外电充电的管理受控问题；本发明的整流器模块由旁路切换单元和旁路应急充电AC/DC变换单元组成，这种配置方式降低了发电系统的储能蓄电池的配容量，同时也解决了离网光伏电站的一次性投资成本高的问题。本发明改进后的产品在使用时用户可以依据自己用电情况和经济承担能力，自由选择组合方式，这样客户适应性强，同时又经济性比较好，同时提供了两种能源、三种供电保障方式，即光伏发电经逆变模块后的供电方式、外部供电经旁路与逆变供电的互锁切换方式、外部供电的整流充电经逆变模块的供电方式。本发明增加了上位机模块，可以应用于一些无人驻守的供电场所，人员在远距离位置就可以了解驻守地的电力供应情况，工作人员不必在野外驻守，对于野外比较艰苦的地方特别实用。

附图说明

图1为本发明功能组合结构图；

图2为本发明功能组合原理图；

图3为本发明单相交流电并机逆变模块的功能单元原理图；

图4为本发明三相交流电并机的逆变模块的功能单元原理图；

图5为本发明整流模块的功能单元原理图；

图6为本发明中心控制模块的功能单元原理图。

根据图1、图2、图3、图4、图5、图6所示，逆变模块1、整流模块2、中心控制模块3、上位机通信模块4、壳体5、逆变单元6、旁路切换单元7、旁路应急充电AC/DC变换单元8、光伏充电单元9、旁路应急充电管理单元10。

具体实施方式