CN109004732A - 一种风光互补充电控制系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种风光互补充电控制系统,包括UPS蓄电充电器、风力发电系统和光伏发电系统,所述UPS蓄电充电器连接端设置有单片机,所述单片机连接端设置有控制系统和存储单元,所述控制系统输出端与风力发电系统和光伏发电系统的输入端连接,且风力发电系统和光伏发电系统以并联的方式与控制系统连接,所述单片机连接端设置有风速传感器和光敏传感器,所述风速传感器和光敏传感器以并联的方式与单片机连接。本发明结构简单,操作方便,使用安全,不仅可以提高外界的太阳能和风能的转换效率,而且还能利用太阳能和风能实现负载的不间断的充电。

Description

一种风光互补充电控制系统
技术领域
[0001]本发明涉及风光互补充电技术领域,特别涉及一种风光互补充电控制系统。
背景技术
[0002] 如何利用可再生能源和提高可再生能源转换效率已成为当下一个重要的研宄方 向。随着科技的发展,一些使用不间断电源的设备越来越多,但是市政电网无法保证可以持 续供电,对设备的运行造成影响,如何将风能和太阳能转换为电能实现可持续不断电的充 电技术越来越重要。因此,发明一种风光互补充电控制系统来解决上述问题很有必要。
发明内容
[0003] 本发明的目的在于提供一种风光互补充电控制系统,以解决上述背景技术中提出 的问题。
[0004] 为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种风光互补充电控制系统,包括 UPS蓄电充电器、风力发电系统和光伏发电系统,所述UPS蓄电充电器连接端设置有单片机, 所述单片机连接端设置有控制系统和存储单元,所述控制系统输出端与风力发电系统和光 伏发电系统的输入端连接,且风力发电系统和光伏发电系统以并联的方式与控制系统连 接,所述单片机连接端设置有风速传感器和光敏传感器,所述风速传感器和光敏传感器以 并联的方式与单片机连接,所述UPS蓄电充电器连接端设置有负载。
[0005] 优选的,所述UPS蓄电充电器内设置有蓄电池、逆变器和电子元器件,所述蓄电池 输入端与逆变器输入端连接,所述逆变器输入端设置有电能输入端,所述蓄电池输出端与 电子元器件输入端连接,所述电子元器件输出端设置有电能输出端,所述电能输出端与负 载连接。
[0006] 优选的,所述UPS蓄电充电器连接端设置有市政电网,所述市政电网、风力发电系 统和光伏发电系统均与电能输入端连接。
[0007] 优选的,所述电子元器件包括电容、CPU、M0S管、三极管和开关管。
[0008] 优选的,所述单片机内包括数据分析处理单元、数据调取单元、数据比对单元和数 据输入/输出单元,所述数据调取单元与存储单元连接,所述控制系统、风速传感器和光敏 传感器均与数据输入/输出单元连接。
[0009] 优选的,所述风力发电系统是由扇叶、发电机和变频器构成,所述光伏发电系统是 由光伏组件构成的。
[0010] 优选的,所述风速传感器和光敏传感器内均设置有信号采集单元、信号取样单元、 放大滤波电路和整形电路。
[0011] 本发明的技术效果和优点:
[0012] 1、将风力发电系统和光伏发电系统以并联的方式连接在控制系统上,利用控制系 统控制风力发电系统或光伏发电系统单独或者共同进行工作,将太阳能或风能转换为电能 进行负载充电,减少了风力发电系统和光伏发电系统在能量转换时互为造成的影响,从而 大大提高了风能和太阳能的转换利用率。
[0013] 2、通过风速传感器和光敏传感器对外界的环境进行监控,并且将所监控的信号传 递给单片机,单片机对所接收的信号进行分析处理,并且将所分析出的信号传递给控制系 统,实现了智能化的操作方式,便于根据外界环境而做成相应的判断,并且与市政电网与 UPS蓄电充电器进行并联,从而达到对负载的不间断充电过程;
[0014] 3、本发明结构简单,操作方便,使用安全,不仅可以提高外界的太阳能和风能的转 换效率,而且还能利用太阳能和风能实现负载的不间断的充电。
附图说明
[0015] 图1为本发明整体系统结构示意图。
[0016] 图2为本发明的UPS蓄电充电器结构示意图。
[0017]图3为本发明的单片机内部结构示意图。
[0018]图中:1UPS蓄电充电器、2风力发电系统、3光伏发电系统、4单片机、5控制系统、6存 储单元、7风速传感器、8光敏传感器、9负载。
具体实施方式
[0019]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。
[0020] 实施例1
[0021]根据图1_3所示的一种风光互补充电控制系统,包括UPS蓄电充电器1、风力发电系 统2和光伏发电系统3,所述UPS蓄电充电器1连接端设置有单片机4,所述单片机4连接端设 置有控制系统5和存储单元6,所述控制系统5输出端与风力发电系统2和光伏发电系统3的 输入端连接,且风力发电系统2和光伏发电系统3以并联的方式与控制系统5连接,所述单片 机4连接端设置有风速传感器7和光敏传感器8,所述风速传感器7的型号设置为M288865,所 述光敏传感器8的型号设置为LS06-M,所述风速传感器7和光敏传感器8以并联的方式与单 片机4连接,所述UPS蓄电充电器1连接端设置有负载9。
[0022]本实施例的有益效果:将风力发电系统2和光伏发电系统3以并联的方式连接在控 制系统5上,利用控制系统5控制风力发电系统2或光伏发电系统3单独或者共同进行工作, 将太阳能或风能转换为电能进行负载充电,减少了风力发电系统2和光伏发电系统3在能量 转换时互为造成的影响,从而大大提高了风能和太阳能的转换利用率,并且通过风速传感 器7和光敏传感器8对外界的环境进行监控,并且将所监控的信号传递给单片机4,单片机4 对所接收的信号进行分析处理,并且将所分析出的信号传递给控制系统5,实现了智能化的 操作方式,便于根据外界环境而做成相应的判断,并且与市政电网与UPS蓄电充电器1进行 并联,从而达到对负载9的不间断充电过程。
[0023] 实施例2
[0024]与实施例1不同的是:
[0025]所述UPS蓄电充电器1内设置有蓄电池、逆变器和电子元器件,所述蓄电池输入端 与逆变器输入端连接,所述逆变器输入端设置有电能输入端,所述蓄电池输出端与电子元 器件输入端连接,所述电子元器件输出端设置有电能输出端,所述电能输出端与负载9连 接。
[0026] 所述UPS蓄电充电器1连接端设置有市政电网,所述市政电网、风力发电系统2和光 伏发电系统3均与电能输入端连接,有利于在无太阳能和风能时,可以利用市政电网持续完 成对UPS蓄电充电器1的蓄电,避免UPS蓄电充电器1内电量不足,无法持续的对负载9进行充 电。
[0027] 所述电子元器件包括电容、CPU、M0S管、三极管和开关管。
[0028]所述单片机4内包括数据分析处理单元、数据调取单元、数据比对单元和数据输 入/输出单元,所述数据调取单元与存储单元6连接,所述控制系统5、风速传感器7和光敏传 感器8均与数据输入/输出单元连接,有利于将单片机4所接收的信息与存储单元6内存储的 信息进行比对,然后判断出是光照和风能的强度。
[0029]所述风力发电系统2是由扇叶、发电机和变频器构成,所述光伏发电系统3是由光 伏组件构成的。
[0030] 所述风速传感器7和光敏传感器8内均设置有信号采集单元、信号取样单元、放大 滤波电路和整形电路,信号采集单元采集附近的光照强度或风速,并且将采集到的信号输 入到信号取样单元,减少信号输出的输出电阻,然后经过放大滤波电路进行电信号放大,并 且由滤波电路滤除工频和其他频率的干扰信号,得到光照强度或风速的信号,然后将该信 号通过整形电路处理得到方波脉冲信号。
[0031] 本发明的工作原理:
[0032]参照图1:工作时,存储单元6和风速传感器7中的信号采集单元采集附近的光照强 度或风速,并且将采集到的信号输入到信号取样单元,减少信号输出的输出电阻,然后经过 放大滤波电路进行电信号放大,并且由滤波电路滤除工频和其他频率的干扰信号,得到光 照强度或风速的信号,然后将该信号通过整形电路处理得到方波脉冲信号,并且传输给单 片机4;
[0033] 参照图3:数据调取单元从存储单元6中调取数据,数据比对单元将单片机4所接收 的信息与数据调取单元所调取的数据进行对比,然后经过数据分析处理单元分析处理后, 通过数据输入/输出单元将信号输送给控制系统5;
[0034]参照图1:控制系统5利用所接收想信号控制风力发电系统2或光伏发电系统3单独 或者共同进行工作,风力发电系统2和光伏发电系统3将风能和太阳能转换为电能,并且输 送至UPS蓄电充电器1;
[0035]参照图2:风力发电系统2和光伏发电系统3所输送的电能经过逆变器转换后存储 在蓄电池中,当负载9需要充电时,将负载9与UPS蓄电充电器1中的电能输出端进行连接,然 后电子元器件将蓄电池内存储的电能通过电能输出端输送至负载9中,从而实现对负载9的 充电。
[0036]最后应说明的是:以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明, 尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可 以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换, 凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的 保护范围之内。

Claims (7)

1. 一种风光互补充电控制系统,包括UPS蓄电充电器(1)、风力发电系统(2)和光伏发电 系统(3),其特征在于:所述UPS蓄电充电器⑴连接端设置有单片机(4),所述单片机⑷连 接端设置有控制系统(5)和存储单元(6),所述控制系统(5)输出端与风力发电系统(2)和光 伏发电系统(3)的输入端连接,且风力发电系统(2)和光伏发电系统(3)以并联的方式与控 制系统(5)连接,所述单片机(4)连接端设置有风速传感器(7)和光敏传感器(8),所述风速 传感器(7)和光敏传感器⑻以并联的方式与单片机(4)连接,所述UPS蓄电充电器(1)连接 端设置有负载(9)。
2. 根据权利要求1所述的一种风光互补充电控制系统,其特征在于:所述UPS蓄电充电 器(1)内设置有蓄电池、逆变器和电子元器件,所述蓄电池输入端与逆变器输入端连接,所 述逆变器输入端设置有电能输入端,所述蓄电池输出端与电子元器件输入端连接,所述电 子元器件输出端设置有电能输出端,所述电能输出端与负载(9)连接。
3. 根据权利要求2所述的一种风光互补充电控制系统,其特征在于:所述UPS蓄电充电 器(1)连接端设置有市政电网,所述市政电网、风力发电系统⑵和光伏发电系统⑶均与电 能输入端连接。 _
4. 根据权利要求3所述的一种风光互补充电控制系统,其特征在于:所述电子元器件包 括电容、CPU、MOS管、三极管和开关管。
5. 根据权利要求4所述的一种风光互补充电控制系统,其特征在于:所述单片机(4)内 包括数据分析处理单元、数据调取单元、数据比对单元和数据输入/输出单元,所述数据调 取单元与存储单元⑹连接,所述控制系统(5)、风速传感器(7)和光敏传感器⑻均与数据 输入/输出单元连接。 、
6. 根据权利要求5所述的一种风光互补充电控制系统,其特征在于:所述风力发电系统 (2)是由扇叶、发电机和变频器构成,所述光伏发电系统(3)是由光伏组件构成的。
7. 根据权利要求6所述的一种风光互补充电控制系统,其特征在于:所述风速传感器 (7)和光敏传感器(8)内均设置有信号采集单元、信号取样单元、放大滤波电路和整形电路。
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