CN102810902A - 一种家庭用混合型供电管理系统及供电管理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种家庭用混合型供电管理系统及供电管理方法，包括市电输入电路、光伏板和蓄电池，其特征是：所述光伏板通过串接的MPPT控制器和直流斩波器连接所述蓄电池，所述蓄电池连接光伏控制器，所述蓄电池通过充放电系统连接逆变电路，所述光伏控制器还连接所述MPPT控制器，所述市电输入电路连接市电输出控制电路，所述市电输出控制电路连接所述光伏控制器，所述逆变电路连接隔离变压器，所述市电输出控制电路和隔离变压器都连接AC输出接口。本发明集光伏、市电和蓄电池供电为一体；具有逻辑控制功能；逆变输出纯正的正弦波；同时具有电压调整功能，输出电压稳定。

Description

一种家庭用混合型供电管理系统及供电管理方法
技术领域
本发明涉及一种综合供电管理系统，具体地讲，涉及一种家庭用混合型供电管理系统及供电管理方法。
背景技术
目前，随着社会经济的持续发展，电力的需求越来越大，有些地区存在电力供应不足或者电压不稳定的情况，影响人们的正常生活用电，给人们的正常生活带来很大的不便。此为现有技术的不足之处。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种家庭用混合型供电管理系统及供电管理方法，解决了供电不足或者电压不稳定地区的家庭用电问题。
本发明采用如下技术手段实现发明目的：
一种家庭用混合型供电管理系统，包括市电输入电路、光伏板和蓄电池，其特征是：所述光伏板通过串接的MPPT控制器和直流斩波器连接所述蓄电池，所述蓄电池连接光伏控制器，所述蓄电池通过充放电系统连接逆变电路，所述光伏控制器还连接所述MPPT控制器，所述市电输入电路连接市电输出控制电路，所述市电输出控制电路连接所述光伏控制器，所述逆变电路连接隔离变压器，所述市电输出控制电路和隔离变压器都连接AC输出接口。
作为对本技术方案的进一步限定,所述光伏控制器包括微处理器MCU，所述微处理器MCU连接波形生成电路、旁路输出控制电路、AVR调整控制电路，所述波形生成电路连接驱动电路。
作为对本技术方案的进一步限定,所述市电输出控制电路包括控制开关，所述控制开关连接AVR单片机，所述AVR单片机连接旁路输出开关，所述旁路输出开关连接所述旁路输出控制电路。
作为对本技术方案的进一步限定,所述逆变电路还通过故障监测电路连接所述微处理器MCU。
一种家庭用混合型供电管理方法，其特征是：包括如下步骤：
（1）首先判断工作条件，若有光照、有市电，则转步骤（2），若有光照、无市电，转步骤（3），若有市电、无光照，转步骤（4），若无市电、无光照，转步骤（5）；
（2）当Ppv＞Pload， Ppv为光伏板发电功率，Pload为负载用电功率，开机首先处于市电工作状态，光伏板和市电同时为蓄电池充电，蓄电池电压上升，当蓄电池电压升至27.8V且光伏板充电电流＞2A时，由市电工作状态切换至蓄电逆变工作状态，蓄电池电压维持或者上升；当Ppv＜Pload，开机首先处于市电工作状态，光伏板和市电同时为蓄电池充电，此时蓄电池电压上升，当蓄电池电压升至27.8V且光伏板充电电流＞2A时，由市电工作状态切至蓄电逆变工作状态，光伏板为蓄电池充电，此时蓄电池电压下降，当蓄电池电压降至26V，由蓄电逆变工作状态切至市电工作状态，光伏板和市电同时为蓄电池充电，当蓄电池电压上升至27.8V且光伏板充电电流＞2A时，由市电工作状态切换至蓄电逆变工作状态；
（3）开机处于蓄电逆变工作状态，当Ppv＞Pload，Ppv为光伏板发电功率，Pload为负载用电功率，首先蓄电逆变工作状态，蓄电池电压上升，此工作维持不变；当Ppv＜Pload，首先处于蓄电逆变工作状态，此时蓄电池电压下降，当蓄电池电压降至26V时，继续处于蓄电逆变工作状态，当蓄电池电压降至24V时，开始出现10S间断报警，蓄电池电压继续下降，当蓄电池电压继续下降至23V时，设备处于待机状态，不再支持负载工作，但是光伏板继续为蓄电池充电; 恢复带载必须手动开机。
（4）开机处于市电工作状态，市电为蓄电池充电，当蓄电池电压升至27.8V时，即使蓄电池电压回升至27.8V，一直处于市电工作状态；
（5）开机处于蓄电逆变工作状态，当蓄电池电压降至26V时，继续处于蓄电逆变工作状态，当蓄电池电压降至24V时，开始出现10S间断报警，蓄电池电压继续下降至23V时，设备处于待机状态，不再支持负载工作。一旦具有了市电无光伏，负载自动开机，市电带载同时为蓄电池充电；一旦具有了光伏无市电，光伏板开始为蓄电池充电，恢复带载需手动开机。
与现有技术相比，本发明的优点和积极效果是：本发明集光伏、市电和蓄电池供电为一体；具有逻辑控制功能；逆变输出纯正的正弦波；同时具有电压调整功能，输出电压稳定。适用于电力系统供电不足，或供电电压不稳定地区的家庭使用。具有以下技术特点：智能MCU控制，提升可靠度及精确度； 正弦波输出,失真度低；采用在线式不间断供电装置，保证电源输出持续稳定输出电压AC110V，具有工作频率50Hz和60Hz自动适应功能，根据电网频率进行自动适应。自我侦测和报警显示功能为故障处理提供必要的参考信息输入市电电压过高压和过低压自动转逆变供电 ；电池欠压自动保护；输出过载保护和输出短路保护；开关按下保持3秒开机，按下保持3秒关机，有效防止误操作 故障监测电路具有蓄电池侦测功能,锂电池损坏时会发出警告。 
附图说明
图1为本发明优选实施例的原理方框图。
具体实施方式
下面结合附图和优选实施例对本发明作更进一步的详细描述。
参见图1，一种家庭用混合型供电管理系统，包括市电输入电路、光伏板和蓄电池，所述光伏板通过串接的MPPT控制器和直流斩波器连接所述蓄电池，所述蓄电池连接光伏控制器，所述蓄电池通过充放电系统连接逆变电路，所述光伏控制器还连接所述MPPT控制器，所述市电输入电路连接市电输出控制电路，所述市电输出控制电路连接所述光伏控制器，所述逆变电路连接隔离变压器，所述市电输出控制电路和隔离变压器都连接AC输出接口。
所述光伏控制器包括微处理器MCU，所述微处理器MCU连接波形生成电路、旁路输出控制电路、AVR调整控制电路，所述波形生成电路连接驱动电路。
所述市电输出控制电路包括控制开关，所述控制开关连接AVR单片机，所述AVR单片机连接旁路输出开关，所述旁路输出开关连接所述旁路输出控制电路。
所述逆变电路还通过故障监测电路连接所述微处理器MCU。
一种家庭用混合型供电管理方法，其特征是：包括如下步骤：
（1）首先判断工作条件，若有光照、有市电，则转步骤（2），若有光照、无市电，转步骤（3），若有市电、无光照，转步骤（4），若无市电、无光照，转步骤（5）；
（2）当Ppv＞Pload， Ppv为光伏板发电功率，Pload为负载用电功率，开机首先处于市电工作状态，光伏板和市电同时为蓄电池充电，蓄电池电压上升，当蓄电池电压升至27.8V且光伏板充电电流＞2A时，由市电工作状态切换至蓄电逆变工作状态，蓄电池电压维持或者上升；当Ppv＜Pload，开机首先处于市电工作状态，光伏板和市电同时为蓄电池充电，此时蓄电池电压上升，当蓄电池电压升至27.8V且光伏板充电电流＞2A时，由市电工作状态切至蓄电逆变工作状态，光伏板为蓄电池充电，此时蓄电池电压下降，当蓄电池电压降至26V，由蓄电逆变工作状态切至市电工作状态，光伏板和市电同时为蓄电池充电，当蓄电池电压上升至27.8V且光伏板充电电流＞2A时，由市电工作状态切换至蓄电逆变工作状态；
（3）开机处于蓄电逆变工作状态，当Ppv＞Pload，Ppv为光伏板发电功率，Pload为负载用电功率，首先蓄电逆变工作状态，蓄电池电压上升，此工作维持不变；当Ppv＜Pload，首先处于蓄电逆变工作状态，此时蓄电池电压下降，当蓄电池电压降至26V时，继续处于蓄电逆变工作状态，当蓄电池电压降至24V时，开始出现10S间断报警，蓄电池电压继续下降，当蓄电池电压继续下降至23V时，设备处于待机状态，不再支持负载工作，但是光伏板继续为蓄电池充电; 恢复带载必须手动开机。
（4）开机处于市电工作状态，市电为蓄电池充电，当蓄电池电压升至27.8V时，即使蓄电池电压回升至27.8V，一直处于市电工作状态；
（5）开机处于蓄电逆变工作状态，当蓄电池电压降至26V时，继续处于蓄电逆变工作状态，当蓄电池电压降至24V时，开始出现10S间断报警，蓄电池电压继续下降至23V时，设备处于待机状态，不再支持负载工作。一旦具有了市电无光伏，负载自动开机，市电带载同时为蓄电池充电；一旦具有了光伏无市电，光伏板开始为蓄电池充电，恢复带载需手动开机。
当然，上述说明并非对本发明的限制，本发明也不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也属于本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种家庭用混合型供电管理系统，包括市电输入电路、光伏板和蓄电池，其特征是：所述光伏板通过串接的MPPT控制器和直流斩波器连接所述蓄电池，所述蓄电池连接光伏控制器，所述蓄电池通过充放电系统连接逆变电路，所述光伏控制器还连接所述MPPT控制器，所述市电输入电路连接市电输出控制电路，所述市电输出控制电路连接所述光伏控制器，所述逆变电路连接隔离变压器，所述市电输出控制电路和隔离变压器都连接AC输出接口。
2.根据权利要求1所述家庭用混合型供电管理系统，其特征是：所述光伏控制器包括微处理器MCU，所述微处理器MCU连接波形生成电路、旁路输出控制电路、AVR调整控制电路，所述波形生成电路连接驱动电路。
3.根据权利要求2所述家庭用混合型供电管理系统，其特征是：所述市电输出控制电路包括控制开关，所述控制开关连接AVR单片机，所述AVR单片机连接旁路输出开关，所述旁路输出开关连接所述旁路输出控制电路。
4.根据权利要求3所述家庭用混合型供电管理系统，其特征是：所述逆变电路还通过故障监测电路连接所述微处理器MCU。
5.一种家庭用混合型供电管理方法，其特征是：包括如下步骤：
（1）首先判断工作条件，若有光照、有市电，则转步骤（2），若有光照、无市电，转步骤（3），若有市电、无光照，转步骤（4），若无市电、无光照，转步骤（5）；
（2）当Ppv＞Pload， Ppv为光伏板发电功率，Pload为负载用电功率，开机首先处于市电工作状态，光伏板和市电同时为蓄电池充电，蓄电池电压上升，当蓄电池电压升至27.8V且光伏板充电电流＞2A时，由市电工作状态切换至蓄电逆变工作状态，蓄电池电压维持或者上升；当Ppv＜Pload，开机首先处于市电工作状态，光伏板和市电同时为蓄电池充电，此时蓄电池电压上升，当蓄电池电压升至27.8V且光伏板充电电流＞2A时，由市电工作状态切至蓄电逆变工作状态，光伏板为蓄电池充电，此时蓄电池电压下降，当蓄电池电压降至26V，由蓄电逆变工作状态切至市电工作状态，光伏板和市电同时为蓄电池充电，当蓄电池电压上升至27.8V且光伏板充电电流＞2A时，由市电工作状态切换至蓄电逆变工作状态；
（3）开机处于蓄电逆变工作状态，当Ppv＞Pload，Ppv为光伏板发电功率，Pload为负载用电功率，首先蓄电逆变工作状态，蓄电池电压上升，此工作维持不变；当Ppv＜Pload，首先处于蓄电逆变工作状态，此时蓄电池电压下降，当蓄电池电压降至26V时，继续处于蓄电逆变工作状态，当蓄电池电压降至24V时，开始出现10S间断报警，蓄电池电压继续下降，当蓄电池电压继续下降至23V时，设备处于待机状态，不再支持负载工作，但是光伏板继续为蓄电池充电;
（4）开机处于市电工作状态，市电为蓄电池充电，当蓄电池电压升至27.8V时，即使蓄电池电压回升至27.8V，一直处于市电工作状态；
（5）开机处于蓄电逆变工作状态，当蓄电池电压降至26V时，继续处于蓄电逆变工作状态，当蓄电池电压降至24V时，开始出现10S间断报警，蓄电池电压继续下降至23V时，设备处于待机状态，不再支持负载工作。
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