Энергоустановка

Авторы патента:

H02J7/35 - с элементами, чувствительными к свету

H01L31 - Полупроводниковые приборы, чувствительные к инфракрасному излучению, свету, электромагнитному, коротковолновому или корпускулярному излучению, предназначенные либо для преобразования энергии такого излучения в электрическую энергию, либо для управления электрической энергией с помощью такого излучения; способы или устройства, специально предназначенные для изготовления или обработки таких приборов или их частей; конструктивные элементы приборов (H01L 51/00 имеет преимущество; приборы, состоящие из нескольких компонентов на твердом теле, сформированных на общей подложке или внутри нее, кроме приборов, содержащих чувствительные к излучению компоненты, в комбинации с одним или несколькими электрическими источниками света H01L 27/00; кровельные покрытия с приспособлениями для размещения и использования устройств для накопления или концентрирования энергии E04D 13/18; получение тепловой энергии с

Полезная модель относится к энергоустановкам (ЭУ) на основе батарей солнечных элементов (БСЭ) и накопителей энергии. ЭУ содержит БСЭ, DC/DC преобразователь напряжения, входы которого подключены к выводам БСЭ, накопитель энергии (НЭ), подключенный к выходам DC/DC преобразователя напряжения, и DC/AC преобразователь напряжения, входы которого подключены к выводам НЭ, а выходы предназначены для подключения нагрузки, при этом, в нее дополнительно введено пять автоматических выключателей, а БСЭ, НЭ и DC/DC преобразователь напряжения разделены на две равные секции, причем плюсовые выводы первой и второй секций БСЭ соединены через автоматические выключатели соответственно с плюсовыми входами первой и второй секциями DC/DC преобразователя напряжения, минусовые входы которых соединены соответственно с минусовыми выводами секций БСЭ, плюсовой выход первой секции DC/DC преобразователя напряжения и минусовой выход второй секции DC/DC преобразователя напряжения через автоматические выключатели соединены соответственно с плюсовым выводом первой секции НЭ и минусовым выводом второй секции НЭ, минусовой выход первой секции DC/DC преобразователя напряжения и плюсовой выход второй секции преобразователя соединены друг с другом и через автоматический выключатель подключены к месту соединения минусового вывода первой секции НЭ и плюсового вывода второй секции НЭ. 1 ил.

Полезная модель относится к энергоустановкам на основе батарей солнечных элементов и накопителей энергии.

Из известных энергоустановок (ЭУ) наиболее близкой по совокупности существенных признаков и достигаемому техническому результату является ЭУ, содержащая батарею солнечных элементов (БСЭ), DC/DC преобразователь напряжения, входы которого подключены к выходам БСЭ, накопитель энергии (НЭ), подключенный к выходам DC/DC преобразователя напряжения, и DC/AC преобразователь напряжения, входы которого подключены к выводам накопителя энергии, а выходы предназначены для подключения нагрузки (Патент РФ 74171 U1, Кл. H01L 31/00, 20.06.2008).

Недостатком этой известной ЭУ является низкая надежность функционирования.

Техническим результатом заявляемой полезной модели является повышение надежности функционирования ЭУ.

Указанный технический результат достигается тем, что ЭУ содержит батарею солнечных элементов (БСЭ), DC/DC преобразователь напряжения, входы которого подключены к выводам БСЭ, накопитель энергии (НЭ), подключенный к выходам DC/DC преобразователя напряжения, и DC/AC преобразователь напряжения, входы которого подключены к выводам накопителя энергии, а выходы предназначены для подключения нагрузки, при этом, в нее дополнительно введено пять автоматических выключателей, а БСЭ, НЭ и DC/DC преобразователь напряжения разделены на две равные секции, причем плюсовые выводы первой и второй секций БСЭ соединены через автоматические выключатели соответственно с плюсовыми входами первой и второй секциями DC/DC преобразователей напряжения, минусовые входы которых соединены соответственно с минусовыми выводами секций БСЭ, плюсовой выход первой секции DC/DC преобразователя напряжения и минусовой выход второй секции DC/DC преобразователя напряжения через автоматические выключатели соединены соответственно с плюсовым выводом первой секции НЭ и минусовым выводом второй секции НЭ, минусовой выход первой секции DC/DC преобразователя напряжения и плюсовой выход второй секции преобразователя соединены друг с другом и через автоматический выключатель подключены к месту соединения минусового вывода первой секции НЭ и плюсового вывода второй секции НЭ.

Деление БСЭ, НЭ и DC/DC преобразователя напряжения на две равные секции и введение 5 автоматических выключателей позволяет повысить надежность функционирования за счет дублирования основных составляющих ЭУ и обеспечения оптимальных режимов их работы.

Проведенный анализ уровня техники показал, что заявленная совокупность существенных признаков, изложенная в формуле полезной модели, неизвестна, что позволяет сделать вывод о ее соответствии критерию «новизна».

Сущность полезной модели поясняется чертежом и описанием работы ЭУ.

Фиг.1 Блок схема ЭУ.

ЭУ содержит БСЭ 1, состоящую из двух секций 11 и 12, накопитель энергии 2, состоящий из двух секций 13 и 14, DC/DC преобразователь напряжения, состоящий из двух секций 3 и 4, DC/AC преобразователь 5. Плюсовой вывод секции 11 БСЭ и плюсовой вывод секции 12 БСЭ через автоматические выключатели 6 и 7 подключены к плюсовым входам секций 3 и 4 DC/DC преобразователя напряжения, минусовые выводы секций 11 и 12 БСЭ соединены соответственно с минусовыми входами секций 3 и 4 DC/DC преобразователя напряжения. Плюсовой выход секции 3 преобразователя DC/DC и отрицательный выход секции 4 преобразователя DC/DC соответственно через автоматические выключатели 8 и 10 подключены к соответствующим выводам секций 13 и 14 НЭ. Выводы накопителя энергии 2 подключены к соответствующим входам DC/AC преобразователя 5. Отрицательный выход секции 3 DC/DC преобразователя и плюсовой выход секции 4 DC/DC преобразователя соединены друг с другом и через автоматический выключатель 9 подключены к месту соединения минусового вывода секции 13 НЭ и плюсового вывода секции 14НЭ.

ЭУ функционирует следующим образом. Когда генерируемая мощность БСЭ превышает мощность, потребляемую нагрузкой, избыточная мощность используется для заряда секций 13 и 14 НЭ. Секции 3 и 4 DC/DC преобразователя напряжения обеспечивают оптимальный режим заряда секций 13 и 14 НЭ. Если генерируемая мощность БСЭ меньше потребляемой нагрузкой, недостающая мощность обеспечивается НЭ 2, причем DC/AC преобразователь по входу потребляет разрядный ток НЭ. БСЭ содержит большое количество единичных фотоэлементов (ФЭ), причем ток БСЭ определяется ФЭ с наихудшими характеристиками, т.е. самим маленьким током для заданной освещенности. Таким образом, деление БСЭ на две секции увеличивает суммарную мощность и повышает мощность, отдаваемую БСЭ, и повышает надежность ЭУ. Деление НЭ на две секции и заряд каждой секции от секций DC/DC преобразователя напряжений увеличивают суммарную энергию, которую может накопить каждая секция. Заряд НЭ 2 прекращается при заряде до максимального напряжения на самом плохом аккумуляторе Увеличение числа ФЭ в БСЭ и числа электрохимических аккумуляторов в НЭ 2 повышает мощность, улучшает энергетические характеристики ЭУ и повышает ее надежность.

Приведенные выше сведения подтверждают, что заявленная ИЭУ может быть реализован с достижением заявленного технического результата, т.е. он соответствуют критерию «промышленная применимость».

Энергоустановка, содержащая батарею солнечных элементов (БСЭ), DC/DC преобразователь напряжения, входы которого подключены к выводам БСЭ, накопитель энергии (НЭ), подключенный к выходам DC/DC преобразователя напряжения, и DC/AC преобразователь напряжения, входы которого подключены к выводам НЭ, а выходы предназначены для подключения нагрузки, отличающаяся тем, что в нее дополнительно введено пять автоматических выключателей, а БСЭ, НЭ и DC/DC преобразователь напряжения разделены на две равные секции, причем плюсовые выводы первой и второй секций БСЭ соединены через автоматические выключатели соответственно с плюсовыми входами первой и второй секций DC/DC преобразователя напряжения, минусовые входы которых соединены соответственно с минусовыми выводами секций БСЭ, плюсовой выход первой секции DC/DC преобразователя напряжения и минусовой выход второй секции DC/DC преобразователя напряжения через автоматические выключатели соединены соответственно с плюсовым выводом первой секции НЭ и минусовым выводом второй секции НЭ, минусовой выход первой секции DC/DC преобразователя напряжения и плюсовой выход второй секции преобразователя соединены друг с другом и через автоматический выключатель подключены к месту соединения минусового вывода первой секции НЭ и плюсового вывода второй секции НЭ.