1. 一種家用離網光伏發電裝置制造方法

            文檔序號:7407305
            一種家用離網光伏發電裝置制造方法
            【專利摘要】本實用新型公開了一種家用離網光伏發電裝置,與直流負載和交流負載連接,其包括光伏組件、輸入輸出電路、蓄電池組和交流控制模塊,所述光伏組件、輸入輸出電路、蓄電池組和交流控制模塊依次連接,所述輸入輸出電路連接直流負載,所述交流控制模塊連接交流負載和市電;采用光伏組件、輸入輸出電路、蓄電池組與交流控制模塊的技術形式,使太陽能最大程度的轉換電能存儲在蓄電池組內,通過雙電源切換開關實現市電供電與蓄電池組供電之間的選擇切換,使光伏發電技術能應用于我國大多數家庭,停電後能提供備用電源,方便用戶使用。
            【專利說明】—種家用離網光伏發電裝置

            【技術領域】
            [0001]本實用新型涉及太能利用領域,尤其涉及一種家用離網光伏發電裝置。

            【背景技術】
            [0002]目前,光伏發電技術能逐漸成爲主流發電技術之一,其包括並網應用和離網應用兩大類。
            [0003]並網應用,如大型並網光伏電站的小型化是其中一種發展方向,主要適用于單家獨戶的別墅型家庭,技術發展已非常成熟而有效。但對于住宅小區型的家庭,由于每戶可安裝光伏組件的面積有限,將大型並網電站技術直接微型化後移植過來缺乏經濟效益。雖然並網微逆變方案技術可行,設計與安裝上也非常方便與輕松,還能很方便地實現二期擴容等優點。但是,以技術現狀和能源市場的發展情況而言,目前的並網微逆變方案也就少部分能源意識較爲超前且經濟條件較好的家庭在使用,並網微逆變方案在我國家庭內大面積推廣目前仍然是不適宜或爲時過早的。。
            [0004]離網應用,如太陽能庭院燈采用每天一次充放電循環模式,即白天利用太陽能對儲能電池充電,晚上利用儲能電池放電實現照明。由于這種離網系統的所有電能消耗均完全取自于儲能電池,每瓦的用電成本顯然要比並網系統要高得多。儲能電池、如閥控密封鉛酸蓄電池在目前擁有最高的市場應用比例,和較有競爭力的每瓦時單價。但是,這種每天一次充放電循環模式下,每組儲能電池的平均使用壽命相對而言很短。在運行比較好的情況下、數百次的充放電循環導致每兩年左右(最長使用時間)就需要更換整組儲能電池,增加了用戶大量的後期經濟投入和人力維護。
            [0005]目前來說,對于有電地區、尤其是市電供電非常穩定的城市家庭,光伏發電應用中,離網模式對一般家庭而言沒有太大吸引力、同時缺乏經濟效益的。而並網模式在市電停電時,基于電網維護人員生命安全的防孤島效應而必須執行的標准,自家安裝的光伏電站也將在市電停電的瞬間立即停止工作。由于小區樓層設計的限制,即使將房屋外可接收陽光的位置全部鋪滿光伏組件,現有的光伏組件及其安裝無法完全滿足家庭每天的正常用電需求。目前缺少一種滿足我國大多數家庭(特別是住宅小區型)使用,即使停電後也能正常發電的家用光伏發電裝置。
            [0006]因此,現有技術還有待于改進和發展。
            實用新型內容
            [0007]鑒于上述現有技術的不足,本實用新型的目的在于提供一種家用離網光伏發電裝置,使光伏發電技術能應用于我國大多數家庭,停電後能提供備用電源。
            [0008]本實用新型的技術方案如下:
            [0009]一種家用離網光伏發電裝置,與直流負載和交流負載連接,其包括:
            [0010]用于接收太陽光中的光輻射能量並轉化爲電能的光伏組件;
            [0011]用于將所述電能傳輸給蓄電池組,以及將蓄電池組上的直流電傳輸給直流負載供電的輸入輸出電路;
            [0012]用于存儲輸入輸出電路傳輸的電能的蓄電池組;
            [0013]用于將用于選擇在市電供電和蓄電池組供電之間切換,選擇蓄電池組供電時將蓄電池組的直流電轉換爲交流電後給交流負載供電的交流控制模塊;
            [0014]所述光伏組件、輸入輸出電路、蓄電池組和交流控制模塊依次連接,所述輸入輸出電路連接直流負載,所述交流控制模塊連接交流負載和市電。
            [0015]所述的家用離網光伏發電裝置中,所述蓄電池組由6個閥控密封鉛酸蓄電池串聯--? 。
            [0016]所述的家用離網光伏發電裝置中,所述交流控制模塊包括:
            [0017]離網正弦波逆變器,用于將蓄電池組的直流電轉換成220V交流電;
            [0018]雙電源切換開關,用于實現市電供電與蓄電池組逆變爲220V交流電供電之間的選擇切換;
            [0019]空開單元,用于將市電或所述220V交流電傳輸給交流負載供電;
            [0020]所述離網正弦波逆變器、雙電源切換開關、空開單元依次連接的,所述離網正弦波逆變器連接蓄電池組,空開單元連接交流負載。
            [0021]所述的家用離網光伏發電裝置中,所述雙電源切換開關包括市電漏電斷路器、斷路器輔助觸點NC、逆變器漏電斷路器和導軌式交流接觸器;所述市電漏電斷路器通過斷路器輔助觸點NC連接導軌式交流接觸器,導軌式交流接觸器通過逆變器漏電斷路器連接離網正弦波逆變器。
            [0022]所述的家用離網光伏發電裝置中,所述雙電源切換開關中,所述市電漏電斷路器包括第一觸點和第二觸點,所述斷路器輔助觸點NC包括第三觸點和第四觸點,所述逆變器漏電斷路器包括第五觸點和第六觸點,所述導軌式交流接觸器包括第一線圈、第二線圈、第七觸點、第八觸點、第九觸點、第十觸點、第i^一觸點、第十二觸點、第十三觸點、光伏指示燈電路和市電指示燈電路;
            [0023]所述第一觸點的一端連接市電的零線,第一觸點的另一端通過第七觸點連接空開單元的No端、第九觸點的一端和第十一觸點的一端,所述第二觸點的一端連接市電的火線,第二觸點的另一端通過第八觸點連接空開單元的Lo端,所述第一線圈的一端通過第三觸點連接第四觸點的一端、導軌式電能表的Lout端和第十二觸點的一端,第十三觸點與第三觸點並聯,所述第一線圈的另一端連接第十一觸點的另一端、第二線圈的一端、光伏指示燈電路和導軌式電能表的Nout端,所述第二線圈的另一端連接光伏指示燈電路、還通過第十觸點連接第四觸點的另一端,所述第九觸點的另一端連接市電指示燈電路,第十二觸點的另一端連接市電指示燈電路和空開單元的Lo端,所述導軌式電能表的Lin端通過第五觸點連接離網正弦波逆變器的Lb端,導軌式電能表的Nin端通過第六觸點連接離網正弦波逆變器的Nb端。
            [0024]所述的家用離網光伏發電裝置中,所述第一觸點和第二觸點均爲常開觸點,第三觸點和第四觸點均爲常閉輔助觸點,第五觸點和第六觸點均爲常開觸點,第七觸點和第八觸點爲第一線圈的主觸點常閉,第九觸點和第十觸點爲第一線圈的輔觸點,第i^一觸點和第十二觸點爲第二線圈的主觸點,第十三觸點爲第二線圈的輔觸點。
            [0025]所述的家用離網光伏發電裝置中,所述光伏指示燈電路內置能發出藍光的LED燈,所述市電指示燈電路內置能發出紅光的LED燈。
            [0026]所述的家用離網光伏發電裝置中,其還包括用于爲12V的直流負載供電的DC12V直流插座,所述DC12V直流插座連接所述輸入輸出電路。
            [0027]所述的家用離網光伏發電裝置中,其還包括用于將蓄電池組輸出的電池電壓轉換爲5V電壓、實現多路USB輸出供電的DC/DC模塊;所述DC/DC模塊連接所述輸入輸出電路。
            [0028]本實用新型提供的一種家用離網光伏發電裝置,采用光伏組件、輸入輸出電路、蓄電池組與交流控制模塊的技術形式,使太陽能最大程度的轉換電能存儲在蓄電池組內,通過雙電源切換開關實現市電供電與蓄電池組供電之間的選擇切換,使光伏發電技術能應用于我國大多數家庭,停電後能提供備用電源,方便用戶使用。

            【專利附圖】

            【附圖說明】
            [0029]圖1爲本實用新型中家用離網光伏發電裝置的應用實施例示意圖;
            [0030]圖2爲本實用新型中家用離網光伏發電裝置的雙電源切換開關的應用實施例示意圖;
            [0031]圖3爲本實用新型中家用離網光伏發電裝置的雙電源切換開關的應用實施例電路圖。

            【具體實施方式】
            [0032]本實用新型提供了一種家用離網光伏發電裝置,爲使本實用新型的目的、技術方案及效果更加清楚、明確,以下對本實用新型進一步詳細說明。應當理解,此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型,並不用于限定本實用新型。
            [0033]本實用新型提供了一種家用離網光伏發電裝置,本實用新型提供的家用離網光伏發電裝置包括依次連接光伏組件1、輸入輸出電路2、蓄電池組3和交流控制模塊4。光伏組件I接收太陽光中的光輻射能量並轉化爲電能,通過輸入輸出電路2傳輸到蓄電池組3中存儲。輸入輸出電路2還與直流負載連接,用于將蓄電池組3上的直流電傳輸給直流負載供電;這種直連的直流供電方式相比于現有交流市電轉換爲直流電後再進行供電而言,減少了交、直流轉換,從而可以有更高的能量利用效率,並且節能環保。
            [0034]本實施例中,所述光伏組件I的尺寸由實際安裝位置確定,型號可采用JW5535/110SP。以廣東省佛山市爲例,該地區太陽輻射資源在全國基本居于平均水平。光伏組件I安裝在13樓住戶正南方向陽台的玻璃護欄上時,光伏組件I (采用鋁框組件)的邊框尺寸爲:寬669mm,高923mm,計算面積爲0.618m2,裝機容量標稱值爲llOWp。這一安裝尺寸和成本對于我國家庭用戶而言,大部分家庭均能承受。具體實施時,光伏組件可采用BIPV (Building Integrated Photovoltaic)光伏建築一體化組件,能直接更換陽台原有的玻璃圍欄,有更佳的整體感和更協調的外觀。
            [0035]交流控制模塊4與交流負載和市電連接,用于選擇在市電供電和蓄電池組供電之間切換,選擇蓄電池組供電時將蓄電池組3的直流電(+12V)轉換爲220V交流電後才給交流負載(如家用電器)供電,使家用離網光伏發電裝置滿足家庭的部分用電需求。即用戶能自行選擇是市電給部分電器尤其是照明供電、還是蓄電池組逆變爲220V交流電給家用電器供電。這樣在停電後也能保證繼續供電,確保部分家用電器的正常工作;該家用離網光伏發電裝置穩定性較高,能滿足家庭用電的需求。
            [0036]請繼續參閱圖1,本實施例中,所述輸入輸出電路2可采用型號爲CIS10-1.1_2L的太陽控制器。輸入輸出電路2連接的直流負載可以爲12V的MR16燈(MultifacetedReflector, 一種由衆多制造商所制定的標准規格鹵素反射燈)。MR16燈在家庭中大多安裝于天花吊頂中,其燈具允許用戶在一定範圍內調整光源的出射角度,對家庭總體的照明環境提供一種相當理想的設計光源。所述MR16燈傳統采用12V/20W、或12V/35W的鹵鎢燈燈杯,其照明效果好、價格便宜,有一定的市場競爭力。
            [0037]現有技術中MR16燈需要設置一 220V的驅動電源模塊才可接入市電。而本實施例中,通過輸入輸出電路2即可將蓄電池組3的直流電的輸出端與MR16燈的電源端直接連接。由于輸入輸出電路2能直接輸出直流電給MR16燈供電,無需220V的電源轉換驅動,不僅實現更高效率的能量利用,還可以省掉現有的220V的驅動電源模塊,節省成本。
            [0038]具體實施時,用戶宜將鹵鎢燈的MR16燈替換爲優質的MR16 LED燈以實現更好的節能效果,同時,原有的連接線路無需任何修改。
            [0039]所述輸入輸出電路2連接的直流負載還可以爲無刷電機流水燈,其中的流水燈采用12V/3W的LED球泡燈,直流無刷電機水泵爲12V/0.8W,其連接方式與MR16燈相同,此處不作贅述。
            [0040]進一步實施例中,所述輸入輸出電路2還可以連接DC12V直流插座,爲其他12V的直流負載供電。
            [0041]具體實施時,所述家用離網光伏發電裝置還包括DC/DC模塊(型號爲LM2596),其與輸入輸出電路2連接,用于將蓄電池組輸出的電池電壓轉換爲5V電壓,以實現多路USB輸出,爲智能手機等采用USB方式供電的負載提供日常使用的電力。用戶通過USB數據線連接手機與DC/DC模塊時,DC/DC模塊將自動啓動(也可設計爲通過手動按鍵啓動或觸摸啓動等),DC/DC模塊的直流降壓功能把通用控制單元24輸出的12V轉爲5V標准的USB輸出,給手機充電。當手機充電完成後,或將手機從USB數據線上被拔出時,DC/DC模塊自動進入休眠狀態,即停止5V電壓轉換並停止供電輸出。DC/DC模塊以輸出5V/1A的爲例,其具體工作原理爲:
            [0042]當實測輸出電流小于10mA並保持約8S後,可判斷手機的電池已充滿,DC/DC模塊進入休眠,停止5V電壓轉換工作並停止供電輸出,此時DC/DC模塊的待機電流小于50uA量級。其中,判斷輸出電流小于10mA和需要的保持時長與輸出電流的具體數值有關,具體電流值越小,判斷需要的時長越短。如USB數據線被拔出時,輸出電流爲零,則檢測保持零電流2秒之內即可進入休眠狀態。爲了便于用戶了解DC/DC模塊的工作狀態,還可以在DC/DC模塊上設置一指示燈。當DC/DC模塊進入工作狀態時,指示燈點亮;進入休眠狀態時,指示燈熄滅。DC/DC模塊的多路USB輸出除可滿足手機充電外,其余的采用USB接口的電子産品均可使用。
            [0043]在具體實施時,可將DC/DC模塊的USB輸出端口安裝在牆上插座中,用戶只要把手機原配的USB充電線插入該插座即可自動啓動DC/DC模塊進行充電,其能實現與手機原配的市電充電器相同的功能。並且,本實施例在手機充滿電後或從USB充電線上拔出時,由于DC/DC模塊在數秒內已可自動進入休眠狀態,幾乎不再有任何的電量損耗。而現有手機使用市電充電後,若未能及時拔出充電器,充電器仍與市電連接會産生一定的電能損耗。根據實際數據統計可知,充電器在一年之內24小時均不斷開與市電的連接,這一年內額外多耗用的電能量是非常多的。因此,手機充滿電後,本實施例的DC/DC模塊自動休眠從而減少了電能損壞,用戶可以在任何時候拔出手機且不會造成電能浪費,解決了現有手機充滿電後未及時拔出産生的電能損耗的問題,節約了電能資源。
            [0044]請繼續參閱圖1,本實施例中,所述蓄電池組3由6個2V 330Ah單體閥控密封鉛酸蓄電池串聯而成,其電壓/容量爲12V/330Ah,最大荷電容量爲3.96kWh。所述蓄電池組3中單體電池的類型選擇具有以下優點:1、一般情況下所需的最大容量不會受到限制,蓄電池不需並聯;2、單個電池重量相對較輕,運送安裝均方便;3、比常規12V蓄電池的設計壽命要長得多;本實用新型實施例中蓄電池組使用壽命將遠長于現有設計的標准離網光伏系統,合理使用時,從常規離網系統設計的實際使用壽命2年左右提高至10年以上的設計使用壽命,在精細優化的理性使用前提下其使用壽命可高達到15年的期望值。因此在實際使用時選取這種單體蓄電池,能讓蓄電池組3可以接近甚至盡可能地達到其設計壽命值,大大延長了家用離網光伏發電裝置的使用時間。
            [0045]請繼續參閱圖1,本實施例中,所述交流控制模塊4包括依次連接的離網正弦波逆變器41、雙電源切換開關42和空開單元43,所述離網正弦波逆變器41連接蓄電池組3,空開單元43連接交流負載。離網正弦波逆變器輸出功率爲300W,帶緩啓動,DC12V輸入,能將蓄電池組3的直流電轉換成220V交流電給家用電器供電。所述雙電源切換開關42 (含漏電保護)主要用于實現市電供電與蓄電池組逆變爲220V交流電供電之間的選擇切換。市電或蓄電池組逆變後的交流電通過空開單元43對交流負載供電。
            [0046]本實施例中,所述空開單元43包括3個空開、即空開1、空開2、空開3,均爲交流空開、即微型斷路器。空開I連接的交流負載可以爲房間照明燈。空開2連接的交流負載可以爲客廳照明燈。空開3連接的交流負載可以爲一緊急供電插座。
            [0047]具體實施時,所述雙電源切換開關42可采用帶保護的手動切換電路,其具體電路圖如圖2所示,所述雙電源切換開關42包括市電漏電斷路器421、斷路器輔助觸點NC 422、逆變器漏電斷路器423和導軌式交流接觸器424。所述市電漏電斷路器421通過斷路器輔助觸點NC 422連接導軌式交流接觸器424,導軌式交流接觸器424通過逆變器漏電斷路器423連接離網正弦波逆變器41。
            [0048]其中,斷路器輔助觸點NC (表示常閉型)由于是附加固定安裝在市電漏電斷路器421上的,可與市電漏電斷路器421視作一個整體,參考的優選型號爲ABB S2-H02。對應的市電漏電斷路器421優選型號爲GS261-C25/0.03。導軌式交流接觸器424適用型號爲:NCH8-20/20。
            [0049]爲了便于了解逆變器輸出的電量,所述雙電源切換開關42還可以選擇導軌式電能表425、其連接在逆變器漏電斷路器423與導軌式交流接觸器424之間。所述導軌式電能表424采用標准的Din導軌安裝,在本實施例中主要用于測量離網正弦波逆變器41的輸出累計電能值,還可顯示交流輸出的有功功率、輸出電壓、輸出電流及功率因素等測量數據。導軌式電能表424可選型號爲:ABB Cll 110-400。
            [0050]當市電漏電斷路器421接通時,市電將接入空開單元43爲交流負載供電,此時斷路器輔助觸點NC 422處于斷開狀態,導軌式交流接觸器424的線圈不通電使其主觸點斷開,即使此時離網正弦波逆變器41已開啓,離網正弦波逆變器41輸出的電能也不會對交流負載供電。
            [0051]當用戶手動將市電漏電斷路器421關閉以切斷市電時,斷路器輔助觸點NC 422將閉合,若此時將離網正弦波逆變器41打開且逆變器漏電斷路器423處于閉合狀態,則導軌式交流接觸器424的線圈通電使其主觸點接通,離網正弦波逆變器41輸出的電能給交流負載供電,同時導軌式電能表425記錄離網正弦波逆變器41的輸出累計電能值。
            [0052]該雙電源切換開關42由于采用微型斷路器和附件,及導軌式接觸器連接組成,其實際體積很小且結構簡單,可以非常方便地安裝在標准的家庭配電箱內。並且,若用戶平時使用市電供電,雙電源切換開關42不工作、不會産生任何額外的電能損耗。即使使用蓄電池組的逆變電能時,雙電源切換開關42實際運行時耗用的有功功率實測在IW以內,只需極少的控制能量。該雙電源切換開關42的實際操作流程包括:
            [0053]啓用離網正弦波逆變器41。先關閉市電、即關閉市電漏電斷路器421;接著啓動離網正弦波逆變器41。此時由逆變後的220V交流電供電。
            [0054]啓用市電。先關閉離網正弦波逆變器41;接著接通市電漏電斷路器421。此時由市電供電。
            [0055]雙電源切換開關操作簡單,適用于一般家庭用戶使用。同時,該雙電源切換開關具有一定的保護功能,其原因在于:若市電處于接通狀態,即使用戶啓動離網正弦波逆變器41並且將逆變器漏電斷路器423閉合。由于斷路器輔助觸點NC處于斷開狀態,只有市電漏電斷路器421的主觸點超過了徹底分斷的位置之後、斷路器輔助觸點NC才有接通的可能,因此導軌式交流接觸器424不工作,離網正弦波逆變器41的輸出不會傳輸到交流負載。
            [0056]若重新啓用市電時,未按所述操作流程先關閉離網正弦波逆變器41而直接將市電漏電斷路器421合上,斷路器輔助觸點NC在市電漏電斷路器421人手操作行程約40%(就是說還不到動作行程的50%,此時市電漏電斷路器421未接通)時,斷路器輔助觸點NC已處于斷開狀態,交流接觸器線圈立即斷電同時其主觸點將迅速斷開。因此,一般而言,市電漏電斷路器421的主觸點在用戶真正接通市電之前已自動完成切斷離網正弦波逆變器41電力輸出的動作。
            [0057]請同時參閱圖3,圖3中示出所述雙電源切換開關的較佳實施例的電路結構,該切換開關同樣可以方便地安裝在標准Din導軌家庭配電箱內,電路結構性能更完善,定位更准確,適于用于對切換速度有更高要求的用戶群體。所述市電漏電斷路器421包括第一觸點NI和第二觸點N2、均爲常開觸點。所述斷路器輔助觸點NC 422包括第三觸點N3和第四觸點N4、均爲常閉輔助觸點。所述逆變器漏電斷路器423包括第五觸點N5和第六觸點N6、均爲常開觸點。所述導軌式交流接觸器424包括第一線圈KM1、第二線圈KM2、第七觸點N7、第八觸點N8、第九觸點N9、第十觸點N10、第i^一觸點NI 1、第十二觸點N12、第十三觸點N13、光伏指示燈電路4241和市電指示燈電路4242。其中,第七觸點N7和第八觸點N8爲第一線圈KMl的主觸點(常閉)。第九觸點N9和第十觸點NlO爲第一線圈KMl的輔觸點(常開)。第i^一觸點Nll和第十二觸點N12爲第二線圈KM2的主觸點(常開),第十三觸點N13爲第二線圈KM2的輔觸點(常開)。
            [0058]所述第一觸點NI的一端連接市電的零線N,第一觸點NI的另一端通過第七觸點N7連接空開單元的No端、第九觸點N9的一端和第i^一觸點Nll的一端,所述第二觸點N2的一端連接市電的火線L,第二觸點N2的另一端通過第八觸點NS連接空開單元的Lo端,所述第一線圈KMl的一端通過第三觸點N3連接第四觸點N4的一端、導軌式電能表的Lout端和第十二觸點N12的一端,第十三觸點N13與第三觸點N3並聯,所述第一線圈KMl的另一端連接第十一觸點Nll的另一端、第二線圈KM2的一端、光伏指示燈電路和導軌式電能表的Nout端,所述第二線圈KM2的另一端連接光伏指示燈電路、還通過第十觸點NlO連接第四觸點N4的另一端,所述第九觸點N9的另一端連接市電指示燈電路,第十二觸點N12的另一端連接市電指示燈電路和空開單元的Lo端,所述導軌式電能表的Lin端通過第五觸點N5連接離網正弦波逆變器的Lb端,導軌式電能表的Nin端通過第六觸點N6連接離網正弦波逆變器的Nb端。
            [0059]其中,圖3中的虛線相連的觸點同時開閉。其中,第一觸點N1、第二觸點N2、第三觸點N3和第四觸點N4基本上同時動作,如第一觸點NI與第二觸點N2閉合時,第三觸點N3和第四觸點N4相隔很短的時間後打開。第七觸點N7與第八觸點NS同時開閉,第十一觸點Nll與第十二觸點N12同時開閉。光伏指示燈電路4241有電流流過時,即離網正弦波逆變器41供電時,光伏指示燈電路4241其內置能發出藍光的LED燈被點亮。市電指示燈電路4242有電流流過時,即市電供電時,市電指示燈電路4242其內置的能發出紅光的LED燈被點亮。這樣用戶即可根據LED燈發光的顔色了解當前對交流負載供電的是市電還是蓄電池組。
            [0060]圖3有相當全面而完善的保護功能,而且只需增加兩個小元件即可很好地實現手動和全自動的切換功能:一個用于自動/手動選擇切換的開關,一個帶有2NC觸點的市電檢測繼電器(接在421和424之間,用于模擬人手操作421時對422輔助觸點的動作)。
            [0061]按新增的兩個元件搭成的切換系統在實際運行測試時發現,若選擇自動運行狀態,在市電重新供電和斷開市電多次反複的自動切換過程中,連接在圖1緊急供電插座上的台式電腦一直保持連續穩定運行,沒有出現任何一絲可察覺的異樣。
            [0062]關于能耗方面,圖3在市電接入並設置爲手動運行狀態時,雙電源切換裝置的總耗電幾乎爲0,主要爲紅色指示燈電路,典型值爲0.02W;圖3在市電接入並設置爲自動運行狀態時,雙電源切換裝置總耗電基本上爲市電檢測繼電器的線圈耗電,典型值小于0.51
            [0063]本實用新型另一實施例中,所述雙電源切換開關還可以采用由兩路漏電斷路器組成的全手動操作方式,或商業化成品雙電源切換模塊,或雙刀雙擲手動切換開關等三種方案實現。
            [0064]其中,兩路漏電斷路器組成的全手動操作方式適用于具有電氣專業的用戶群體;其在本實施例所列出的五種方案中體積最小,成本最低,且沒有增加額外損耗。但是該方案必須嚴格按流程操作,硬件上只需將兩路標准的漏電斷路器輸出端並聯即可實現。市電漏電斷路器與逆變器漏電斷路器只能接通一個,嚴禁將兩個斷路器均處于合上狀態,因此不推薦一般家庭選用。
            [0065]所述商業化成品雙電源切換模塊也可適用于一般家庭用戶群體,可選的型號爲2P220V雙電源自動切換開關,或單相家用迷你型ATS( (Automatic Transfer Switch))。使用時可將商業化成品雙電源切換模塊設置爲手動狀態以節省平時的市電待機耗電,也可實現全自動的切換。該方案主要優點在于價格低廉,有較爲成熟技術且已市場化生産。但由于需要使用電機轉動兩個斷路器,切換速度較慢(以圖3所示的實施例爲例,實際運行測試,即使是在手動模式下仍可實現人爲切斷市電以及手動重新接通市電操作後,台式電腦均能很好地保持連續正常的工作而沒有一絲的異常。而此商業化成品雙電源切換模塊是不可能實現的,其典型切換時間在1.5秒量級,比台式電腦要求的不間斷時間長數十倍)。同時,這種商業化成品雙電源切換模塊較爲笨重,外形體積比微型斷路器要大,其底座也不是標准的導軌式,一般情況下無法安裝在家庭配電箱中。
            [0066]所述雙刀雙擲手動切換開關適用于對設備空間無要求的部分電氣專業用戶群體,其比較簡單直接且高效,正常切換運行流程下設備安全且無額外損耗;但其體積較大,且一般不適合所有家庭成員操作。
            [0067]綜上所述,本實用新型提供的家用離網光伏發電裝置適用的用戶群體較爲廣泛,安裝較爲方便;能在停電後,或自然災害導致停電的情況下進行緊急供電;其還能增加國民節能環保和能源利用意識,減少碳排放。
            [0068]應當理解的是,本實用新型的應用不限于上述的舉例,對本領域普通技術人員來說,可以根據上述說明加以改進或變換,所有這些改進和變換都應屬于本實用新型所附權利要求的保護範圍。
            【權利要求】
            1.一種家用離網光伏發電裝置,與直流負載和交流負載連接,其特征在于,包括: 用于接收太陽光中的光輻射能量並轉化爲電能的光伏組件; 用于將所述電能傳輸給蓄電池組,以及將蓄電池組上的直流電傳輸給直流負載供電的輸入輸出電路; 用于存儲輸入輸出電路傳輸的電能的蓄電池組; 用于將用于選擇在市電供電和蓄電池組供電之間切換,選擇蓄電池組供電時將蓄電池組的直流電轉換爲交流電後給交流負載供電的交流控制模塊; 所述光伏組件、輸入輸出電路、蓄電池組和交流控制模塊依次連接,所述輸入輸出電路連接直流負載,所述交流控制模塊連接交流負載和市電。
            2.根據權利要求1所述的家用離網光伏發電裝置,其特征在于,所述蓄電池組由6個閥控密封鉛酸蓄電池串聯而成。
            3.根據權利要求1所述的家用離網光伏發電裝置,其特征在于,所述交流控制模塊包括: 離網正弦波逆變器,用于將蓄電池組的直流電轉換成220V交流電; 雙電源切換開關,用于實現市電供電與蓄電池組逆變爲220V交流電供電之間的選擇切換; 空開單元,用于將市電或所述220V交流電傳輸給交流負載供電; 所述離網正弦波逆變器、雙電源切換開關、空開單元依次連接的,所述離網正弦波逆變器連接蓄電池組,空開單元連接交流負載。
            4.根據權利要求3所述的家用離網光伏發電裝置,其特征在于,所述雙電源切換開關包括市電漏電斷路器、斷路器輔助觸點NC、逆變器漏電斷路器和導軌式交流接觸器;所述市電漏電斷路器通過斷路器輔助觸點NC連接導軌式交流接觸器,導軌式交流接觸器通過逆變器漏電斷路器連接離網正弦波逆變器。
            5.根據權利要求4所述的家用離網光伏發電裝置,其特征在于,所述雙電源切換開關中,所述市電漏電斷路器包括第一觸點和第二觸點,所述斷路器輔助觸點NC包括第三觸點和第四觸點,所述逆變器漏電斷路器包括第五觸點和第六觸點,所述導軌式交流接觸器包括第一線圈、第二線圈、第七觸點、第八觸點、第九觸點、第十觸點、第i^一觸點、第十二觸點、第十三觸點、光伏指示燈電路和市電指示燈電路; 所述第一觸點的一端連接市電的零線,第一觸點的另一端通過第七觸點連接空開單元的No端、第九觸點的一端和第十一觸點的一端,所述第二觸點的一端連接市電的火線,第二觸點的另一端通過第八觸點連接空開單元的Lo端,所述第一線圈的一端通過第三觸點連接第四觸點的一端、導軌式電能表的Lout端和第十二觸點的一端,第十三觸點與第三觸點並聯,所述第一線圈的另一端連接第十一觸點的另一端、第二線圈的一端、光伏指示燈電路和導軌式電能表的Nout端,所述第二線圈的另一端連接光伏指示燈電路、還通過第十觸點連接第四觸點的另一端,所述第九觸點的另一端連接市電指示燈電路,第十二觸點的另一端連接市電指示燈電路和空開單元的Lo端,所述導軌式電能表的Lin端通過第五觸點連接離網正弦波逆變器的Lb端,導軌式電能表的Nin端通過第六觸點連接離網正弦波逆變器的Nb端。
            6.根據權利要求5所述的家用離網光伏發電裝置,其特征在于,所述第一觸點和第二觸點均爲常開觸點,第三觸點和第四觸點均爲常閉輔助觸點,第五觸點和第六觸點均爲常開觸點,第七觸點和第八觸點爲第一線圈的主觸點常閉,第九觸點和第十觸點爲第一線圈的輔觸點,第十一觸點和第十二觸點爲第二線圈的主觸點,第十三觸點爲第二線圈的輔觸點。
            7.根據權利要求5所述的家用離網光伏發電裝置,其特征在于,所述光伏指示燈電路內置能發出藍光的LED燈,所述市電指示燈電路內置能發出紅光的LED燈。
            8.根據權利要求1所述的家用離網光伏發電裝置,其特征在于,其還包括用于爲12V的直流負載供電的DC12V直流插座,所述DC12V直流插座連接所述輸入輸出電路。
            9.根據權利要求1所述的家用離網光伏發電裝置,其特征在于,其還包括用于將蓄電池組輸出的電池電壓轉換爲5V電壓、實現多路USB輸出供電的DC/DC模塊;所述DC/DC模塊連接所述輸入輸出電路。
            【文檔編號】H02S10/20GK204013332SQ201420377693
            【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年7月9日 優先權日:2014年7月9日
            【發明者】屈柏耿, 段春豔, 章大鈞, 王旭偉, 陳達明, 陳萼, 李柏青 申請人:佛山職業技術學院
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