一种混合储能的离网光伏发电系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于新能源技术领域，涉及一种混合储能的离网光伏发电系统。
【背景技术】
[0002]能源是人类赖以生存和发展的主要物质基础，是世界经济的血液，也是影响国家安全的重要因素。随着社会经济的发展和人类生活水平的提高，世界范围内对能源的需求日益增加，然而这些有限的能源储量正在日趋枯竭。并且一次性能源的使用也加剧了环境的污染。太阳能作为巨大的能源资源，其利用的潜能巨大，与常规能源相比较具有明显的优势:存在的广泛性；储能的“无限性”;利用的清洁性；利用的经济性。
[0003]超级电容器又称电化学电容器，它具有良好的脉冲充电性能和大容量的储能性能，因其质量轻，存储能量大，可多次重复充电而成为一种新型的储能装置，相比于传统的光伏储能装置一一铅酸蓄电池，它有着巨大的优势。
[0004]燃料电池在使用时，只需将燃料和氧化剂直接送进燃料电池中，就能产生电能，用燃料电池作为长期储能装置，相比于铅酸蓄电池，无需定期充电维护，而且使用寿命长。
【发明内容】
[0005]本发明根据太阳能发电技术，摒弃铅酸蓄电池的寿命短，成本高，污染性大等等缺点，结合燃料电池，从而节省整个光伏系统的成本，让光伏系统真正的“无污染”。
[0006]光伏阵列吸收太阳光，将光能转换为电能，其中阵列由带MPPT追踪的控制器控制，提高光能利用率，一部分能量经过超级电容器直接通过BOOST型DC/DC变换器，传输到逆变器上，变为交流电传输给用户使用，供白天电能使用之需。一部分的电能转换为氢气氧气化学能，储存起来，供燃料电池发电之需，长期存储。所有电能的传输方向均由控制器控制，控制器的控制是根据反馈回来的信息决定对其进行何种充电方式，对电解装置供电还是对超级电容器供电，是超级电容器放电还是燃料电池放电。
[0007]本离网光伏发电系统的设计，采用清洁无污染的燃料电池，并且综合考虑光照的不稳定情况，结合超级电容器和燃料电池供电方式，对负载进行供电，保证用户的不间断供电。
【附图说明】
[0008]图1为本离网独立发电系统结构示意图；
具体实施方案
[0009]为了使本光伏系统的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本离网光伏系统，并不用于限定本离网光伏发电系统。
[0010]光伏阵列由MPPT算法控制，寻找到光照功率最大点，并将阵列发的电能经过BUCK型DC/DC电路，稳定住电压，一部分电能传输到超级电容器，给其充电，另一部分电能传输到电解装置，电解出氢气和氧气做为燃料电池的供能原料。在负载需要使用电能时，短暂需要用电时(光照不稳定)，由法拉电容进行供电，长期需要用电时(夜晚)，由燃料电池进行供电。其电能均通过BOOST型DC/DC电路升压，并逆变成交流电给予负载使用。
[0011]以上所述仅为本离网光伏系统的实施案例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种混合储能的离网光伏发电系统，包括光伏阵列、BUCK型DC/DC变换器、BOOST型DC/DC变换器、超级电容、电解装置、燃料电池、带MPPT追踪的控制器、逆变器和负载。其特征在于，在光照下，光伏阵列将太阳能转换成电能，控制器根据光伏阵列的输出，追踪最大功率点，并且控制对储能装置的充电，阵列输出大部分用来电解水，生成氢气，供给给燃料电池；阵列一部分输出给超级电容器充电。没有光照时，超级电容和燃料电池放电，通过BOOST电路和逆变器，转换成220V交流电源，供给给负载。
2.根据权利要求1所述的发电系统，其特征在于:采用超级电容，作为I?2小时短暂式储能装置。
3.根据权利要求1所述的发电系统，其特征在于:使用燃料电池环保电池作为长期储能装置，燃料电池比铅酸蓄电池环保，循环寿命长。
4.根据权利要求1所述的发电系统，其特征在于:对超级电容的充电采用恒流充电、恒压充电、浮充充电的三段式充电方式。
【专利摘要】本发明涉及离网独立光伏发电系统领域，尤其涉及一种混合储能的离网光伏发电系统。混合储能的离网光伏发电系统，包括光伏阵列、BUCK型DC/DC变换器、BOOST型DC/DC变换器、超级电容、电解装置、燃料电池、MPPT追踪控制器、逆变器和负载。本发明的系统，控制器追踪阵列的最大功率点，控制对储能装置的充放电，光伏阵列利用率高，充分利用法拉电容充电速率高、循环寿命长，解决了目前离网光伏发电系统储能寿命的不长的问题，用燃料电池代替蓄电池，不仅循环寿命长，还可以环保，减少蓄电池带来的重金属污染。
【IPC分类】H02S10-20
【公开号】CN104767470
【申请号】CN201510222327
【发明人】薛玉明, 杭伟, 高林, 李鹏宇, 孙海涛, 张奥, 周玥昕, 赵子震, 陈国贤, 夏宇, 冯少君, 彭越浩, 李冠颖, 路孟玮
【申请人】天津理工大学
【公开日】2015年7月8日
【申请日】2015年4月29日