專利名稱：基于太陽能光伏并網(wǎng)發(fā)電的室外照明系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領域：
基于太陽能光伏并網(wǎng)發(fā)電的室外照明系統(tǒng)
技術(shù)領域：
本實用新型涉及照明系統(tǒng)，特別涉及一種基于太陽能光伏并網(wǎng)發(fā)電的路燈、廣場燈等室外照明系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著經(jīng)濟的發(fā)展、社會的進步，電能的消耗越來越大，傳統(tǒng)的火電需要燃燒煤、石油等化石燃料，一方面化石燃料蘊藏量有限、越燒越少，正面臨著枯竭的危險。另一方面燃燒燃料將排出二氧化碳和硫的氧化物，因此會導致溫室效應和酸雨，惡化地球環(huán)境。針對上述問題人們對能源提出越來越高的要求，尋找新能源成為當前人類面臨的迫切課題。太陽能是一種干凈的可再生的新能源，越來越受到人們的親睞，在人們生活、工作中有廣泛的作用，其中之一就是將太陽能轉(zhuǎn)換為電能，而將太陽能轉(zhuǎn)為電能的裝置即為太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)。在節(jié)能環(huán)保的大趨勢下，新能源光伏發(fā)電應用是也越來越廣泛，太陽能光伏并網(wǎng)發(fā)電更是呈現(xiàn)一種逐漸替代部分傳統(tǒng)發(fā)電的趨勢，用以解決地廣人稀、交通不便而無法進行電網(wǎng)覆蓋的僻遠地區(qū)，然而，盡管如此，太陽能光伏發(fā)電由于自身的局限性，導致其應用也具有一定的局限性，隨著太陽能光伏發(fā)電技術(shù)趨于成熟，有效解決太陽能光伏發(fā)電應用的局限性及合理推廣太陽能的應用已成為當前一個亟待解決問題。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于有效克服上述技術(shù)的不足，提供一種基于太陽能光伏并網(wǎng)發(fā)電的室外照明系統(tǒng)。該室外照明裝置可在白天通過光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)發(fā)電并將電量供給電網(wǎng)，晚上通過電網(wǎng)為路燈等室外照明裝置供電，可有效節(jié)省電網(wǎng)消耗的電量。本實用新型的技 術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的一種基于太陽能光伏并網(wǎng)發(fā)電的室外照明系統(tǒng)，它包括一室外照明裝置，一光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)及一公共電網(wǎng)，所述光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)中的光伏組件安裝于所述室外照明裝置上，所述室外照明裝置通過一輸配電線路系統(tǒng)與所述公共電網(wǎng)連接，通過所述公共電網(wǎng)為室外照明裝置供電；所述光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)通過所述輸配電線路系統(tǒng)與所述公共電網(wǎng)及室外照明裝置連接，為所述公共電網(wǎng)和室外照明裝置供電。下面對上述技術(shù)方案進一步闡述還包括一用于對所述室外照明裝置工作狀況及光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)發(fā)電狀態(tài)進行監(jiān)控，并能對所述室外照明裝置進行調(diào)控的后臺監(jiān)控服務器，所述室外照明裝置及光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)通過一智能網(wǎng)關與所述后臺監(jiān)控服務器信號連接。所述輸配電線路系統(tǒng)包括輸配電線路及配電箱，所述配電箱內(nèi)安裝有一用于計量室外照明裝置耗電量及光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)發(fā)電量的雙向電表。所述光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)包括光伏組件、光伏并網(wǎng)微逆變器，所述光伏組件與所述光伏并網(wǎng)微逆變器連接，所述光伏并網(wǎng)微逆變器通過輸配電線路系統(tǒng)與所述公共電網(wǎng)連接。 所述室外照明裝置具有一智能接口，所述智能接口與通過所述智能網(wǎng)關連接至所述后臺監(jiān)控服務器。所述光伏并網(wǎng)微逆變器具有一通訊模塊，所述通訊模塊通過所述智能網(wǎng)關連接至所述后臺監(jiān)控服務器。本實用新型的有益效果在于本實用新型將太陽能光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)與室外照明裝置相結(jié)合，利用光伏組件和光伏并網(wǎng)微逆變器，實現(xiàn)路燈系統(tǒng)的“零排放”，在室外照明裝置系(如路燈)上安裝合適的與路燈功耗匹配的光伏組件，根據(jù)光伏組件的功率，在路燈上選擇安裝相應的光伏并網(wǎng)微逆變，光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)與路燈的輸配電線路系統(tǒng)(路燈的供電線路)相連，通過路燈的輸配電線路向路燈及公共電網(wǎng)供電，一般情況下，白天有陽光的時候，各路燈上的光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)在工作，通過路燈供電線路向電網(wǎng)供電，發(fā)電量與線路過載量匹配，配電箱按要求安裝雙向電表，這樣就能實現(xiàn)路燈系統(tǒng)零排放，即白天發(fā)電，晚上路燈耗電，雙向電表如實記錄該系統(tǒng)發(fā)耗電情況，節(jié)能環(huán)保。此外，還將室外照明裝置及光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)通過無線或有限連接方式連接至一后臺監(jiān)控服務器，通過后臺監(jiān)控服務器對路燈和光伏發(fā)電的情況及時的監(jiān)控，并能對有智能接口功能的路燈進行調(diào)控，其操作控制方便，具有較強的實用性。

圖1為本實用新 型系統(tǒng)安裝的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實用新型系統(tǒng)的原理方框圖；圖3為本實用新型中光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的系統(tǒng)框圖；圖中室外照明裝置I ;光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)2 ;光伏組件21 ;光伏并網(wǎng)微逆變器22 ；DSP主控模塊221 ;輸入濾波模塊222 ；DC/DC轉(zhuǎn)換模塊223 ；DC/AC轉(zhuǎn)換模塊224 ;輸出濾波模塊225 ;控制電源226 ;通訊模塊227 ;公共電網(wǎng)3 ;輸配電線路4 ;配電箱5 ;后臺監(jiān)控服務器6;智能網(wǎng)關7;智能接口 8。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進一步的描述。參照圖1至圖2所示，本實用新型揭示了一種基于太陽能光伏并網(wǎng)發(fā)電的室外照明系統(tǒng)，該室外照明裝置I可在白天通過光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)2發(fā)電并將電量供給電網(wǎng)，晚上通過電網(wǎng)為路燈等室外照明裝置I供電，可有效節(jié)省電網(wǎng)消耗的電量。它包括一室外照明裝置1，一光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)2及一公共電網(wǎng)3，所述室外照明裝置I可以是道路路燈、廣場燈等等；所述光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)2中的光伏組件21安裝于所述室外照明裝置I上(例如安裝于路燈支架上)，所述室外照明裝置I通過一輸配電線路4系統(tǒng)與所述公共電網(wǎng)3連接，通過所述公共電網(wǎng)3為室外照明裝置I供電；所述光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)2通過所述輸配電線路4系統(tǒng)與所述公共電網(wǎng)3及室外照明裝置I連接，為所述公共電網(wǎng)3和室外照明裝置I供電，在白天時間段內(nèi)，光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)2工作，將太陽能轉(zhuǎn)化成電能并輸送至公共電網(wǎng)3，在夜晚時間段內(nèi)，再通電網(wǎng)為路燈等室外照明裝置I供電，相當于將公共電網(wǎng)3作為蓄電池，白天對其進行充電，而在夜間則利用該充有電的蓄電池為路燈供電，如此循環(huán)，將太陽能轉(zhuǎn)為為公共電網(wǎng)3的部分電能，在將這部分電能供給路燈等室外照明裝置1，極大的節(jié)省了公共電網(wǎng)3的能耗。此外，本實用新型的基于太陽能光伏并網(wǎng)發(fā)電的室外照明系統(tǒng)還包括一用于對所述室外照明裝置I工作狀況及光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)2發(fā)電狀態(tài)進行監(jiān)控，并能對所述室外照明裝置進行調(diào)控的后臺監(jiān)控服務器6，所述室外照明裝置I及光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)2與所述后臺監(jiān)控服務器6信號連接；具體的，室外照明裝置I及光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)2可通過無線、485通訊接口、電力載波等方式與一智能網(wǎng)關7連接，后臺監(jiān)控服務器6連接至該智能網(wǎng)關7，由此實現(xiàn)室外照明裝置I及光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)2與后臺監(jiān)控服務器6之間的信號的連接。本實施例中，室外照明裝置I具有一智能接口 8，所述智能接口 8與通過所述智能網(wǎng)關7連接至所述后臺監(jiān)控服務器6，通過所述后臺監(jiān)控服務器6對路燈等室外照明裝置I工作狀態(tài)進行監(jiān)控，并通過智能接口 8實現(xiàn)對路燈等室外照明裝置I進行調(diào)控。所述輸配電線路4系統(tǒng)包括輸配電線路4及配電箱5，所述配電箱5內(nèi)安裝有一用于計量室外照明裝置I耗電量及光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)2發(fā)電量的雙向電表。參照圖3所示，所述光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)2包括光伏組件21、光伏并網(wǎng)微逆變器22(含MPPT控制器及并網(wǎng)逆變電路)，光伏并網(wǎng)微逆變器22指輸出功率小于1000W的光伏并網(wǎng)逆變器；所述光伏組件21與所述光伏并網(wǎng)微逆變器22，所述光伏并網(wǎng)微逆變器22通過輸配電線路4系統(tǒng)與所述公共電網(wǎng)3連接，光伏組件21將太陽能轉(zhuǎn)成電能，再通過光伏并網(wǎng)微逆變器22將直流轉(zhuǎn)化成交流輸送至公共電網(wǎng)3。即光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)2利用光伏組件21將太陽能轉(zhuǎn)化為直流電能，再利用光伏并網(wǎng)微逆變器22將不穩(wěn)定的直流電能轉(zhuǎn)化為與公共電網(wǎng)3同頻、同相位的交流電來并網(wǎng)，向公共電網(wǎng)3發(fā)送電能。具體的，所述光伏并網(wǎng)微逆變器22包括輸入濾波模塊222、DC/DC轉(zhuǎn)換模塊223、DC/AC轉(zhuǎn)換模塊224、輸出濾波模塊225、控制電源226及DSP主控模塊221，其中，輸入濾波模塊222、DC/DC轉(zhuǎn)換模塊223、DC/AC轉(zhuǎn)換模塊224及輸出濾波模塊225依次電性連接，DC/DC轉(zhuǎn)換模塊223及DC/AC轉(zhuǎn)換模塊224與DSP主控模塊221電性連接，DSP主控模塊221采集DC/DC轉(zhuǎn)換模塊223及DC/AC轉(zhuǎn)換模塊224上的電信號，并對DC/DC轉(zhuǎn)換模塊223及DC/AC轉(zhuǎn)換模塊224進行控制，輸入濾波模塊222電性連接于控制電源226的輸入端，控制電源226的輸出端電性連接于DSP主控模塊221，為DSP主控模塊221供電，光伏組件21輸出的電能經(jīng)輸入濾波模塊222濾波后，輸入至DC/DC轉(zhuǎn)換模塊223及DC/AC轉(zhuǎn)換模塊224轉(zhuǎn)成交流，最終通過輸出濾波模塊225濾波后經(jīng)輸配電線路4、電配箱5輸送至公共電網(wǎng)3。此外，DSP主控模塊221還電性連接有一通訊模塊227，所述通訊模塊227與所述智能網(wǎng)關7信號連接，實現(xiàn)與后臺監(jiān)控服務器6通訊。光伏并網(wǎng)微逆變器22整個電能的變換和傳遞過程，是利用DC/DC和DC/AC兩級電能質(zhì)量變換來實現(xiàn)的，整個光伏并網(wǎng)微逆變器22的控制方式是通過全部數(shù)字化控制方式，由DSP主控模塊221來采集各項電壓、電流信號,并生成驅(qū)動主電路的PWM信號來完成，且符合國家光伏逆變并網(wǎng)安全的標準。光伏并網(wǎng)微逆變器22充分利用在同等光照條件的光伏陣列所能提供的最大功率，在每一個光伏并網(wǎng)微逆變器裝置控制系統(tǒng)中進行了最大功率點跟蹤(MPPT)。同時對并入的市電進行采樣，使逆變交流電同期并入電網(wǎng)，而且通過光伏并網(wǎng)微逆變器22中通訊模塊227及智能網(wǎng)關7實現(xiàn)與后臺監(jiān)控服務器6的通訊及對光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)2進行監(jiān)控。本發(fā)明中光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)為現(xiàn)有技術(shù)，在此不作詳細描述。綜上所示，本實用新型將太陽能光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)2與室外照明裝置相結(jié)合，利用光伏組件21和光伏并網(wǎng)微逆變器22，可實現(xiàn)路燈系統(tǒng)的“零排放”，在具體配置及安裝時，在室外照明裝置I (如路燈)上安裝合適的與路燈功耗匹配的光伏組件21，根據(jù)光伏組件21的功率，在路燈上選擇安裝相應的光伏并網(wǎng)微逆變，光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)2與路燈的輸配電線路4系統(tǒng)(路燈的供電線路)相連，通過路燈的供電線路向路燈及電網(wǎng)供電，一般情況下，白天有陽光的時候，各路燈上的光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)2在工作，通過路燈輸配電線路向電網(wǎng)供電，發(fā)電量與線路過載量匹配，配電箱5按要求安裝雙向電表，這樣就能實現(xiàn)路燈系統(tǒng)零排放，即白天發(fā)電，晚上路燈耗電，雙向電表如實記錄該系統(tǒng)發(fā)耗電情況，節(jié)能環(huán)保。此夕卜，還將室外照明裝置I及光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)2通過無線或有限連接方式連接至一后臺監(jiān)控服務器6，通過后臺監(jiān)控服務器6對路燈和光伏發(fā)電的情況及時的監(jiān)控，并能對有智能接口 8功能的路燈進行調(diào)控，其操作控制方便，具有較強的實用性。以上所描述的僅為本實用新型的較佳實施例，上述具體實施例不是對本實用新型的限制。在本實用新型的技術(shù)思想范疇內(nèi)，可以出現(xiàn)各種變形及修改，凡本領域的普通技術(shù)人員根據(jù)以上描述所做的潤飾、修改或等同替換，均屬于本實用新型所保護的范圍。
權(quán)利要求1.一種基于太陽能光伏并網(wǎng)發(fā)電的室外照明系統(tǒng)，其特征在于它包括一室外照明裝置，一光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)及一公共電網(wǎng)，所述光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)中的光伏組件安裝于所述室外照明裝置上，所述室外照明裝置通過一輸配電線路系統(tǒng)與所述公共電網(wǎng)連接，通過所述公共電網(wǎng)為室外照明裝置供電；所述光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)通過所述輸配電線路系統(tǒng)與所述公共電網(wǎng)及室外照明裝置連接，為所述公共電網(wǎng)和室外照明裝置供電。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于太陽能光伏并網(wǎng)發(fā)電的室外照明系統(tǒng)，其特征在于還包括一用于對所述室外照明裝置工作狀況及光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)發(fā)電狀態(tài)進行監(jiān)控，并能對所述室外照明裝置進行調(diào)控的后臺監(jiān)控服務器，所述室外照明裝置及光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)通過一智能網(wǎng)關與所述后臺監(jiān)控服務器信號連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于太陽能光伏并網(wǎng)發(fā)電的室外照明系統(tǒng)，其特征在于所述輸配電線路系統(tǒng)包括輸配電線路及配電箱，所述配電箱內(nèi)安裝有一用于計量室外照明裝置耗電量及光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)發(fā)電量的雙向電表。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于太陽能光伏并網(wǎng)發(fā)電的室外照明系統(tǒng)，其特征在于所述光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)包括光伏組件及光伏并網(wǎng)微逆變器，所述光伏組件與所述光伏并網(wǎng)微逆變器電性連接，所述光伏并網(wǎng)微逆變器通過輸配電線路系統(tǒng)與所述公共電網(wǎng)連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求書4所述的基于太陽能光伏并網(wǎng)發(fā)電的室外照明系統(tǒng)，其特征在于 所述光伏并網(wǎng)微逆變器包括輸入濾波模塊、DC/DC轉(zhuǎn)換模塊、DC/AC轉(zhuǎn)換模塊、輸出濾波模塊、控制電源及DSP主控模塊，其中，輸入濾波模塊、DC/DC轉(zhuǎn)換模塊、DC/AC轉(zhuǎn)換模塊及輸出濾波模塊依次電性連接，DC/DC轉(zhuǎn)換模塊及DC/AC轉(zhuǎn)換模塊與DSP主控模塊電性連接，輸入濾波模塊通過控制電源與DSP主控模塊電性連接，為DSP主控模塊供電。
6.根據(jù)權(quán)利要求書2所述的基于太陽能光伏并網(wǎng)發(fā)電的室外照明系統(tǒng)，其特征在于 所述室外照明裝置具有一智能接口，所述智能接口通過所述智能網(wǎng)關連接至所述后臺監(jiān)控服務器。
7.根據(jù)權(quán)利要求書4所述的基于太陽能光伏并網(wǎng)發(fā)電的室外照明系統(tǒng)，其特征在于 所述光伏并網(wǎng)微逆變器還包括一通訊模塊，所述通訊模塊通過所述智能網(wǎng)關連接至所述后臺監(jiān)控服務器。
專利摘要本實用新型公開了一種基于太陽能光伏并網(wǎng)發(fā)電的室外照明系統(tǒng)，它包括一室外照明裝置，一光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)及一公共電網(wǎng)，所述光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)中的光伏組件安裝于所述室外照明裝置上，所述室外照明裝置通過一輸配電線路系統(tǒng)與所述公共電網(wǎng)連接，通過所述公共電網(wǎng)為室外照明裝置供電；所述光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)通過所述輸配電線路系統(tǒng)與所述公共電網(wǎng)及室外照明裝置連接，為所述公共電網(wǎng)和室外照明裝置供電。其有益效果在于本實用新型將太陽能光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)與室外照明系統(tǒng)相結(jié)合，在白天通過光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)發(fā)電并將電量供給電網(wǎng)，晚上通過公共電網(wǎng)為路燈等室外照明裝置供電，可有效節(jié)省電網(wǎng)消耗的電量。
文檔編號F21S9/03GK202884771SQ201220362779
公開日2013年4月17日 申請日期2012年7月25日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月25日
發(fā)明者呂斌, 劉江平, 李俊峰 申請人:深圳美凱電子股份有限公司