CN107612130A - 一种家用双能源供电系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种家用双能源供电系统，包括光伏发电模块、风力发电模块、电网供电模块、电压检测电路A、电压检测电路B、降压整流模块、继电器模组、蓄电池和逆变升压模块。本发明的家用双能源供电系统采用光伏发电、风力发电和市电供电相结合，通过电压检测电路对两种新能源供电方式进行电压监控，当遇到因为环境因素（阴雨天气或者晴朗无风天气）导致其中之一供电不足时，自动切换到另一种充电状态，确保蓄电池的电量充足，当两者均不足时使用市电充电，存储在蓄电池中的电压可以在市电停电后供给直流负载或交流负载使用，确保家庭供电的不间断性。

Description

一种家用双能源供电系统

技术领域

本发明涉及一种供电系统，具体是一种家用双能源供电系统。

背景技术

随着电力事业的不断发展，人们的生活已经离不开电能，虽然现在的电力设施建设的很好，但是仍然会出现因为修路、装修等原因导致的临时断电，这种临时断电在一些特定情况下会给人们的生活带来极大的不变，例如冰箱里的食物因为断电会很快变质，或者使用电磁炉做饭做到一半停电了，家庭备用电源能够有效的解决这一问题，但是现有的备用电源普遍存在功能单一、使用范围小的缺点，因此有待于改进。

发明内容

本发明的目的在于提供一种家用双能源供电系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种家用双能源供电系统，包括光伏发电模块、风力发电模块、电网供电模块、电压检测电路A、电压检测电路B、降压整流模块、继电器模组、蓄电池和逆变升压模块，所述光伏发电模块连接电压检测电路A，风力发电模块连接电压检测电路B，电网供电模块分别连接降压整流模块和交流负载，所述电压检测电路A、电压检测电路B、降压整流模块均连接继电器模组，继电器模组还连接西单纯，所述蓄电池还分别连接直流负载和逆变降压模块，所述直流负载还连接降压整流模块。

作为本发明的优选方案：所述逆变升压电路包括变压器W、MOS管Q1、电阻R5和芯片IC1，其特征在于，所述电阻R5的一端连接电阻R6和二极管D8的阴极，电阻R6的另一端连接电容C5、电阻R11、电源VCC、二极管D9的阴极、变压器W的绕组N1、变压器W的绕组N2、芯片IC1的引脚8、芯片IC1的引脚11和芯片IC1的引脚12，电阻R5的另一端连接电阻R12，电阻R12的另一端连接电阻R1、电容C1和芯片IC1的引脚15，电阻R1和电容C1的另一端均接地，芯片IC1的引脚13连接芯片IC1的引脚14、芯片IC1的引脚15和电阻R2，电阻R2的另一端连接电阻R3和芯片IC1的引脚2，芯片IC1的引脚3连接电容C3，电容C3的另一端连接二极管D1的阳极、二极管D9的阳极和电阻R8，电阻R8的另一端接地，二极管D1的阴极连接电阻R4、电容C2和芯片IC1的引脚1，芯片IC1的引脚9连接电阻R10、二极管D3的阳极和三极管V2的基极，三极管V2的发射极连接二极管D3的阴极和MOS管Q2的栅极，MOS管Q2的源极接地，MOS管Q2的漏极连接二极管D10的阴极和变压器W的绕组N2的另一端，二极管D10的阳极连接电阻R11的另一端，变压器W的绕组N1的另一端连接MOS管Q1的漏极，MOS管Q1的栅极连接二极管D2的阴极和三极管V1的发射极，三极管V1的基极连接二极管D2的阳极、电阻R9和芯片IC1的引脚10。

作为本发明的优选方案：所述光伏发电模块采用单晶硅太阳能板。

作为本发明的优选方案：所述风力发电模块采用风力发电机。

作为本发明的优选方案：所述芯片IC1的型号为TL494。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明的家用双能源供电系统采用光伏发电、风力发电和市电供电相结合，通过电压检测电路对两种新能源供电方式进行电压监控，当遇到因为环境因素（阴雨天气或者晴朗无风天气）导致其中之一供电不足时，自动切换到另一种充电状态，确保蓄电池的电量充足，当两者均不足时使用市电充电，存储在蓄电池中的电压可以在市电停电后供给直流负载或交流负载使用，确保家庭供电的不间断性。

附图说明

图1为家用双能源供电系统的整体方框图。

图2为电压检测电路的电路图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-2，一种家用双能源供电系统，包括光伏发电模块、风力发电模块、电网供电模块、电压检测电路A、电压检测电路B、降压整流模块、继电器模组、蓄电池和逆变升压模块，所述光伏发电模块连接电压检测电路A，风力发电模块连接电压检测电路B，电网供电模块分别连接降压整流模块和交流负载，所述电压检测电路A、电压检测电路B、降压整流模块均连接继电器模组，继电器模组还连接西单纯，所述蓄电池还分别连接直流负载和逆变降压模块，所述直流负载还连接降压整流模块。

作为本发明的优选方案：所述逆变升压电路包括变压器W、MOS管Q1、电阻R5和芯片IC1，其特征在于，所述电阻R5的一端连接电阻R6和二极管D8的阴极，电阻R6的另一端连接电容C5、电阻R11、电源VCC、二极管D9的阴极、变压器W的绕组N1、变压器W的绕组N2、芯片IC1的引脚8、芯片IC1的引脚11和芯片IC1的引脚12，电阻R5的另一端连接电阻R12，电阻R12的另一端连接电阻R1、电容C1和芯片IC1的引脚15，电阻R1和电容C1的另一端均接地，芯片IC1的引脚13连接芯片IC1的引脚14、芯片IC1的引脚15和电阻R2，电阻R2的另一端连接电阻R3和芯片IC1的引脚2，芯片IC1的引脚3连接电容C3，电容C3的另一端连接二极管D1的阳极、二极管D9的阳极和电阻R8，电阻R8的另一端接地，二极管D1的阴极连接电阻R4、电容C2和芯片IC1的引脚1，芯片IC1的引脚9连接电阻R10、二极管D3的阳极和三极管V2的基极，三极管V2的发射极连接二极管D3的阴极和MOS管Q2的栅极，MOS管Q2的源极接地，MOS管Q2的漏极连接二极管D10的阴极和变压器W的绕组N2的另一端，二极管D10的阳极连接电阻R11的另一端，变压器W的绕组N1的另一端连接MOS管Q1的漏极，MOS管Q1的栅极连接二极管D2的阴极和三极管V1的发射极，三极管V1的基极连接二极管D2的阳极、电阻R9和芯片IC1的引脚10。

光伏发电模块采用单晶硅太阳能板。风力发电模块采用风力发电机。芯片IC1的型号为TL494。

本发明的工作原理是：光伏发电和风力发电在其特定的环境情况下会输送电能给蓄电池供电，其输电的过程中会经过电压检测电路A和电压检测电路B进行电压检测，只有其电压正常时才会开启继电器模组对蓄电池进行充电，当遇到阴雨天气或晴朗无风的天气，光伏发电模块和风力发电模块输出电压就会不足，此时会自动断开其供电，当两者均无电压供给时，通过电网供电给蓄电池充电，需要使用直流电能时，蓄电池可以直接供给直流负载使用，当需要使用交流负载时，蓄电池通过逆变升压模块给交流负载供电，逆变升压模块的电路如图2所示，电路核心器件是脉宽调制控制芯片IC1，它是—个开关振荡和稳压控制的集成电路。其9脚、10脚输出相位相反的开关脉冲。分别控制V1、V2、Q1和Q2。当10脚为正脉冲时，V1截止、Q1导通，V2导通、Q2截止。9脚为正脉冲时，V2截止、Q2导通。在变压器的次级产生了被升高的220V高频电压，集成电路IC1的1脚、16脚和2脚、15脚分别是该集成电路内部两个比较器的同相输入端和反相输入端。利用这两个比较器实现该电路的超温保护和过压保护。超温保护电路：14脚是集成电路内的5V基准电压。16脚与此电压相连，因此也是5V，电路翻转的条件就在于15脚的电位是不是低于16脚的5V电压，低于这个电压则电路翻转，输出停止。本电路加入了稳压二极管D8使超温保护电路不受12V电压下降的影响。常温下15脚电压为U×R1÷(R1+R5+R12)，U为稳压管D8的稳定电压，计算结果15脚的电压约为5.97V，略高于16脚5V的电位。当功率管出现温度超高时，正温度系数的热敏电阻阻值变大，15脚的电压下降，直到低于5V后比较器翻转，输出停止。超压保护电路：超压保护电路是由D9、R8、D1、R4、C2组成，就是利用IC1内部的另一个比较器来完成的，当输入电压超过15V时D8导通，IC1的2脚电位高于1脚电位使比较器翻转，停止输出。这两个比较器翻转都表现在IC1的3脚上，比较器翻转后3脚的电位升高，当3脚变为高电位后给C3充电，当导致比较器翻转的因素消失后，C3通过R8放电，因为放电需要一定时间，所以保护电路还能维持一段时间，有利于输出管的安全。

本发明的家用双能源供电系统采用光伏发电、风力发电和市电供电相结合，通过电压检测电路对两种新能源供电方式进行电压监控，当遇到因为环境因素（阴雨天气或者晴朗无风天气）导致其中之一供电不足时，自动切换到另一种充电状态，确保蓄电池的电量充足，当两者均不足时使用市电充电，存储在蓄电池中的电压可以在市电停电后供给直流负载或交流负载使用，确保家庭供电的不间断性。

Claims (5)

1.一种家用双能源供电系统，包括光伏发电模块、风力发电模块、电网供电模块、电压检测电路A、电压检测电路B、降压整流模块、继电器模组、蓄电池和逆变升压模块，其特征在于，所述光伏发电模块连接电压检测电路A，风力发电模块连接电压检测电路B，电网供电模块分别连接降压整流模块和交流负载，所述电压检测电路A、电压检测电路B、降压整流模块均连接继电器模组，继电器模组还连接西单纯，所述蓄电池还分别连接直流负载和逆变降压模块，所述直流负载还连接降压整流模块。

2.根据权利要求1所述的一种家用双能源供电系统，其特征在于，所述逆变升压电路包括变压器W、MOS管Q1、电阻R5和芯片IC1，其特征在于，所述电阻R5的一端连接电阻R6和二极管D8的阴极，电阻R6的另一端连接电容C5、电阻R11、电源VCC、二极管D9的阴极、变压器W的绕组N1、变压器W的绕组N2、芯片IC1的引脚8、芯片IC1的引脚11和芯片IC1的引脚12，电阻R5的另一端连接电阻R12，电阻R12的另一端连接电阻R1、电容C1和芯片IC1的引脚15，电阻R1和电容C1的另一端均接地，芯片IC1的引脚13连接芯片IC1的引脚14、芯片IC1的引脚15和电阻R2，电阻R2的另一端连接电阻R3和芯片IC1的引脚2，芯片IC1的引脚3连接电容C3，电容C3的另一端连接二极管D1的阳极、二极管D9的阳极和电阻R8，电阻R8的另一端接地，二极管D1的阴极连接电阻R4、电容C2和芯片IC1的引脚1，芯片IC1的引脚9连接电阻R10、二极管D3的阳极和三极管V2的基极，三极管V2的发射极连接二极管D3的阴极和MOS管Q2的栅极，MOS管Q2的源极接地，MOS管Q2的漏极连接二极管D10的阴极和变压器W的绕组N2的另一端，二极管D10的阳极连接电阻R11的另一端，变压器W的绕组N1的另一端连接MOS管Q1的漏极，MOS管Q1的栅极连接二极管D2的阴极和三极管V1的发射极，三极管V1的基极连接二极管D2的阳极、电阻R9和芯片IC1的引脚10。

3.根据权利要求1所述的一种家用双能源供电系统，其特征在于，所述光伏发电模块采用单晶硅太阳能板。

4.根据权利要求1所述的一种家用双能源供电系统，其特征在于，所述风力发电模块采用风力发电机。

5.根据权利要求2所述的一种家用双能源供电系统，其特征在于，所述芯片IC1的型号为TL494。