专利名称：户用光伏多功能智慧电站的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种户用光伏多功能智慧电站，尤其是能组成光伏离网、并网发电和用电智能管理的电站系统。
背景技术：
目前，户用光伏发电分为离网发电和并网发电两种基本形式，主要由太阳能电池、负载、电表、逆变器、隔离装置等组成。将太阳能电池发出的电能输送至储能装置向负载供电，或通过逆变器输送至市电网。单一离网发电的富裕电能不能合理利用，资源利用率低；单一并网发电不能为本地用户提供电力，供电的可靠性差。上述离、并网发电采用传统的计量方式，不能全面反映和监控各项电能指标，也不能与电力部门达成双向互动。同时，上述方式只是单纯的实现电力供应，不能实现对本地用户负载进行智能管理。因此，需要建立一种太阳发电自用为主，冗余并网，市电辅助，储能后备，智能互动通信，智能双向计量监测，智能家居与安防管理的光伏智慧电站。
发明内容本实用新型所要解决的技术问题是提供一种离并网发电相结合，用电智能管理，智能双向通信的户用光伏电站。所述户用光伏多功能智慧电站，由太阳能电池组通过最大功率点跟踪器与中心控制器连接，并经中心控制器、双向换能器和并网控制器后接入市电网，其特征是:在储能电池组的输出端接入储能管理器，中心控制器通过双向换能器接有并网控制器，并网控制器的输出连接市电网，中心控制器的输出还与智能用电控制器连接，构成光伏离网与并网发电和电器智能管理的光伏电站。所述智能用电控制器的输出端分别与智能通信管理器、智能家居管理器、智能安防管理器的输入端连接。在双向换能器上并接有智能双向表计。智能通信管理器的输出端与社区平台、物业平台、电力中心的输入端相连接。智能家居管理器的输出端与照明、电器、车辆充电的输入端相连接。智能安防管理器的输出端与门窗禁、红外传感器、烟雾监测、温湿度监测、视频监控的输入端相连。所述中心控制器，将光伏发电、储能电池组、双向换能器、市电网、智能双向表计、用电智能管理联系在一起，构成一种太阳发电自用为主，冗余并网，市电辅助，储能后备，智能互动通信，智能双向计量监测，智能家居管理的光伏智慧电站。中心控制器还与市电网相连，当太阳能和储能电池组的电力不能满足需要时，通过智能用电控制器，将市电直接输送到负载。所述双向换能器分别与中心控制器、并网控制器连接，当需要并网发电时，双向换能器作为逆变器，将光伏直流电能转化为与市电同步的交流电，通过并网控制器实现并网发电；当需要市电给储能电池组充电时，双向换能器作为整流器，将市电转化为与直流电，通过中心控制器给储能电池组充电。所述智能用电控制器还与智能通信管理器连接，通过智能通信管理器，利用电话、互联网、无线网，与社区平台、物业平台，电力中心建立双向互动联系。所述智能用电控制器还与智能家居管理器连接，通过智能家居管理器，实现对照明、家电等的智能化控制。所述智能用电控制器还与智能安防管理器连接。通过智能安防管理器，实现对门窗禁、红外传感器、烟雾监测、温湿度监测、视频监测的智能化管理。所述智能双向表计分别与中心控制器、双向换能器连接。实现对本地供电、并网发电各项参数的双向监测与统计。
图1是本实用新型电路原理图。1-太阳能电池组，2-储能电池组，3-最大功率点跟踪器(MPPT)，4-储能管理器(BMS)，5-中心控制器，6-双向换能器，7-智能用电控制器，8-并网控制器，9-市电网，10-智能双向表计，11-智能通信管理器，12通信终端，13-智能家居管理器，14-家居用电负载，15-智能安防管理器，16-安防负载。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步说明:如图1示，所述智能户用光伏电站，由太阳能电池组I通过最大功率点跟踪器2连接到中心控制器5，储能电池组2通过储能管理器4连接到中心控制器5，中心控制器5经过双向换能器6并网控制器8连接到市电网9 ；中心控制器5的输出端连接到智能用电控制器7，智能控制器7分别与智能通信管理器11智能家居管理器13智能安防管理器15相连接，智能双向表计10分别与中心控制器5双向变换器6并网控制器8相连接。构成太阳发电自用为主，冗余并网，市电辅助，储能后备，智能双向计量监测，智能互动通信，智能家居与安防管理的光伏智慧电站。太阳能电池组I将光能转换为直流电能；通过最大功率点跟踪器3实现光伏输出最优化，最大功率点跟踪器3的输出端与中心控制器5连接，中心控制器5将光伏电能进行处理后送往双向换能器6，此时双向换能器6执行逆变器功能，将直流电逆变为交流电后输出到并网控制器8，并网控制器8对智能用电控制器7的负荷情况进行采样后将交流电输出到智能用电控制器7供负载使用，电能有富裕时，并网控制器8将交流电输送到市电网9。当太阳能电池组I输出电能不能满足需要时，在中心控制器5的作用下，并网控制器8将市电网9的交流电输出到智能用电控制器7。当市电、光伏电能均不能满足需求时，在中心控制器5的作用下，储能电池组2通过储能管理器4将直流电输送到双向换能器6逆变后通过并网控制器8输送至智能用电管理器7。当储能电池组2需要充电时，中心控制器5可将调整后的光伏电能通过储能管理器4给蓄电池组充电。也可以将市电通过双向变换器6整流为直流电给蓄电池组2充电。智能用电控制器7分别连接智能通信管理器11智能家居管理器13智能安防管理器15，并通过上述管理器分别连接通信终端12家居用电负载14、安防负载16。通信终端12通过互联网、无线网、电话网等媒介连接社区平台121物业平台122电力中心123，实现与相关平台的双向通信。家居用电负载14分别连接照明141电器142车辆充电143，实现对上述用电负载的监测控制。安防负载16分别连接门窗禁161红外线传感器162烟雾监测163温湿度监测164视频监控165，实现对上述安防终端的监测控制。智能双向表计10分别与中心控制器5双向变换器6并网控制器8相连接，实现对各种电能电压、电流、频率、功率、价格等参数和工作状态工作时间的监测统计，并接受电力中心的各项指令。
权利要求1.一种户用光伏多功能智慧电站，由太阳能电池组⑴通过最大功率点跟踪器⑶与中心控制器(5)连接，并经中心控制器(5)、双向换能器(6)和并网控制器(8)后接入市电网(9)，其特征是:储能电池组⑵通过储能管理器⑷连接到中心控制器(5)，中心控制器(5)通过双向换能器(6)接有并网控制器(8)，并网控制器⑶的输出连接市电网(9)，中心控制器(5)的输出还与智能用电控制器(7)连接，构成光伏离网与并网发电和电器智能管理的光伏电站。
2.根据权利要求1所述的户用光伏多功能智慧电站，其特征是:所述智能用电控制器(7)的输出端分别与智能通信管理器(11)、智能家居管理器(13)、智能安防管理器(15)的输入端连接。
3.根据权利要求1所述的户用光伏多功能智慧电站，其特征是:在双向换能器(6)上并接有智能双向表计(10)。
4.根据权利要求2所述的户用光伏多功能智慧电站，其特征是:智能通信管理器(11)的输出端与社区平台(121)、物业平台(122)、电力中心(123)的输入端相连接。
5.根据权利要求2所述的户用光伏多功能智慧电站，其特征是:智能家居管理器(13)的输出端与照明(141)、电器(142)、车辆充电(143)的输入端相连接。
6.根据权利要求2所述的户用光伏多功能智慧电站，其特征是:智能安防管理器(15)的输出端与门窗禁(161)、红外传感器(162)、烟雾监测(163)、温湿度监测(164)、视频监控(165)的输入端相连。
专利摘要户用光伏多功能智慧电站，由太阳能电池组(1)通过最大功率点跟踪器(3)与中心控制器(5)连接，并经中心控制器、双向换能器(6)和并网控制器(8)后接入市电网(9)，在储能电池组(2)的输出端接入储能管理器(4)，中心控制器通过双向换能器接有并网控制器(8)，并网控制器的输出连接市电网(9)，中心控制器的输出还与智能用电控制器(7)连接，智能用电控制器的输出端分别与智能通信管理器(11)、智能家居管理器(13)、智能安防管理器(15)的输入端连接，构成光伏离网与并网发电和电器智能管理的光伏电站。本实用新型实现了对本地用户不间断供电，冗余电能可并网输出；实现了对各种用电设备的智能化管理和双向通信。
文档编号H02J3/38GK203014394SQ201220711438
公开日2013年6月19日 申请日期2012年12月21日 优先权日2012年12月21日
发明者马玉林, 褚东军, 孙立刚, 段培祥, 马群 申请人:武汉承光博德光电科技有限公司