[发明专利]一种用于岛礁环境下的光伏制水机电源

说明书

本发明公开了一种用于岛礁环境下的光伏制水机电源，包括：光伏板(1)、防反接倒灌电路(2)、DC‑DC降压电路(3)、DC‑AC逆变电路(4)、储能组件(5)、直流侧支撑电容(6)和输出隔离变压器(7)。本发明的电源特别适用于岛礁高盐高湿环境，能够承受制水机启动过载适应制水机短时大过载启动，可靠性高。

技术领域

本发明属于光伏电源技术领域，更具体地，涉及一种用于岛礁环境下的光伏制水机电源。

背景技术

岛礁环境下，采用压缩空气制水或者雾化冷凝的淡化设备制水，是较为简单可靠的获取淡水的方式。制水机的核心是制冷压缩机，由异步电机驱动，因此存在5-7倍的启动电流，持续时间1～3秒。当前主流的光伏逆变电源主要针对新能源并网逆变的应用，典型的拓扑为BOOST升压到300-400V之后，进行逆变，并直接接入电网，这种类型的光伏逆变电源虽然具有体积小、成本低的特点，但由于存在高压直流环节，在岛礁环境下，湿气、盐雾会对高压部分的绝缘产生极其不利的影响；采用电池作为储能元件时，还需要增加额外的充放电电路；这类电源设计本身并未考虑异步电机的启动电流问题，因此常规的光伏逆变电源并不适合用于岛礁环境的光伏制水机。

发明内容

针对现有技术的至少一个缺陷或改进需求，本发明提供了一种用于岛礁环境下的光伏制水机电源，能够承受启动过载，且能够在高湿度、高盐雾环境下可靠工作。

为实现上述目的，本发明提供了一种用于岛礁环境下的光伏制水机电源，包括：光伏板(1)、防反接倒灌电路(2)、DC-DC降压电路(3) 、DC-AC逆变电路（4）、储能组件（5）、直流侧支撑电容(6)和输出隔离变压器（7），所述光伏板(1)的输出端与所述防反接倒灌电路(2)的输入端电连接，所述防反接倒灌电路(2)的输出端与所述DC-DC降压电路(3)输入端电连接，所述DC-DC降压电路(3)输出端与所述DC-AC逆变电路（4）的输入端电连接，所述DC-AC逆变电路（4）的输出端与所述输出隔离变压器（7）的低压侧电连接，所述输出隔离变压器（7）的高压侧用于对外引出作为电源输出端，所述储能组件(5)和所述直流侧支撑电容(6)并联接地，所述储能组件(5)和所述直流侧支撑电容(6)的另一共用端与所述DC-DC降压电路(3)输出端电连接。

优选的，所述DC-DC降压电路(3)包括2组降压变换器，2组所述降压变换器按照载波交错的方式运行。

优选的，所述DC-AC逆变电路（4）包括至少1组桥式逆变器，且所述DC-AC逆变电路（4）的运行纹波电流有效值能够被所述直流侧支撑电容(6)完全吸收而不引起过热。

优选的，所述防反接倒灌电路(2)包括并联的防反接二极管（2a）和继电器（2b），所述防反接二极管（2a）正极与所述光伏板(1)的输出端电连接，所述防反接二极管（2a）负极与所述DC-DC降压电路(3)输入端电连接，所述继电器（2b）触点两极分别连接所述防反接二极管(2a)的正负极，所述继电器（2b）触点在电源启动时处于不闭合状态，当触点两极的相对电压满足预设启动条件时，所述继电器（2b）触点才被触发闭合。

优选的，所述储能组件(5)包括用于控制充电放电软启动的软启动电路。

优选的，所述输出隔离变压器包括用于控制负载软启动的软启动电路。

优选的，所述输出隔离变压器(7)采用单相工频升压变压器，其短时过载能力为额定容量的8倍以上且短路阻抗不超过额定负载的10%。

优选的，还包括控制单元，所述控制单元用于：

采集所述DC-AC逆变电路（4）输入端的电压和电流，并依据采集电压和电流的乘积进行负载功率的监控，设定不低于10倍额定输出电流的阈值作为输出过载的判定条件；

采集所述防反接倒灌电路(2)输入端的电压和电流，并依据采集电压和电流的乘积进行光伏最大功率点自动跟踪，始终保持光伏功率在最大值附近；