一種微型併網逆變器以及應用其的路燈控制系統的製作方法
2023-05-14 23:08:16 1
一種微型併網逆變器以及應用其的路燈控制系統的製作方法
【專利摘要】本發明提供了一種微型併網逆變器，應用於路燈控制系統，包括：依次串接在新能源接口與電網接口之間的新能源發電端電路以及直-交轉換電路，該直-交轉換電路為雙向直-交轉換電路。除此，該微型併網逆變器還包括至少一個路燈啟動電路，其輸入端連接在新能源發電端電路與直-交轉換電路之間、輸出端與外接路燈相連，在接收到第一控制指令時，啟動外接路燈。本微型併網逆變器採用雙向直-交轉換電路，提高了路燈的功率因數，降低了路燈對電網的諧波汙染。且能源發電端電路和路燈轉換電路共用雙向直-交轉換電路，降低了硬體電路成本。又通過路燈啟動電路代替現有技術中的鎮流器，減少了安裝以及維修的人力物力。
【專利說明】—種微型併網逆變器以及應用其的路燈控制系統
【技術領域】
[0001]本發明涉及電力控制【技術領域】，更具體的說是涉及一種微型併網逆變器以及應用其的路燈控制系統。
【背景技術】
[0002]隨著電力系統逐步向新能源方向發展，新能源的路燈也逐漸替代傳統的路燈，而新能源路燈的工作狀態較傳統路燈複雜，即:有些不需要點亮路燈的情況下，同樣需要通過電網線路進行併網發電。而此時不能簡單的斷開電網線路來熄滅路燈，否則會影響路燈上的發電系統正常併網發電。
[0003]現有技術中，為了解決上述問題，通常併網路燈採用分布式併網發電系統和路燈控制系統兩個相對獨立的系統，由分布式發電監控系統和路燈管理控制系統兩個系統分別進行監控。
[0004]但上述新能源路燈在安裝時，需要安裝光伏電池板、微型逆變器、鎮流器以及燈具等，安裝較為複雜。且當路燈發生故障時，需要逐一對微型逆變器、鎮流器以及燈具進行檢測，消耗大量的人力物力。
【發明內容】
[0005]有鑑於此，本發明提供了一種微型併網逆變器以及應用其的路燈控制系統，有效的解決了現有技術中在路燈發生故障時逐一對微型逆變器、鎮流器以及燈具進行檢測導致的消耗大量人力物力的問題。
[0006]為實現上述目的，本發明提供如下技術方案:
[0007]—種微型併網逆變器，應用於路燈控制系統，包括:依次串接在新能源接口與電網接口之間的新能源發電端電路以及直-交轉換電路，所述直-交轉換電路為雙向直-交轉換電路；
[0008]所述微型併網逆變器還包括:
[0009]至少一個輸入端連接在所述新能源發電端電路與所述直-交轉換電路之間，輸出端與外接路燈相連，在接收到第一控制指令時，啟動所述外接路燈的路燈啟動電路。
[0010]優選的，還包括:
[0011]設置在所述路燈啟動電路與外接路燈所在支路上，在接收到第二控制指令時，斷開所述路燈啟動電路與所述雙向直-交轉換電路之間迴路的第一開關電路。
[0012]優選的，所述第一開關電路為開關、繼電器或MOS管。
[0013]優選的，所述路燈啟動電路包括高頻變換電路以及LC諧振電路。
[0014]優選的，所述路燈啟動電路為一個，外接路燈為多個。
[0015]一種路燈控制系統，包括:至少一個上述的微型併網逆變器，且每個所述微型併網逆變器通過同一條電網線路相連；
[0016]以及與每個所述微型併網逆變器相連，產生載波信號控制各路所述微型併網逆變器通電狀態的載波伺服器或載波通訊網關。
[0017]優選的，還包括:
[0018]設置在所述微型併網逆變器上，用於使至少一個路燈與所述路燈啟動電路相連接的路燈接口。
[0019]一種路燈控制系統，其特徵在於，包括:至少一個上述述的微型併網逆變器，且每個所述微型併網逆變器通過同一條電網線路相連；
[0020]所述微型併網逆變器還包括無線收發單元；
[0021]以及與每個所述微型併網逆變器進行通信傳輸的無線收發裝置。
[0022]經由上述的技術方案可知，與現有技術相比，本發明提供了一種微型併網逆變器，應用於路燈控制系統，包括:依次串接在新能源接口與電網接口之間的新能源發電端電路以及直-交轉換電路，該直-交轉換電路為雙向直-交轉換電路。除此，該微型併網逆變器還包括至少一個路燈啟動電路，其輸入端連接在新能源發電端電路與直-交轉換電路之間、輸出端與外接路燈相連，在接收到第一控制指令時，啟動外接路燈。可見，本發明提供的微型併網逆變器採用雙向直-交轉換電路，提高了路燈的功率因數，降低了路燈對電網的諧波汙染。同時新能源發電端電路以及路燈轉換電路共用雙向直-交轉換電路，降低了硬體電路成本。且本發明提供的微型併網逆變器通過路燈啟動電路代替現有技術中的鎮流器，無需單獨安裝或維修多個器件，減少了安裝以及維修的人力物力。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0023]為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據提供的附圖獲得其他的附圖。
[0024]圖1為常規的微型併網逆變器的結構示意圖；
[0025]圖2為常規的電子鎮流器的結構示意圖；
[0026]圖3為本發明提供的一種微型併網逆變器的原理框圖；
[0027]圖4為本發明提供的微型併網逆變器在併網發電時的能量流向圖；
[0028]圖5為本發明提供的微型併網逆變器在路燈照明時的能量流向圖；
[0029]圖6為本發明提供的微型併網逆變器在路燈照明和併網發電同時工作時的能量流向圖；
[0030]圖7為本發明提供的一種微型併網逆變器具有多個路燈控制開關的原理框圖；
[0031]圖8為本發明提供的另一種微型併網逆變器具有多個路燈控制開關的原理框圖；
[0032]圖9為本發明提供的一種路燈控制系統的原理框圖；
[0033]圖10為本發明提供的另一種路燈控制系統的原理框圖。
【具體實施方式】
[0034]下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。
[0035]本發明提供了一種微型併網逆變器以及應用其的路燈控制系統，有效的解決了現有技術中在路燈發生故障時逐一對微型逆變器、鎮流器以及燈具進行檢測導致的消耗大量人力物力的問題。除此，本發明提供的微型併網逆變器採用雙向直-交轉換電路，提高了路燈的功率因數，降低了路燈對電網的諧波汙染。同時新能源發電端電路以及路燈轉換電路共用雙向直-交轉換電路，降低了硬體電路成本。
[0036]實施例一
[0037]請參閱圖1，為常規的微型併網逆變器的結構示意圖，該微型併網逆變器包括:新能源發電端電路以及直-交轉換電路，其中，新能源發電端電路的一端與新能源接口相連，另一端與直-交轉換電路的一端相連，直-交轉換電路的另一端通過網側開關S與電網接口相連。當網側開關S閉合時，新能源電能通過該微型併網逆變器進行併網發電。
[0038]請參閱圖2，為現有技術中電子鎮流器的結構示意圖，該電子鎮流器包括交-直轉換電路以及路燈啟動電路，其中，外接路燈通過串接的路燈啟動電路以及交-直轉換電路與電網接口相連。當需要點亮路燈時，交-直轉換電路將電網交流電轉換為直流電，供給路燈啟動電路以點亮路燈。
[0039]發明人發現，常規的微型併網逆變器與電子鎮流器有可以共用的電路，即交-直轉換電路和直-交轉換電路。因此，為了減少電路佔用面積以及成本，本發明實施例提供的一種微型併網逆變器，如圖3所示，該微型併網逆變器10應用於路燈控制系統，包括:新能源發電端電路101、直-交轉換電路102、以及路燈啟動電路103。
[0040]具體的，新能源發電端電路以及直-交轉換電路依次串接在新能源接口與電網接口之間，且本直-交轉換電路為雙向直-交轉換電路。路燈啟動電路的輸入端連接在所述新能源發電端電路與所述直-交轉換電路之間，輸出端與外接路燈相連，在接收到第一控制指令時，啟動所述外接路燈。
[0041]可見，本發明提供的微型併網逆變器採用雙向直-交轉換電路，提高了路燈的功率因數，降低了路燈對電網的諧波汙染。同時，新能源發電端電路以及路燈轉換電路共用雙向直-交轉換電路，降低了硬體電路成本。且本發明提供的微型併網逆變器通過路燈啟動電路代替現有技術中的鎮流器，無需單獨安裝或維修多個器件，減少了安裝以及維修的人力物力。
[0042]優選的，還包括第一開關電路，該第一開關電路設置在所述路燈啟動電路與外接路燈所在支路上，在接收到第二控制指令時，斷開所述路燈啟動電路與所述雙向直-交轉換電路之間的迴路。
[0043]需要說明的是，上述第一開關電路可以為繼電器或MOS管，這裡，對繼電器和MOS管的種類不做限定。例如，當第一開關電路為N型MOS管時，對應的控制信號為高電平「I」時，第一開關電路導通；當控制信號為低電平「0」時，開關單元SI斷開。同樣，P型MOS管原理相反，在此不再詳述。
[0044]在上述實施例的基礎上，本發明還提供了一種路燈啟動電路的具體結構，其可以包括高頻變換電路以及LC諧振電路。
[0045]請參閱圖4，為微型併網逆變器進行併網發電時的能量流向方式，合上開關S即可以將並新能源發電端電路以及雙向直-交轉換電路所在支路導通，並通過電網接口與電網相連進行併網發電，該工作方式為常規的微型併網逆變器的正常工作方式，本實施例提供的微型併網逆變器與常規併網逆變器不同的是，包含了路燈啟動電路，在需要點亮路燈時，路燈啟動電路以及雙向直-交轉換電路所在的支路閉合，即此時與常規的電流鎮流器的工作方式相同，其能量流向方式如圖5中箭頭所示。
[0046]這裡需要說明的是，當微型併網逆變器工作在點亮路燈模式時，如圖5所示，路燈電流經過了雙向直-交變換電路，此時通過該電路可以實現對路燈的功率因數進行校正，使路燈電流功率因數為1，降低無功帶來的線路損耗，同時通過該電路也可以實現路燈電流的諧波補償，使路燈的使用電流與發電併網電流諧波要求一致滿足國家併網要求。
[0047]同樣，在有些併網發電的場合的同時，也需要點亮路燈，此時微型併網逆變器可以一邊發電，一邊對路燈的功率因數進行校正，其能量流向如圖6所示。當發電功率大於路燈消耗的功率時，雙向的直-交變換電路可以實現多餘的發電能量進行併網發電。而當發電功率小於路燈消耗的功率時，雙向直-交變換電路則將電網能量送給前級路燈使用，實現能量平衡。
[0048]通過前面的分析可以知道，通過該種微型併網逆變器，可以對路燈進行控制並實現路燈的功率因數校正，基於同樣的原理也可以對多支路路燈進行控制，如圖7和圖8所示。其中，圖7為一個路燈啟動電路對應一個路燈的微型併網逆變器的原理框圖，即路燈啟動電路1031對應路燈接口 I，對應路燈一；路燈啟動電路1032對應路燈接口 2，對應路燈二 ；路燈啟動電路103n對應路燈接口 N，對應路燈N。圖8為同一個路燈啟動電路安裝有多個路燈的的微型併網逆變器的原理框圖，即一個路燈啟動電路103通過多個路燈接口 1-路燈接口 N分別與路燈一至路燈N相連。需要說明的是，這兩種方案的工作原理一致。具體的微型併網逆變器的工作原理和上述實施例相同，在此不重複介紹。
[0049]實施例二
[0050]本申請還提供了一種路燈控制系統，如圖9所示，包括:至少一個上述的微型併網逆變器(10_1至10_n)以及載波伺服器20 (或載波通訊網關)，其中，每個微型併網逆變器通過同一條電網線路相連，載波伺服器或載波通訊網關與每個微型併網逆變器相連，產生載波信號控制各路微型併網逆變器通電狀態。
[0051]除此，本實施例提供的路燈控制系統還可以包括:與所述微型併網逆變器相連的至少一個路燈支路。
[0052]在上述基礎上，請參閱圖10，本實施例還提供了一種路燈控制系統，包括:無線收發裝置20 『以及至少一個上述的微型併網逆變器(10 『I至10 『n)，其中，微型併網逆變器還包括無線收發單元用於與無線收發裝置進行通信傳輸。
[0053]本實施例提供的路燈控制系統，基於具有路燈輸出接口的微型併網逆變器，為了實現路燈的統一控制，利用微型併網逆變器載波技術或者無線通訊技術對路燈進行控制。在微型併網逆變器多燈控制時，利用載波通信或者無線通訊技術，對每個微型併網逆變器進行通信控制，以實現每個路燈的點亮和熄滅。這裡需要說明的是，根據不同的環境實現不同的路燈組合，也可以通過載波伺服器或無線收發裝置進行人為的操控，實現對路燈工作狀態的修改。
[0054]綜上，本發明提供了一種微型併網逆變器，應用於路燈控制系統，包括:依次串接在新能源接口與電網接口之間的新能源發電端電路以及直-交轉換電路，該直-交轉換電路為雙向直-交轉換電路。除此，該微型併網逆變器還包括至少一個路燈啟動電路，其輸入端連接在新能源發電端電路與直-交轉換電路之間、輸出端與外接路燈相連，在接收到第一控制指令時，啟動外接路燈。由於該微型併網逆變器採用雙向直-交轉換電路，提高了路燈的功率因數，降低了路燈對電網的諧波汙染。且能源發電端電路和路燈轉換電路共用雙向直-交轉換電路，降低了硬體電路成本。又通過路燈啟動電路代替現有技術中的鎮流器，減少了安裝以及維修的人力物力。
[0055]本說明書中各個實施例採用遞進的方式描述，每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處，各個實施例之間相同相似部分互相參見即可。對於實施例提供的裝置而言，由於其與實施例提供的方法相對應，所以描述的比較簡單，相關之處參見方法部分說明即可。
[0056]對所提供的實施例的上述說明，使本領域專業技術人員能夠實現或使用本發明。對這些實施例的多種修改對本領域的專業技術人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發明的精神或範圍的情況下，在其它實施例中實現。因此，本發明將不會被限制於本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所提供的原理和新穎特點相一致的最寬的範圍。
【權利要求】
1.一種微型併網逆變器，應用於路燈控制系統，包括:依次串接在新能源接口與電網接口之間的新能源發電端電路以及直-交轉換電路，其特徵在於:所述直-交轉換電路為雙向直-交轉換電路； 所述微型併網逆變器還包括: 至少一個輸入端連接在所述新能源發電端電路與所述直-交轉換電路之間，輸出端與外接路燈相連，在接收到第一控制指令時，啟動所述外接路燈的路燈啟動電路。
2.根據權利要求1所述的微型併網逆變器，其特徵在於，還包括: 設置在所述路燈啟動電路與外接路燈所在支路上，在接收到第二控制指令時，斷開所述路燈啟動電路與所述雙向直-交轉換電路之間迴路的第一開關電路。
3.根據權利要求2所述的微型併網逆變器，其特徵在於，所述第一開關電路為開關、繼電器或MOS管。
4.根據權利要求1所述的微型併網逆變器，其特徵在於，所述路燈啟動電路包括高頻變換電路以及LC諧振電路。
5.根據權利要求1所述的微型併網逆變器，其特徵在於，所述路燈啟動電路為一個，夕卜接路燈為多個。
6.—種路燈控制系統,其特徵在於,包括:至少一個如權利要求1-5中任意一項所述的微型併網逆變器，且每個所述微型併網逆變器通過同一條電網線路相連； 以及與每個所述微型併網逆變器相連，產生載波信號控制各路所述微型併網逆變器通電狀態的載波伺服器或載波通訊網關。
7.根據權利要求6所述的路燈控制系統，其特徵在於，還包括: 設置在所述微型併網逆變器上，用於使至少一個路燈與所述路燈啟動電路相連接的路燈接口。
8.一種路燈控制系統，其特徵在於，包括:至少一個如權利要求1-5中任意一項所述的微型併網逆變器，且每個所述微型併網逆變器通過同一條電網線路相連； 所述微型併網逆變器還包括無線收發單元； 以及與每個所述微型併網逆變器進行通信傳輸的無線收發裝置。
【文檔編號】H05B41/36GK103533731SQ201310518100
【公開日】2014年1月22日 申請日期:2013年10月28日 優先權日:2013年10月28日
【發明者】曹仁賢, 傅立秦, 吳田進, 李晨 申請人:陽光電源股份有限公司