[发明专利]一种可并机光伏市电混合供电装置

权利要求书

1. 一种可并机光伏市电混合供电装置，其特征在于，包括：太阳能光伏发电组件阵列（1），光伏充放电BMS一体式控制器（2），48V锂电池组（3），隔离直流转脉动波电路（4），脉动波转正弦波倒相电路（5），防倒流电网正弦波转脉动波电路（6），单片机控制调度电路（7），AC220V 交流电网输入端（8），RS485通信接口（9），AC220V交流输出负载端（12）；其中：

太阳能光伏发电组件阵列（1）连接到光伏充放电BMS一体式控制器（2），通过48V锂电池组（3）作为能量缓冲区，将不稳定的光伏能量缓冲为稳定的直流电，并输入到隔离直流转脉动波电路（4），将直流电转换成隔离的脉动电波，并连接到脉动波转正弦波倒相电路（5）；同时另一路AC220V 交流电网输入端（8）连接到防倒流电网正弦波转脉动波电路（6），将AC220V 交流电网输入端（8）的电网正弦波转换成脉动波，输入到脉动波转正弦波倒相电路（5），最后将太阳能电能和电网电能通过单片机控制调度电路（7）根据实际需求调度输出到AC220V交流输出负载端（12），从而实现太阳能光伏发电组件阵列（1）的太阳能与220V电网输入端（8）的电网能源的混合调度供应。

2.根据权利要求1所述的可并机光伏市电混合供电装置，其特征在于，所述的太阳能光伏发电组件阵列（1），用于将太阳光能转换成电能；具体包括若干块标准370W高效单晶硅或多晶硅光伏组件组成，通过组合串并联组成多串多并即多行多列，构成一个大的光伏阵列；光伏组件的数量和功率，根据实际使用需要确定。

3.根据权利要求2所述的可并机光伏市电混合供电装置，其特征在于，所述的48V锂电池组（3），用于缓冲因光照波动导致太阳能的能量不稳定性；48V锂电池组采用14串3.6V或16串3.2V锂电池，通过串并联组成；在锂电池组上集成有单串电压温度检测电路，用于检测单串锂电池的温度和电压，并通过无线通信传输温度和电压数据。

4.根据权利要求3所述的可并机光伏市电混合供电装置，其特征在于：

所述的光伏充放电BMS一体式控制器（2），是一种集成单串锂电池无线电压和温度采样的光伏充放电保护控制器，用于无线采集锂电池组中由单串电压温度检测电路检测到单串电池的电压和温度，并控制48V锂电池组（3）的过充、过放、过流和温度保护；

所述的隔离直流转脉动波电路（4），用于隔离高压和低压电气，同时单片机控制调度电路（7），通过高频开关和变压器将48V直流电变换成幅值311V 100Hz单极性脉动波电能；具体采用基于氮化镓开关器件与碳化硅整流器件组成的两相交错式隔离反激变换器，通过单片机软件算法将48V直流电通过高频开关和变压器变换成100Hz单极性脉动波。

5.根据权利要求4所述的可并机光伏市电混合供电装置，其特征在于：

所述的脉动波转正弦波倒相电路（5），用于单极脉动波倒相，即将隔离直流转脉动波电路（4）得到的100Hz单极脉动波通过倒相电路变换成50Hz正弦波；倒相电路具体是由4个MOS管组成的H桥，通过控制H桥的开关时序来实现将100Hz脉动电波倒相成50Hz正弦波；

所述的防倒流电网正弦波转脉动波电路（6），用于将AC220V 交流电网输入端（8）的交流电网50Hz正弦波转换成100Hz单极性脉动波，汇流到脉动波母线上，同时防止脉动波母线上的电压倒灌到电网；该防倒流电网正弦波转脉动波电路（6）具体是6个600V/30A大电流整流桥堆，将50Hz正弦波整流成100Hz脉动波；同时整流桥堆具有单向导电性，可防止太阳能逆变所产生的脉动电波倒灌到电网中，从而实现能量单向传输性。

6.根据权利要求5所述的可并机光伏市电混合供电装置，其特征在于，所述的单片机控制调度电路（7），是通过单片机和内部运行软件，协调控制隔离直流转脉动波电路（4）、脉动波转正弦波倒相电路（5）、防倒流电网正弦波转脉动波电路（6）的能量调度，同时控制RS485通信接口输出电路工作参数（9）；单片机内置智能软件算法，能自动根据用电负荷来追踪电网电压的工作频率相位幅值等参数，从而控制太阳能逆变电路的输出脉动波与电网所产生的脉动波同频同相，通过调整太阳能逆变输出脉动波幅值来实现太阳能和电网能量的调度。