CN101388558A - 一种不确定性能源的转化、存储和利用的智能控制装置 - Google Patents
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Abstract
一种不确定性能源的转化、存储和利用的智能控制装置，其特征是所述系统包括三相交流接口、交流接口、直流接口、整流电路、滤波电路、DC/DC电路、控制中心、蓄电池和负载；可变三相交流经三相全桥整流、LC滤波后进入DC/DC转换；可变交流经全桥整流、LC滤波后进入DC/DC转换；可变直流经单向导通电路后进入DC/DC转换；所有DC/DC均连接到控制中心；蓄电池和负载1、负载2经过控制中心连接。本发明可以同时接受几种具有不确性的可再生能源，如风能、太阳能、潮汐能；或常规能源，如柴油机发电所产生的电能输入，形成稳定的电力输出，存储到蓄电池中，可直接对直流负载供电。
Description
一、技术领域：
本发明为一种不确定性能源的智能控制装置，涉及太阳能、风能、柴油机发电等具有不确定性的能源利用的技术领域，特别涉及能源存储和利用控制装置的技术领域。其电源可以来源于自然界的可再生能源，如风能、太阳能、潮汐能，也可以来于常规能源，如柴油机发电；通过控制装置将各路电路分别存储到蓄电池，从而可以对直流负载直接供电。
二、背景技术：
能源是人类社会赖以生存和发展的重要物质基础。开发新能源和可再生能源，是缓解能源矛盾的重要措施，是世界各国能源可持续发展的战略决策。但是，可再生能源通常受到自然条件的限制，不仅在地域上差别迥异，而且随时间变化具有很强的不确定性，相应的，所转化得来的电压、电流和功率都具有很强的不确定性。风能发电具有间歇性瞬时变化的特点，而且目前微型风力发电机的额定功率通常为12m/s，也就是说，微型风力发电机通常工作在非额定状态，由其产生的三相交流电其电压、电流和功率变化很大；太阳能发电受日照强度的影响，其电流和功率随日夜更替和季节变化而波动。
常规能源也存在同样的问题。以柴油发电机生产厂家为例，在柴油发电机出厂前必须进行质量检验，其中就包括发电试验。此时，考虑到柴油机的质量尚未确定，其发电能量具有很大的不确定性，发电特性可能存在大幅波动。因此，目前国内的主要处理方式往往是直接将这部分电力抛弃，造成严重浪费。
三、发明内容：
本发明的目的在于克服上述缺陷，提供一种能用于不确定性能源的可靠存储、利用的智能控制装置，从而可以稳定可靠的电力输出，并存储到蓄电池中，使之能直接对直流负载供电。
本发明的技术解决方案是这样实现的：三相交流输入经三相全桥整流后成为带纹波的直流信号，进一步经LC滤波后进入DC/DC电路；交流输入经全桥整流滤波后接入DC/DC电路；直流输入经单向导通电路后进入DC/DC电路，以保证直流电流不会回流；所有DC/DC电路均与控制中心相连，其输出电压均由蓄电池特性决定，根据蓄电池类型，如铅酸电池、锂离子电池特性不同而改变，DC/DC模式根据输入信号的电压范围改变；蓄电池和负载连接到控制中心，由控制中心对蓄电池的充放电模式进行管理。
本发明的特征在于：
1.本发明所接受的输入信号可以是三相交流、交流、直流能源的任意一种或几种，输入信号的电压、电流和功率均可具有不确定性，在一定范围内波动；
2.本发明所给出输出电压由蓄电池的特性决定，各路DC/DC的输出电压保持一致；
3.本发明的控制中心还包含检测电路、保护电路、控制信号输出电路、充电模式电路、负载控制电路和状态指示电路；
4.本发明装置可以有多路负载，负载工作模式由控制中心决定。
本发明的优势在于：采用上述技术方案，可以同时接受具有几种具有不确性的可再生能源(如风能、太阳能、潮汐能)或常规能源(如柴油机发电)所产生的电能输入，形成稳定的电力输出，存储到蓄电池中，可直接对直流负载供电。该系统结构简单、转化效率高，具有很强的实用性和推广性。
本发明可用于风光能路灯、柴油机发电实验的能源存储等领域。
四、附图说明：
图1为不确定性能源的转化、存储和利用的智能控制装置的原理框图。
图中标号：1、三相交流输入，2、三相全桥整流(2)，3、LC滤波电路，4、DC/DC电路，5、控制中心，6、蓄电池，7、交流输入，8、全桥整流，9、直流输入，10、单向导通电路，11、DC/DC电路，12、负载1，13、负载2
五、具体实施方式：
下面结合附图和具体的实施对本发明作进一步说明：
在图1中，三相交流(1)经三相全桥整流(2)、LC滤波(3)后进入DC/DC(4)进行转换，三相全桥整流由两个KBPC35并联而成，DC/DC电路采用变压器隔离的Buck电路；交流(7)经全桥整流(8)、LC滤波(3)后进入DC/DC(4)进行转换，全桥整流由一个KBPC35桥堆组成；直流(9)经单向导通电路(10)后进入DC/DC(11)转换；所有DC/DC均连接到控制中心(5)，控制中心主要由单片机单元Atmega8、检测电路、保护电路、控制信号输出电路、充电模式电路、负载控制电路和状态指示电路组成。控制中心上有到蓄电池的接口和到两路负载的接口，控制中心检测输入的电压、电流和蓄电池端口的电压、电流，控制蓄电池的充放电模式，并对充放电过程进行保护。
Claims (3)
1、一种不确定性能源的转化、存储和利用的智能控制装置，其特征是所述系统包括三相交流接口、交流接口、直流接口、整流电路、滤波电路、DC/DC电路、控制中心、蓄电池和负载；可变三相交流经三相全桥整流、LC滤波后进入DC/DC转换；可变交流经全桥整流、LC滤波后进入DC/DC转换；可变直流经单向导通电路后进入DC/DC转换；所有DC/DC均连接到控制中心；蓄电池和负载1、负载2经过控制中心连接。
2、根据权利要求书1所述的智能控制装置，其特征在于：控制中心包含检测电路、保护电路、控制信号输出电路、充电模式电路、负载控制电路和状态指示电路。
3、根据权利要求书1所述的智能控制装置，其特征在于：控制器可接受的能源输入均可具有不确定性，其电压、电流和功率允许在较大范围内变动。
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| CNA2008101944823A CN101388558A (zh) | 2008-11-12 | 2008-11-12 | 一种不确定性能源的转化、存储和利用的智能控制装置 |
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| CN (1) | CN101388558A (zh) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102340260A (zh) * | 2010-07-21 | 2012-02-01 | 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 | 货柜数据中心及其供电系统 |
| CN103259024A (zh) * | 2013-05-16 | 2013-08-21 | 中国科学院长春应用化学研究所 | 铈锌氧化还原液流电池复合负极板及其制备方法 |
| CN103259322A (zh) * | 2012-02-16 | 2013-08-21 | 上海珂益环能科技有限公司 | 一种风光柴互补系统控制方法 |
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2008
- 2008-11-12 CN CNA2008101944823A patent/CN101388558A/zh active Pending
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| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Open date: 20090318 |