一种光伏发电的储能系统的制作方法

本实用新型实施例涉及能量存储技术领域，尤其涉及一种光伏发电的储能系统。

背景技术：

清洁能源具有经济环保的特点，清洁能源主要包括太阳能、风能、海洋能、生物能、地热能、水能等，随着经济的发展，清洁能源的开发和利用成为当前亟待解决的难题之一。

目前，在使用清洁能源时，可将清洁能源转换为所需要的电能或热能。例如光伏电池利用光生伏特效应将太阳能转换为电能，该太阳能转换的电能为相应的用电设备提供电能。但是在太阳能转换的电能在满足用电设备的用电需求后，还具有相应的剩余电量时，就会造成资源的浪费，不符合清洁能源经济性的特点。

技术实现要素：

针对上述存在问题，本实用新型实施例提供一种清洁能源的储能系统，能够解决现有技术中清洁能源产能过剩时，造成资源浪费，不够经济性的技术问题。

本实用新型实施例提供了一种光伏发电的储能系统，包括：光伏阵列、电能转换模块、电力分配装置以及储能模块；

所述光伏阵列包括多个光伏电池组；各所述光伏电池组的输出端通过所述电能转换模块与所述电力分配装置的输入端连接；所述电能转换模块用于将各所述光伏电池组输出的直流电转换为交流电，并输入至所述电力分配装置；

所述电力分配装置的第一输出端与负载连接，所述电力分配装置的第二端输出端与所述储能模块连接；所述电力分配装置用于对所述交流电进行分配，以使所述交流电为所述负载供电，以及存储于所述储能模块。

可选的，所述光伏阵列包括n个光伏电池组；所述电能转换模块包括汇流箱和m个逆变器；

相邻的j个所述光伏电池组的输出端通过一个所述逆变器与所述汇流箱的输入端连接；所述汇流箱的输出端与所述电力分配装置的输入端连接；其中，n＝j×m，n、m和j均为正整数。

可选的，所述电能转换模块包括汇流箱和逆变器；

各所述光伏电池组的输出端依次通过所述汇流箱和所述逆变器与所述电力分配装置的输入端连接。

可选的，所述储能模块包括热储能单元。

可选的，所述热储能单元包括电加热器和储能罐；

所述储能罐中存储有储能介质；所述电加热器用于接收所述电力分配装置分配的电能，并为所述储能罐中的所述储能介质进行加热。

可选的，所述储能罐包括熔盐储能罐。

可选的，所述储能模块包括蓄电池和换流器；

所述蓄电池的输入端通过所述换流器与所述电力分配装置的第二输出端连接；所述蓄电池的输出端通过所述换流器与所述电力分配装置的输入端和/或所述负载连接。

可选的，所述蓄电池包括锂电池。

可选的，所述光伏电池组包括多个串联和/或并联的光伏电池片。

可选的，所述负载包括路灯和/或生活电器。

本实用新型实施例提供了一种光伏发电的储能系统，该储能系统通过将光伏阵列经光电转换产生的电能通过电能转换模块转换为交流电，并且由电路分配装置将所转换的交流电分配给相应负载供电，同时将剩余电量分配至储能模块进行存储。本实用新型实施例的光伏阵列利用光生伏特效应将太阳光能转换为电能，以实现清洁能源的利用，降低环境污染；同时，光伏阵列转换电能的剩余电量能够通过储能模块进行存储，以进一步提高清洁能源的利用率，提高光伏发电的经济性，并且所存储的剩余电量能够在用电高峰期时释放，降低对电网的冲击，提高用电稳定性和安全性。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的一种光伏发电的储能系统的结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的又一种光伏发电的储能系统的结构示意图；

图3是本实用新型实施例提供的又一种光伏发电的储能系统的结构示意图；

图4是本实用新型实施例提供的又一种光伏发电的储能系统的结构示意图；

图5是本实用新型实施例提供的又一种光伏发电的储能系统的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型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实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。

本实用新型实施例提供了一种光伏发电的储能系统，该光伏发电的储能系统能够将太阳能转换为电能，满足负载用电的同时，实现剩余电量存储的功能。图1是本实用新型实施例提供的一种光伏发电的储能系统的结构示意图。如图1所示，该光伏发电的储能系统100包括光伏阵列10、电能转换模块20、电力分配装置30以及储能模块40；光伏阵列10包括多个光伏电池组110；各光伏电池组110的输出端通过电能转换模块20与电力分配装置30的输入端连接；电能转换模块20用于将各光伏电池组110输出的直流电vdd转换为交流电vcc，并输入至电力分配装置30；电力分配装置30的第一输出端与负载50连接，电力分配装置30的第二输出端与储能模块40连接；电力分配装置30用于对交流电vcc进行分配，以使交流电vcc为负载50供电，以及存储于储能模块40。

具体的，光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应而将太阳辐射能直接转变为电能的一种技术。太阳辐射能具有清洁无污染，且来源广泛，可再生的特性，而使得光伏发电成为当前应用最广泛的发电方式。光伏电池作为光伏发电的主要组成部分，其能够将太阳辐射能转换为电能。为实现大范围的太阳辐射能的利用，光伏电池通常以光伏阵列的形式存在，该光伏阵列中包括多个光伏电池组，每一光伏电池组都包括多个光伏电池片。该多个光伏电池片可以相互串联；或者，该多个光伏电池片可以相互并联；或者，多个光伏电池片也可以一部分串联，一部分并联构成光伏电池组。

如图1，本实用新型实施例的光伏发电的储能系统100通过光伏阵列10的多个光伏电池组110进行光电转换，并通过电能转换模块20将各光伏电池组110转换的电能进一步转换为交流电，从而达到当前各用电设备的用电需求。由于在太阳光充足的用电低谷时期，光伏阵列10中的多个光伏电池组110利用光生伏特效应转换的电能量较大，在满足负载50的供电需求的前提下，还具有部分剩余电量。通过电能转换模块20将光伏电池组110转换的直流电vdd转换为交流电vcc后输入至电力分配装置30，该电力分配装置30将电能转换模块20传输的交流电vcc进行分配，使该交流电vcc在满足负载50的用电量需求的前提下，将剩余的电量存储与储能模块40，以实现光伏阵列10对太阳辐射能的充分利用，防止资源浪费。其中，负载50可以为路灯和/或生活电器。

本实用新型实施例的光伏阵列利用光生伏特效应将太阳光能转换为电能，以实现清洁能源的利用，降低环境污染；同时，光伏阵列转换电能的剩余电量能够通过储能模块进行存储，以进一步提高清洁能源的利用率，提高光伏发电的经济性，并且所存储的剩余电量能够在用电高峰期时释放，降低对电网的冲击，提高用电稳定性和安全性。

需要说明的是，本实用新型实施例的光伏发电的储能系统中光伏阵列包括多个光伏电池组，其中光伏阵列中光伏电池组的数量可依据实际情况而定。该光伏阵列的光伏电池组的数量可以依据光伏阵列设置区域的面积、负载的用电量等。本实用新型实施例对光伏阵列中光伏电池组的数量、以及各光伏电池组中光伏电池片的数量不做限定。同时，光伏电池中各光伏电池组的光伏电池片可以为现有技术中任意一种光伏电池，对此不做限定。

此外，光伏阵列中各光伏电池组能够经光生伏特效应将太阳辐射能转换为电能。由于光伏阵列的光伏电池组转化的电能为直流电，无法满足当前众多用电设备的用电需求，因此需要将光伏电池组转化的直流电进一步通过电能转换模块转换为交流电。

可选的，图2是本实用新型实施例提供的又一种光伏发电的储能系统的结构示意图。如图2所示，光伏发电的储能系统100的光伏阵列10包括n个光伏电池组111～11n；电能转换模块20包括汇流箱21和m个逆变器221～22m；相邻的j个光伏电池组11i+1～11i+j的输出端通过一个逆变器22k与汇流箱21连接；其中，n＝j×m，n、m和j均为正整数。

需要说明的是，n个光伏电池组111～11n表示光伏电池组111、光伏电池组112、…、光伏电池组11n，n为大于等于2的整数；相邻的j个光伏电池组11i+1～11i+j通过一个逆变器22k与汇流箱21连接，其中，光伏电池组11i+1～11i+j表示光伏电池组11i+1、光伏电池组11i+2、…、光伏电池组11i+j，i、j和k均为整数。

具体的，逆变器能够将直流电能转变成交流电，该交流电可以为220v、50hz的正弦波交流电。逆变器可包括逆变桥、控制逻辑和滤波电路等。汇流箱是能够保证光伏组件有序连接和汇流功能的接线装置该装置能够保障光伏系统在维护、检查时易于切断电路，当光伏系统发生故障时减小停电的范围。汇流箱与逆变器配套使用从而构成光伏发电系统，实现光伏发电与市电并网。本实用新型实施例中光伏阵列10的n个光伏电池组111～11n中相邻的j个光伏电池组11i+1～11i+j通过一个逆变器22k与汇流箱21连接，该j个光伏电池组11i+1～11i+j利用光生伏特效应转换的直流电vdd通过逆变器22k转换为交流电，并输入至汇流箱21。该汇流箱21将m个逆变器221～22m转换的交流电汇集在一起后，输入至电力分配装置中进行重新分配。

此外，光伏阵列的光伏电池组转换的直流电同样可以先通过汇流箱汇流后，再由逆变器转换为交流电。可选的，图3是本实用新型实施例提供的又一种光伏发电的储能系统的结构示意图。如图3所示，光伏发电的储能系统100的电能转换模块20包括汇流箱21和逆变器22；各光伏电池组110的输出端依次通过汇流箱21和逆变器22与电力分配装置30的输入端连接。如此，无需设置多个逆变器，进一步降低光伏发电的储能系统100的成本。

可选的，图4是本实用新型实施例提供的又一种光伏发电的储能系统的结构示意图。如图4，光伏发电的储能系统100中储能模块40可包括热储能单元，以使光伏阵列10的多个光伏电池组110的剩余电量以热能的形式进行存储，并能够在用电高峰期直接以热能的形式释放以为供热站等提供热量。其中，储能模块40可以包括电加热器41和储能罐42；储能罐42中存储有储能介质；电加热器41用于接收电力分配装置30分配的电能，并为储能罐42中的储能介质进行加热。

如此，在谷电时，用电负荷小，光伏阵列10的多个光伏电池组110产生的电能具有剩余电量，该剩余电量为电加热器41提供电能，以使热电加热器41为储能罐42中的储能介质进行加热实现电能向热能的转换。

可选的，继续参考图4，储能罐42中的储能介质可选为熔盐，其融化后形成熔融体，其具有使用温区大、比热容高、换热性能好等特点。储能罐42可选为熔盐储能罐。熔盐储能罐能够利用熔盐的特性将热量通过传热工质和电加热器41加热熔盐存储起来，需要利用热量的时候再将储存的热量取出以供使用。由于熔盐在300℃以上的高温区具有价格低廉和良好的化学和热稳定性，因此熔盐储能罐是有效的高温热量热储能罐。

可选的，图5是本实用新型实施例提供的又一种光伏发电的储能系统的结构示意图。如图5所示，光伏发电的储能系统100中储能模块40还可以包括蓄电池43和换流器44；蓄电池43的输入端通过换流器44与电力分配装置30的第二输出端连接；蓄电池43的输出端通过换流器44与电力分配装置30的输入端和/或负载50连接。其中，蓄电池43可选为锂电池。

如此，光伏发电的储能系统100中光伏阵列10的光伏电池组110产生的剩余电量还能够以化学能的形式存储于蓄电池43中。由于光伏阵列10的光伏电池组110产生的直流电经电能转换模块20转换为交流电，并由电力分配装置30分配给储能模块40，因此该电力分配装置30分配给储能模块40的电能为交流电，该交流电无法直接存储于蓄电池43中。通过在电力分配装置30与蓄电池之间设置换流器44，该换流器44能够将电力分配装置30分配的交流电转换为直流电存储于蓄电池43中。在峰电时，蓄电池43存储的直流电可再通过换流器44转换为交流电，释放给电力分配装置30进行重新分配，或者直接供给负载50，使负载50正常运转，降低峰电时因用电量较大而对电网产生的冲击。

本实用新型实施例提供的光伏发电的储能系统通过将光伏阵列经光电转换产生的电能通过电能转换模块转换为交流电，并且由电路分配装置将所转换的交流电分配给相应负载供电，同时将剩余电量分配至储能模块进行存储。本实用新型实施例的光伏阵列利用光生伏特效应将太阳光能转换为电能，以实现清洁能源的利用，降低环境污染；同时，光伏阵列转换电能的剩余电量能够通过储能模块进行存储，以进一步提高清洁能源的利用率，提高光伏发电的经济性，并且所存储的剩余电量能够在用电高峰期时释放，降低对电网的冲击，提高用电稳定性和安全性。

注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整、相互结合和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。