CN115967159A - 用于太阳能、市电和发电机的混合供电方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于电源供电技术领域，尤其为用于太阳能、市电和发电机的混合供电方法，该方法的实现包括以下步骤：采用所述监测模块对所述市电模块及所述电池模块进行实时监测；所述监测模块监测所述电池模块的参数是否低于预置参数；采用所述正弦波逆变器将所述电池模块的直流电转化为交流电；所述发电机模块对负载进行供电；当检测到所述电池模块的参数满足预置参数时，利用外部控制主机关闭所述市电模块及所述发电机模块。本发明将太阳能存储转换成交流，当太阳能不够时市电来补，市电不够时逆变器自动启动发电机，逆变器保持恒定功率不变，优先使用太阳能，太阳能随着发电效率的降低时，逆变器会根据太阳能降低的量来补充。
Description
技术领域
本发明属于电源供电技术领域，具体涉及用于太阳能、市电和发电机的混合供电方法。
背景技术
随着社会的进步和发展，人们对于用电的需求不断增加。目前还有很多地区处在市电供电不全面的状态，经常性发生短时或长时停电。新能源的利用是对市电的一种补充，尤其是太阳能发电技术不断的提高和推广，光伏系统需要同时具有离网和并网运行两种功能。市场上的产品大多规格固定，无法适合各类用户不同的需求。如何能够有效利用成熟产品，做好统一控制、管理以满足各类系统要求，是系统控制的关键。
经查公开(公告)号：CN104538985A公开了一种用于太阳能与市电混合供电的太阳能离并网控制方法，此技术中公开了“该控制方法基于太阳能离并网系统实施，通过采集并判断太阳能并网逆变器状态、双向并网逆变器状态、柴油发电机状态和市电状态，再协调太阳能并网逆变器、柴油发电机、双向并网逆变器和市电控制开关的工作模式等技术方案，具有达到太阳能与市电混合供电的智能化控制，统一管理、协调太阳能发电、柴油发电机发电和蓄电池储能供电等技术效果”。
但是，该方案中的太阳能逆变器功能主要是将直流转换成交流，以及在太阳能没有电的情况下切换到市电，这些功能只能在市电足额和存储电池足多的情况下使用。在实际生活中，太阳能发电中，电池存储成本占主要部分，而且太阳光照的强度是随时在变化的，从而导致因环境限制不能并网。
为解决上述问题，本申请中提出用于太阳能、市电和发电机的混合供电方法。
发明内容
为解决上述背景技术中提出的问题。本发明提供了用于太阳能、市电和发电机的混合供电方法，具有储存成本低且供电不受环境限制的特点。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：用于太阳能、市电和发电机的混合供电方法，该方法利用发电机模块、市电模块、正弦波逆变器、电池模块、监测模块及太阳能控制器实现混合供电，该方法的实现包括以下步骤：
步骤S1、采用所述监测模块对所述市电模块及所述电池模块进行实时监测，并将数据同步上传至外部控制主机；
步骤S2、所述监测模块监测所述电池模块的参数是否低于预置参数，若是，则通过外部控制主机控制所述市电模块对负载进行供电，否则执行步骤S3；
步骤S3、采用所述正弦波逆变器将所述电池模块的直流电转化为交流电，并对负载进行供电；
步骤S4、当所述监测模块检测到所述市电模块的参数连续十分钟低于预置参数时，外部控制主机控制所述发电机模块对负载进行供电；
步骤S5、利用太阳能控制器控制所述电池模块进行充电；
步骤S6、当检测到所述电池模块的参数满足预置参数时，利用外部控制主机关闭所述市电模块及所述发电机模块并执行步骤S2。。
作为本发明用于太阳能、市电和发电机的混合供电方法优选的，所述监测模块包括但不限于电容、变压器、二极管、电阻、霍尔电压传感器、变送器、整流器及AD转换器。
作为本发明用于太阳能、市电和发电机的混合供电方法优选的，步骤S1中所述监测模块对所述市电模块的电压进行监测，对所述电池模块的电压及电容进行监测，并将数据传输至所述外部控制主机，所述外部控制主机对数据进行分析并对所述市电模块的稳定性及所述电池模块的放电能力进行判断。
作为本发明用于太阳能、市电和发电机的混合供电方法优选的，步骤S2中所述电池模块的预置参数为电池电压的正负百分之五，电池容电容的正负百分之五。
作为本发明用于太阳能、市电和发电机的混合供电方法优选的，步骤S3中采用所述正弦波逆变器将所述电池模块的直流电转化为交流电的方法还包括以下步骤；
步骤S31、正弦波逆变器采样所述电池模块的输出电压；
步骤S32、将所述电池模块的输出电压以电阻进行降压处理，并叠加上直流偏置dm；
步骤S33、将叠加过直流偏置的信号送到A/D转换器进行模拟量到数字量的转换；
步骤S34、A/D转换器再将转换所得到的结果送到微控制器的相应内存单元。
作为本发明用于太阳能、市电和发电机的混合供电方法优选的，所述微控制器根据采样电压实时计算输出电压调理电路的偏置电压值，同时还实时计算数字电压调节器的输出值的平均值，并通过闭环调整将其校正至设定值，以消除逆变器偏磁或消除输出电流的直流分量。
作为本发明用于太阳能、市电和发电机的混合供电方法优选的，所述设定值为保证逆变器电流的直流量小于逆变器满载电流值的百分之二。
作为本发明用于太阳能、市电和发电机的混合供电方法优选的，步骤S4所述市电模块的预置参数为市电额定电压的正负百分之五。
作为本发明用于太阳能、市电和发电机的混合供电方法优选的，所述外部控制主机包括用户操作端、控制芯片、稳压电路及光电耦合器，用户操作端与所述控制芯片连接，所述控制芯片输出端连接所述稳压电路，所述稳压电路输出端连接所述光电耦合器，所述控制芯片用于根据所述用户操作端输入的操作信号发出控制所述发电机模块、所述市电模块及所述电池模块通断电的指令信号。
作为本发明用于太阳能、市电和发电机的混合供电方法优选的，所述太阳能控制器实时检测电池的充电状态，若电池为充满电状态，则停止对电池充电。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明根据目前应用环境设计了一款相互补充的功能，来降低电池成本又能满足用户电力的稳定的逆变器，其将太阳能存储转换成交流，当太阳能不够时市电来补，市电不够时逆变器自动启动发电机，逆变器保持恒定功率不变，优先使用太阳能，太阳能随着发电效率的降低时，逆变器会根据太阳能降低的量来补充，从而解决了一些地区缺电而又不能上电网的问题。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1为本发明的方法流程示意图；
图2为本发明的电路原理示意图。
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。
实施例1
如图1和图2所示；
图1为本发明的方法流程示意图；
图2为本发明的电路原理示意图。
用于太阳能、市电和发电机的混合供电方法，该方法利用发电机模块、市电模块、正弦波逆变器、电池模块、监测模块及太阳能控制器实现混合供电，该方法的实现包括以下步骤：
步骤S1、采用监测模块对市电模块及电池模块进行实时监测，并将数据同步上传至外部控制主机；
步骤S2、监测模块监测电池模块的参数是否低于预置参数，若是，则通过外部控制主机控制市电模块对负载进行供电，否则执行步骤S3；
步骤S3、采用正弦波逆变器将电池模块的直流电转化为交流电，并对负载进行供电；
在一个可选的实施例中，步骤S3中采用正弦波逆变器将电池模块的直流电转化为交流电的方法还包括以下步骤；
步骤S31、正弦波逆变器采样电池模块的输出电压；
步骤S32、将电池模块的输出电压以电阻进行降压处理，并叠加上直流偏置dm；
步骤S33、将叠加过直流偏置的信号送到A/D转换器进行模拟量到数字量的转换；
步骤S34、A/D转换器再将转换所得到的结果送到微控制器的相应内存单元。
步骤S4、当监测模块检测到市电模块的参数连续十分钟低于预置参数时，外部控制主机控制发电机模块对负载进行供电；
步骤S5、利用太阳能控制器控制电池模块进行充电；
步骤S6、当检测到电池模块的参数满足预置参数时，利用外部控制主机关闭市电模块及发电机模块并执行步骤S2。
在一个可选的实施例中，监测模块包括但不限于电容、变压器、二极管、电阻、霍尔电压传感器、变送器、整流器及AD转换器。
具体的，电容与供电端的交流输出端连接，变压器原边与电容连接，变压器副边连接二极管和电阻，电阻输出端连接霍尔电压传感器，霍尔电压传感器的输出端连接变送器，变送器包括第一输出端和第二输出端，第一输出端连接PFC控制器；第二输出端依次经过整流器和模数转换器输出至组合逻辑控制器。
在一个可选的实施例中，步骤S1中监测模块对市电模块的电压进行监测，对电池模块的电压及电容进行监测，并将数据传输至外部控制主机，外部控制主机对数据进行分析并对市电模块的稳定性及电池模块的放电能力进行判断。
在一个可选的实施例中，步骤S2中电池模块的预置参数为电池电压的正负百分之五，电池容电容的正负百分之五。
在一个可选的实施例中，微控制器根据采样电压实时计算输出电压调理电路的偏置电压值，同时还实时计算数字电压调节器的输出值的平均值，并通过闭环调整将其校正至设定值，以消除逆变器偏磁或消除输出电流的直流分量。
在一个可选的实施例中，设定值为保证逆变器电流的直流量小于逆变器满载电流值的百分之二。
在一个可选的实施例中，步骤S4市电模块的预置参数为市电额定电压的正负百分之五。
在一个可选的实施例中，外部控制主机包括用户操作端、控制芯片、稳压电路及光电耦合器，用户操作端与控制芯片连接，控制芯片输出端连接稳压电路，稳压电路输出端连接光电耦合器，控制芯片用于根据用户操作端输入的操作信号发出控制发电机模块、市电模块及电池模块通断电的指令信号。
具体的，用户操作系统由计算机程序语言编写，可以对用户的操作行为进行识别，并将相关数据信息传输给控制芯片，控制芯片可以接收用户操作系统传输的数据信息，并经过编码后发出电信号指令，通过稳压电路、光电耦合器元件使继电器动作，从而实现控制用电设备通断电。
在一个可选的实施例中，太阳能控制器实时检测电池的充电状态，若电池为充满电状态，则停止对电池充电。
借助于上述方案，本发明根据目前应用环境设计了一款相互补充的功能，来降低电池成本又能满足用户电力的稳定的逆变器，其将太阳能存储转换成交流，当太阳能不够时市电来补，市电不够时逆变器自动启动发电机，逆变器保持恒定功率不变，优先使用太阳能，太阳能随着发电效率的降低时，逆变器会根据太阳能降低的量来补充，从而解决了一些地区缺电而又不能上电网的问题。
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 (10)
1.用于太阳能、市电和发电机的混合供电方法，其特征在于，该方法利用发电机模块、市电模块、正弦波逆变器、电池模块、监测模块及太阳能控制器实现混合供电，该方法的实现包括以下步骤：
步骤S1、采用所述监测模块对所述市电模块及所述电池模块进行实时监测，并将数据同步上传至外部控制主机；
步骤S2、所述监测模块监测所述电池模块的参数是否低于预置参数，若是，则通过外部控制主机控制所述市电模块对负载进行供电，否则执行步骤S3；
步骤S3、采用所述正弦波逆变器将所述电池模块的直流电转化为交流电，并对负载进行供电；
步骤S4、当所述监测模块检测到所述市电模块的参数连续十分钟低于预置参数时，外部控制主机控制所述发电机模块对负载进行供电；
步骤S5、利用太阳能控制器控制所述电池模块进行充电；
步骤S6、当检测到所述电池模块的参数满足预置参数时，利用外部控制主机关闭所述市电模块及所述发电机模块并执行步骤S2。
2.根据权利要求1所述的用于太阳能、市电和发电机的混合供电方法，其特征在于：所述监测模块包括但不限于电容、变压器、二极管、电阻、霍尔电压传感器、变送器、整流器及AD转换器。
3.根据权利要求2所述的用于太阳能、市电和发电机的混合供电方法，其特征在于：步骤S1中所述监测模块对所述市电模块的电压进行监测，对所述电池模块的电压及电容进行监测，并将数据传输至所述外部控制主机，所述外部控制主机对数据进行分析并对所述市电模块的稳定性及所述电池模块的放电能力进行判断。
4.根据权利要求3所述的用于太阳能、市电和发电机的混合供电方法，其特征在于：步骤S2中所述电池模块的预置参数为电池电压的正负百分之五，电池容电容的正负百分之五。
5.根据权利要求4所述的用于太阳能、市电和发电机的混合供电方法，其特征在于：步骤S3中采用所述正弦波逆变器将所述电池模块的直流电转化为交流电的方法还包括以下步骤；
步骤S31、正弦波逆变器采样所述电池模块的输出电压；
步骤S32、将所述电池模块的输出电压以电阻进行降压处理，并叠加上直流偏置dm；
步骤S33、将叠加过直流偏置的信号送到A/D转换器进行模拟量到数字量的转换；
步骤S34、A/D转换器再将转换所得到的结果送到微控制器的相应内存单元。
6.根据权利要求5所述的用于太阳能、市电和发电机的混合供电方法，其特征在于：所述微控制器根据采样电压实时计算输出电压调理电路的偏置电压值，同时还实时计算数字电压调节器的输出值的平均值，并通过闭环调整将其校正至设定值，以消除逆变器偏磁或消除输出电流的直流分量。
7.根据权利要求6所述的用于太阳能、市电和发电机的混合供电方法，其特征在于：所述设定值为保证逆变器电流的直流量小于逆变器满载电流值的百分之二。
8.根据权利要求7所述的用于太阳能、市电和发电机的混合供电方法，其特征在于：步骤S4所述市电模块的预置参数为市电额定电压的正负百分之五。
9.根据权利要求8所述的用于太阳能、市电和发电机的混合供电方法，其特征在于：所述外部控制主机包括用户操作端、控制芯片、稳压电路及光电耦合器，用户操作端与所述控制芯片连接，所述控制芯片输出端连接所述稳压电路，所述稳压电路输出端连接所述光电耦合器，所述控制芯片用于根据所述用户操作端输入的操作信号发出控制所述发电机模块、所述市电模块及所述电池模块通断电的指令信号。
10.根据权利要求9所述的用于太阳能、市电和发电机的混合供电方法，其特征在于：所述太阳能控制器实时检测电池的充电状态，若电池为充满电状态，则停止对电池充电。
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| TWI846592B (zh) * | 2023-09-11 | 2024-06-21 | 誠定實業有限公司 | 二次電池的供電管理方法、電腦程式、電腦可讀取媒體及供電裝置 |
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2022
- 2022-11-18 CN CN202211447530.1A patent/CN115967159A/zh active Pending
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