CN102570572A - 风光气互补供能方法及装置 - Google Patents

风光气互补供能方法及装置 Download PDF

Info

Publication number
CN102570572A
CN102570572A CN2012100154053A CN201210015405A CN102570572A CN 102570572 A CN102570572 A CN 102570572A CN 2012100154053 A CN2012100154053 A CN 2012100154053A CN 201210015405 A CN201210015405 A CN 201210015405A CN 102570572 A CN102570572 A CN 102570572A
Authority
CN
China
Prior art keywords
chip microcomputer
power generation
energy supply
biogas fermentation
storage battery
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN2012100154053A
Other languages
English (en)
Inventor
李龙江
陶文亮
李国良
代张音
成奖国
张覃
舒龙
林勤岩
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Guizhou University
Original Assignee
Guizhou University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Guizhou University filed Critical Guizhou University
Priority to CN2012100154053A priority Critical patent/CN102570572A/zh
Publication of CN102570572A publication Critical patent/CN102570572A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B10/00—Integration of renewable energy sources in buildings
    • Y02B10/70—Hybrid systems, e.g. uninterruptible or back-up power supplies integrating renewable energies
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70—Wind energy
    • Y02E10/76—Power conversion electric or electronic aspects

Landscapes

  • Photovoltaic Devices (AREA)

Abstract

本发明公开了一种风光气互补供能方法及装置，利用单片机自动采集风力发电装置、太阳能发电装置及沼气发酵装置的工作参数，单片机将采集到参数与预设在单片机中的数据进行比较，从而根据结果控制风力发电装置、太阳能发电装置及沼气发酵装置的工作状况，实现风光气互补供能。本发明采用单片机自动采集三种能源供给装置的工作参数，并对其工作状态进行合理调整，使三种能源进行统一分配和集中处理，从而实现了能源利用最优化和高效化，而且整个控制过程基本都是自动化控制，使用非常方便。

Description

风光气互补供能方法及装置
技术领域
本发明涉及一种能源供给方法及装置，尤其是一种风光气互补供能方法及装置。
背景技术
目前，随着低碳经济时代的到来，农村的能源模式在悄然改变，从单一的用煤模式扩展为新型的清洁能源。太阳能发电，风力发电以及生物质能的利用已经炙手可热。对于普通的农村家庭，从单一的用能模式来看，三种新型供能模式单独使用时效率都不高，太阳能供能受到晚上和阴雨天气和冬天天气的限制，风能受到无风日子的限制，生物质能发酵受到温度和压力的限制，在季节上，夏天的三种方式都比较好，冬天都较差。
发明内容
本发明的目的是：提供一种风光气互补供能方法及装置，它实现能源利用最优化和高效化，以克服现有技术的不足。
本发明是这样实现的：风光气互补供能方法，利用单片机自动采集风力发电装置、太阳能发电装置及沼气发酵装置的工作参数，单片机将采集到参数与预设在单片机中的数据进行比较，从而根据结果控制风力发电装置、太阳能发电装置及沼气发酵装置的工作状况，实现风光气互补供能。
所述的单片机自动采集的参数包括风力发电装置及太阳能发电装置的蓄电池的蓄电量，以及沼气发酵装置的温度、气压。
风光气互补供能装置，包括单片机，风力发电装置，太阳能发电装置，沼气发酵装置，风力发电装置及太阳能发电装置均连接到蓄电池上，蓄电池通过功率变送器与单片机连接，在蓄电池上连接有供电继电器，供电继电器与单片机连接；在沼气发酵装置内设有加热管，加热管通过加热管继电器与蓄电池连接，加热管继电器与单片机连接，在沼气发酵装置中连接有温度变送器及压力送变器，温度变送器及压力送变器均与单片机连接；在沼气发酵装置上连接有气囊，在气囊上连接有电磁阀，电磁阀与单片机连接。
在单片机上连接有触摸屏模块。触摸屏模块可以显示三种能源装置的状态数据，比如沼气发酵装置的当前温度及压力的数值、蓄电池的电量等。也可以通过触摸屏模块设置单片机要控制的温度和压力的给定值，在触摸屏模块的屏幕上还设置有启动开关和关闭开关，手动按钮和自动按钮。手动按钮弹出设备模块联系图，可以设置电磁阀与各个电磁继电器的开启和关闭，自动设置遵循最优的用能模式。
在单片机上连接有语音报警模块。当需要加热或需要更换储能装置或装置的某个部分异常时，语音报警模块将实现语音重复播报，提醒用户
由于采用了上述技术方案，与现有技术相比，本发明采用单片机自动采集三种能源供给装置的工作参数，并对其工作状态进行合理调整，使三种能源进行统一分配和集中处理，从而实现了能源利用最优化和高效化，而且整个控制过程基本都是自动化控制，使用非常方便。本发明的方法简单，容易实施，所采用的装置结构简单，制作成本低廉，使用效果好。
附图说明
附图1为本发明的结构示意图。
具体实施方式
本发明的实施例：风光气互补供能方法，利用单片机自动采集风力发电装置、太阳能发电装置及沼气发酵装置的工作参数，单片机将采集到参数与预设在单片机中的数据进行比较，从而根据结果控制风力发电装置、太阳能发电装置及沼气发酵装置的工作状况，实现风光气互补供能；所述的单片机自动采集的参数包括风力发电装置及太阳能发电装置的蓄电池的蓄电量，以及沼气发酵装置的温度、气压。
风光气互补供能装置的结构如图1所示，包括单片机1，风力发电装置2，太阳能发电装置3，沼气发酵装置4，风力发电装置2及太阳能发电装置3均连接到蓄电池5上，蓄电池5通过功率变送器6与单片机1连接，在蓄电池5上连接有供电继电器7，供电继电器7与单片机1连接；在沼气发酵装置4内设有加热管8，加热管8通过加热管继电器9与蓄电池5连接，加热管继电器9与单片机1连接，在沼气发酵装置4中连接有温度变送器10及压力送变器11，温度变送器10及压力送变器11均与单片机连接1连接；在沼气发酵装置4上连接有气囊12，在气囊12上连接有电磁阀13，电磁阀13与单片机1连接；在单片机1上连接有触摸屏模块14及语音报警模块15。
本实施例中，单片机1采用单片机最小控制系统，单片机1共输入四个信号参数：通过温度变送器10变送过来发酵装置内部的发酵温度信号、通过压力变送器11传输过来的发酵装置内部的压力信号、以及由功率变送器变6送过来的蓄电池5的电量信号和触摸屏模块14的触摸指令。单片机1总共要控制3个变量，分别是蓄电池5与电路之间的供电继电器的开闭，蓄电池5与加热管8之间的加热管继电器9的开闭，气囊12和用气设备5-1之间的电磁阀13。
风力发电装置2选用的风机为同轴多转子风机，安装在风力无遮挡的地方，且有一定的高度，可实现自动迎风，风机根据实际需要选定实际功率，为50W，100W,200W，500W,1000W,2000W和指定的功率大小。风机在旋转的过程中切割磁力线发电，电流通过逆变、整流、滤波、升压电路（图1中的2-1）后通过导线接入蓄电池5。
太阳能发电装置3为太阳能帆板，安装在一个旋转机构上，可以自动迎光，太阳能发电通过逆变、整流、滤波、升压电路（图1中的3-1）后通过导线接入蓄电池5。
为获得足够的风能和光能，以及安全可靠，可将风能发电装置2及太阳能发电装置3置于一支撑杆上，并且互不遮挡。
蓄电池5通过导线一路连接到供电继电器7上，并把电能传递给用电装置7-1，另一路通过加热管继电器9连接到加热管8，通过加热管将电能传递给发酵装置5加热。蓄电池5上的功率变送器6可以检测蓄电池5的功率状况并把检测结果发送给单片机1。所选蓄电池5必须满足在满功率发电情况下蓄电半年。
沼气发酵装置4为小户型连续式太阳能生物质能发酵装置，装置大小可选，其特点是连续进料、连续出料，层状反应，内置加热管8，温度变送器10和压力变送器11，可以适时采集发酵装置内部的温度和压力的大小，并能通过加热管8调节发酵装置内部温度。沼气发酵装置4的上方还设置有出气口，连接出气管把发酵产生的沼气导出到气囊12中收集起来。气囊12通过另一端的导气管连接到电磁阀13上，电磁阀13开启后导给用气装置4-1。气囊12必须足够大，能够满足最大产气量1个月的蓄气量。
触摸屏模块14采用压电式触摸显示屏，可选用大小为3.5英寸的规格，触摸屏可以显示三个能源装置的状态数据，如沼气发酵装置4的当前温度、压力，蓄电池5的电量等。也可以设置要控制的温度和压力的给定值，在触摸屏模块14的屏幕上还设置有启动开关和关闭开关，手动按钮和自动按钮。手动按钮弹出设备模块联系图，可以设置电磁阀与各个继电器的开启和关闭，自动设置遵循最优的用能模式。
以上各个部件模块的用电是蓄电池5出来后经过降压和变压模块给每个部件供电，单片机1为5V直流电源，用电装置7-1及加热管8用220V交流电，电磁阀13及各个继电器用220V交流电源。
本发明的工作过程是：启动蓄电池5的电源总开关，再启动单片机1的开关，单片机1开始工作。选择单片机1自动工作时，触摸屏模块14上显示当前的工作状态：蓄电池5的电量、沼气发酵装置4内部的温度和压力状况，然后单片机1自动判断加热管8是否需要加热。判断的标准是：
当沼气发酵装置4里面的温度达到最佳的发酵温度（20-40                                                
Figure 479087DEST_PATH_IMAGE001
）时，此时产气率最高，无需加热；
当沼气发酵装置4里面的相对压力达到1000-1200KPa时，压力足够大，用气量够，无需加热；
当温度低于20-40
Figure 472450DEST_PATH_IMAGE001
时，压力达到1200KPa以上，无需加热；
当气量少，压力低于1000KPa时，温度低于20-40
Figure 226780DEST_PATH_IMAGE001
，需要启动加热管加热；
当气量少，压力低于1000-1200KPa时，温度高于20-40
Figure 29038DEST_PATH_IMAGE001
，无需加热。
用电用气方案决策：
常规情况下，通过风力发电装置及太阳能发电装置储存在蓄电池5中的电主要用于照明、电视电脑等常规用电设备。
沼气发酵装置4产生的燃气也可以用来照明，但主要用于煮饭等耗能巨大的场合。
单片机1会优选风光发电，先把风光发电的电能用完，再启用燃气。蓄电池5必须保证沼气发酵装置4中的温度保持在20-40
Figure 552423DEST_PATH_IMAGE001
范围或更高，若沼气发酵装置4需要加热，且加热时间足够长，那么蓄电池5在直接给用电装置7-1进行供电时，必须留足沼气发酵装置4需要的电量，保证沼气发酵装置4永远保持在最佳的发酵状态。
在严格的季风地区，3月份到10月份，三种能源都非常丰富，沼气的化学反应是放热反应，一般不启动加热管加热，此时蓄电池5可以直接用于用电装置7-1，当电能有余时，可以更换蓄电池5，把电能通过蓄电池5储存起来。同样，当沼气发酵装置4的气过剩或压力过大时，更换蓄气气囊12，把多余的气储存起来，可以冬天用。
调节到手动时，可以在触摸屏模块14上直接点击各个继电器和电磁阀13的开启和关闭按钮，实现各部分供能阀门的开与关。
当需要加热或需要更换储能装置或装置的某个部分异常时，语音报警模块15将实现语音重复播报，提醒用户。
本发明各部分功能的合理利用，优化选择，将可以实现断掉强电电源，为农村地区能源模式进一步优化提供有力的保证。

Claims (5)

1.一种风光气互补供能方法，其特征在于：利用单片机自动采集风力发电装置、太阳能发电装置及沼气发酵装置的工作参数，单片机将采集到参数与预设在单片机中的数据进行比较，从而根据结果控制风力发电装置、太阳能发电装置及沼气发酵装置的工作状况，实现风光气互补供能。
2.根据权利要求1所述的风光气互补供能方法，其特征在于：所述的单片机自动采集的参数包括风力发电装置及太阳能发电装置的蓄电池的蓄电量，以及沼气发酵装置的温度、气压。
3.一种风光气互补供能装置，包括单片机（1），风力发电装置（2），太阳能发电装置（3），沼气发酵装置（4），其特征在于：风力发电装置（2）及太阳能发电装置（3）均连接到蓄电池（5）上，蓄电池（5）通过功率变送器（6）与单片机（1）连接，在蓄电池（5）上连接有供电继电器（7），供电继电器（7）与单片机（1）连接；在沼气发酵装置（4）内设有加热管（8），加热管（8）通过加热管继电器（9）与蓄电池（5）连接，加热管继电器（9）与单片机（1）连接，在沼气发酵装置（4）中连接有温度变送器（10）及压力送变器（11），温度变送器（10）及压力送变器（11）均与单片机（1）连接；在沼气发酵装置（4）上连接有气囊（12），在气囊（12）上连接有电磁阀（13），电磁阀（13）与单片机（1）连接。
4.根据权利要求3所述的风光气互补供能装置，其特征在于：在单片机（1）上连接有触摸屏模块（14）。
5.根据权利要求3所述的风光气互补供能装置，其特征在于：在单片机（1）上连接有语音报警模块（15）。
CN2012100154053A 2012-01-18 2012-01-18 风光气互补供能方法及装置 Pending CN102570572A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2012100154053A CN102570572A (zh) 2012-01-18 2012-01-18 风光气互补供能方法及装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2012100154053A CN102570572A (zh) 2012-01-18 2012-01-18 风光气互补供能方法及装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN102570572A true CN102570572A (zh) 2012-07-11

Family

ID=46415279

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2012100154053A Pending CN102570572A (zh) 2012-01-18 2012-01-18 风光气互补供能方法及装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN102570572A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105896594A (zh) * 2016-04-01 2016-08-24 上海金达坂宏齐新能源有限公司 具有云管理功能的多能源互补系统

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006230136A (ja) * 2005-02-18 2006-08-31 Zephyr Corp 発電システム
CN1874107A (zh) * 2006-06-28 2006-12-06 贵州首朗新能源有限公司 可再生能源与市电的智能控制系统
CN101693869A (zh) * 2009-10-21 2010-04-14 中国环境科学研究院 一种风光互补厌氧发酵增温保温装置和方法
CN201747457U (zh) * 2010-05-18 2011-02-16 中国科学院广州能源研究所 原料特性互补型混合连续干发酵联产电肥的装置
CN201753664U (zh) * 2010-08-19 2011-03-02 王天棋 风光热三源互补式智能发电系统
CN202524157U (zh) * 2012-01-18 2012-11-07 贵州大学 风光气互补供能装置

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006230136A (ja) * 2005-02-18 2006-08-31 Zephyr Corp 発電システム
CN1874107A (zh) * 2006-06-28 2006-12-06 贵州首朗新能源有限公司 可再生能源与市电的智能控制系统
CN101693869A (zh) * 2009-10-21 2010-04-14 中国环境科学研究院 一种风光互补厌氧发酵增温保温装置和方法
CN201747457U (zh) * 2010-05-18 2011-02-16 中国科学院广州能源研究所 原料特性互补型混合连续干发酵联产电肥的装置
CN201753664U (zh) * 2010-08-19 2011-03-02 王天棋 风光热三源互补式智能发电系统
CN202524157U (zh) * 2012-01-18 2012-11-07 贵州大学 风光气互补供能装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105896594A (zh) * 2016-04-01 2016-08-24 上海金达坂宏齐新能源有限公司 具有云管理功能的多能源互补系统
CN105896594B (zh) * 2016-04-01 2018-10-12 上海能辉科技股份有限公司 具有云管理功能的多能源互补系统

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103066679B (zh) 一种通用型通信基站太阳能风能集中供电系统及其控制方法
CN104654449A (zh) 一种分布式电热蓄能供暖控制系统及方法
CN104832971A (zh) 一种基于太阳能和电能的电加热系统及方法
CN101330211B (zh) 一种综合利用可再生能源发电与用电的微电网系统
CN201909396U (zh) 集中供热燃气调峰锅炉调度控制装置
CN117353454A (zh) 一种电网用户侧能耗管理系统及其控制方法
CN109683483B (zh) 一种基于智能家居的电采暖优化运行控制系统
CN203453028U (zh) 空压机节能控制系统
CN202524157U (zh) 风光气互补供能装置
CN106765519A (zh) 气电互补电采暖需求响应控制系统
CN102103362A (zh) 微电网系统和基于微电网系统的模糊控制方法
CN113587193A (zh) 智能化市光多源互补的相变蓄热电采暖装置及控制方法
CN113659671A (zh) 一种能量转换管理系统及方法
CN104776607A (zh) 一种锅炉智能控制系统
CN201265933Y (zh) 一种分体式空调的远程控制电路
CN201093700Y (zh) 带自动变速增容装置的电热水器
CN102570572A (zh) 风光气互补供能方法及装置
CN204629656U (zh) 一种具有太阳能和电能混合能源的供暖装置
CN203312895U (zh) 一种通用型通信基站太阳能风能集中供电系统
CN206890628U (zh) 一种风力供暖系统
CN107421133B (zh) 一种光电补偿型联合供热装置及方法
TW201330440A (zh) 電力監控系統
CN203010963U (zh) 太阳能热水器智能控制系统
CN202084603U (zh) 节能型动力电池化成装置
CN212457112U (zh) 基于无线传感器网络的智能切换装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C12 Rejection of a patent application after its publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20120711