CN117200413A - 一种基于户外电源太阳能板的多电源协同充电控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种基于户外电源太阳能板的多电源协同充电控制方法，通过获取第一发电设备所处位置的第一地理三维点云数据；根据第一地理三维点云数据建立第一地理三维模型；获取第一发电设备的第一三维点云数据，根据第一三维点云数据建立第一三维模型；根据第一地理三维模型和第一三维模型，结合第一位置对应的第一位置环境变化模型，生成第一发电设备工作模型；获取第一户外电源设备的第一储电状态数据和第一用电设备的第一用电状态数据；根据第一储电状态数据、第一用电状态数据和第一发电设备工作模型调整第一发电设备的当前工作状态以及启动协同充电流程。本发明方案能智能高效地调整第一发电设备的状态和启动其他发电设备的协同充电流程。

Description

一种基于户外电源太阳能板的多电源协同充电控制方法

技术领域

本发明涉及新能源技术领域，具体涉及一种基于户外电源太阳能板的多电源协同充电控制方法。

背景技术

近几年随着各种智能移动种类/功能的不断丰富，以及人们在工作生活中对智能移动终端依赖度的提高，对智能移动终端的续航时间提出了越来越高的要求。人们在外出旅行、露营、拓展、户外直播、资源勘探、水文观测、事故救援等户外活动时，除了智能手机、对讲机等通信设备，还会用到音箱设备、显示设备、摄像设备、照明设备、各种传感器、机器人等需要经常充电或稳定供电的电子设备或元器件。当在用电终端所处环境下无法接入市电供电系统，且时间较长时，就会面临用电终端电能耗尽的局面，这种情况可能影响活动进程、耽误工作，严重影响用户体验，甚至让导致人身安全面临风险。因此，开发可随时随地由多种充电设备进行协同充电的方案，变得越来越重要和紧迫。

发明内容

本发明正是基于上述问题，提出了一种基于户外电源太阳能板的多电源协同充电控制方法，通过本发明方案能智能高效地调整第一发电设备的状态和启动其他发电设备的协同充电流程。

有鉴于此，本发明的一方面提出了一种基于户外电源太阳能板的多电源协同充电控制方法，应用于一种户外电源太阳能板，所述太阳能板设置于第一发电设备，所述第一发电设备用于为第一户外电源设备提供电能；所述第一发电设备包括外壳、支架、第一动力装置、第一传动装置、第一指南装置、第一散热装置、第一烘干装置、第一控制器、第一逆变器、第一储能装置、第一充电端口和第一输出端口，所述方法包括：

获取所述第一发电设备所处的第一位置的第一预设范围内的第一地理三维点云数据；

根据所述第一地理三维点云数据建立第一地理三维模型；

获取所述第一发电设备的第一三维点云数据，根据所述第一三维点云数据建立所述第一发电设备的第一三维模型；

根据所述第一地理三维模型和所述第一三维模型，结合所述第一位置对应的第一位置环境变化模型，生成所述第一发电设备的第一发电设备工作模型；

获取所述第一户外电源设备的第一储电状态数据和第一用电设备的第一用电状态数据；

根据所述第一储电状态数据、所述第一用电状态数据和所述第一发电设备工作模型调整所述第一发电设备的当前工作状态以及启动协同充电流程。

可选地，所述根据所述第一储电状态数据、所述第一用电状态数据和所述第一发电设备工作模型调整所述第一发电设备的当前工作状态以及启动协同充电流程的步骤，包括：

根据所述第一储电状态数据、所述第一用电状态数据和所述第一发电设备工作模型调整所述第一发电设备的当前工作状态至第一工作状态；

在所述第一工作状态下，判断所述第一发电设备的工作输出是否能匹配所述第一户外电源设备的标准储电模型和所述第一用电设备的标准用电模型；

若是，则保持所述第一发电设备在所述第一工作状态下工作；

若否，则根据所述第一储电状态数据和所述第一用电状态数据启动协同充电流程。

可选地，所述根据所述第一储电状态数据和所述第一用电状态数据启动协同充电流程的操作，包括：

根据所述第一储电状态数据和所述第一用电状态数据确定第一发电需求数据；

根据所述第一发电需求数据、所述第一储电状态数据确定第一充电模型，以及对应的第一发电模型；

根据所述第一充电模型和所述第一发电模型对所述第一发电设备和辅助发电电源进行协同充电控制。

可选地，所述辅助发电电源包括第一风力发电设备和第一燃料电池设备；所述第一风力发电设备包括风轮；所述第一燃料电池设备包括供氢模块、供氧模块、加湿模块、电池堆栈、蓄电模块、温度监测和调节模块；所述太阳能电板、所述风轮和所述电池堆栈分别通过第一控制开关、第二控制开关和第三控制开关并联连接到所述第一控制器；所述第一控制器电连接到所述第一逆变器和所述第一储能装置；所述根据所述第一充电模型和所述第一发电模型对所述第一发电设备和辅助发电电源进行协同充电控制的步骤，包括：

根据所述第一充电模型和所述第一发电模型生成第一充放电控制模型；

所述第一控制器根据所述第一充放电控制模型分别控制所述第一控制开关、所述第二控制开关和所述第三控制开关的工作状态；

所述第一控制器实时监测和管理所述第一发电设备的第一实时输出功率、所述第一风力发电设备的第二实时输出功率和所述第一燃料电池设备的第三实时输出功率；

根据所述第一实时输出功率、所述第二实时输出功率和所述第三实时输出功率，生成调整所述第一发电设备、所述第一风力发电设备和所述第一燃料电池设备的输出功率比例的第一调整方案；

根据所述第一调整方案对所述第一充放电控制模型进行修改得到第二充放电控制模型；

根据所述第二充放电控制模型分别控制所述第一控制开关、所述第二控制开关和所述第三控制开关的工作状态以对所述第一发电设备和所述辅助发电电源进行协同充电控制。

可选地，所述第一风力发电设备的所述风轮上安装有压力传感器；所述方法还包括：

获取第一风压数据；

根据所述第一风压数据，调整所述第一风力发电设备的姿态、方位。

可选地，所述方法还包括：

所述第一控制器通过传感器或监测装置实时监测太阳能和风能的输入数据；

所述第一控制器对监测到所述输入数据进行处理和分析，并根据所述分析结果分别确定所述第一发电设备的第一发电效率和所述第一风力发电设备的第二发电效率；

根据所述第一发电效率和所述第二发电效率，所述第一控制器调整所述第一发电设备、所述第一风力发电设备和所述第一燃料电池设备的输出比例；

所述第一控制器监测和控制所述第一储能装置和所述第一户外电源设备的充电和放电过程，并根据所述第一发电设备、所述第一风力发电设备和所述第一燃料电池设备的电能输出状态，将所述第一储能装置和所述第一户外电源设备的电能输入调整为最佳状态；

所述第一控制器实时监测所述第一储能装置、所述第一户外电源设备、所述第一发电设备、所述第一风力发电设备和所述第一燃料电池设备的实时工作状态数据，并将所述实时工作状态数据输入至对应的各个标准工作模型以判断所述第一储能装置、所述第一户外电源设备、所述第一发电设备、所述第一风力发电设备和所述第一燃料电池设备是否存在工作异常；

当存在工作异常时，将所述实时工作状态数据输入异常诊断模型以得到异常诊断数据；

将所述异常诊断数据输入异常应对处理模型，得到异常处理方案；

根据所述异常处理方案对所述第一储能装置、所述第一户外电源设备、所述第一发电设备、所述第一风力发电设备和所述第一燃料电池设备出现异常的设备进行处理。

可选地，所述方法还包括：

获取所述第一用电设备的第一用电设备属性数据和第一用电设备布局数据；

根据所述第一用电设备属性数据和所述第一用电设备布局数据将所述第一用电设备进行分组，得到多个第一用电设备小组；

所述根据所述第一充电模型和所述第一发电模型控制对所述第一发电设备和辅助发电电源进行协同充电控制的步骤，包括：

获取第一当前环境数据；

根据所述第一用电设备布局数据、所述第一风力发电设备的风力发电安装模型、所述第一当前环境数据、所述第一地理三维点云数据生成所述第一风力发电设备的第一风力发电设备安装方案、第一风力发电设备标准工作模型、所述第一燃料电池设备的第一燃料电池设备安装方案和第一燃料电池设备标准工作模型；

获取所述第一发电设备的第一太阳能发电功率范围、所述第一风力发电设备的第一风力发电功率范围、所述第一燃料电池设备的第一燃料电池发电功率范围；

根据所述第一太阳能发电功率范围、所述第一风力发电功率范围、所述第一燃料电池发电功率范围，分别确定所述多个第一用电设备小组的第一用电方案和所述第一发电设备的第一工作方案、所述第一风力发电设备的第二工作方案、所述第一燃料电池设备的第三工作方案。

可选地，所述根据所述第一充电模型和所述第一发电模型对所述第一发电设备和辅助发电电源进行协同充电控制的步骤，包括：

设置所述第一发电设备、所述第一风力发电设备和所述第一燃料电池设备在不同应用场景下的使用优先级；

设置在不同应用场景下分别从所述第一发电设备、所述第一风力发电设备和所述第一燃料电池设备获取电能的预设比例；

所述第一控制器实时检测所述第一发电设备的第一运行数据、所述第一风力发电设备的第二运行数据、所述第一燃料电池设备的第三运行数据、第一户外电源设备的第四运行数据和所述第一用电设备的第五运行数据，并根据预设的充放电控制模型动态计算出最佳的充放电控制匹配方案以获得最高的整体效率或经济性；

配置所述第一储能装置和/或所述第一户外电源设备作为所述第一发电设备、所述第一风力发电设备、所述第一燃料电池设备和所述第一用电设备之间的调节缓冲器；

所述第一控制器监测所述第一储能装置和/或所述第一户外电源设备的充放电状态，来增加或减少所述第一发电设备、所述第一风力发电设备、所述第一燃料电池设备中某一电源的输出，增加或减少对所述第一用电设备中某一负载的供电，以实现系统能量的平衡；

分别为所述第一发电设备、所述第一风力发电设备、所述第一燃料电池设备设置高/低发电量的阈值，当所述第一发电设备、所述第一风力发电设备、所述第一燃料电池设备中一个或多个的发电量超过预设的高阈值时，使其输出功率饱和，当低于低阈值时则停止其输出。

可选地，所述根据所述第一充电模型和所述第一发电模型对所述第一发电设备和辅助发电电源进行协同充电控制的步骤，还包括：

确定所述第一用电设备的第一工作效率系数、所述第一户外电源设备的第二工作效率系数、所述第一发电设备的第三工作效率系数、所述第一风力发电设备的第四工作效率系数和所述第一燃料电池设备的第五工作效率系数；

获取所述第一户外电源设备的第一放电截止系数、所述第一储能装置的第二放电截止系数；

确定所述第一发电设备、所述第一风力发电设备、所述第一燃料电池设备中的两个或三个同时工作时的第一功率叠加误差，以及确定所述第一用电设备的第二功率叠加误差；

确定所述第一用电设备的第一人工操作功率误差、所述第一户外电源设备的第二人工操作功率误差、所述第一发电设备的第三人工操作功率误差、所述第一风力发电设备的第四人工操作功率误差和所述第一燃料电池设备的第五人工操作功率误差；

确定所述第一用电设备的第一环境影响功率误差、所述第一户外电源设备的第二环境影响功率误差、所述第一发电设备的第三环境影响功率误差、所述第一风力发电设备的第四环境影响功率误差和所述第一燃料电池设备的第五环境影响功率误差。

可选地，所述根据所述第一储电状态数据、所述第一用电状态数据和所述第一发电设备工作模型调整所述第一发电设备的当前工作状态以及启动协同充电流程的步骤，包括：

根据实时光线角度、光线强度与所述太阳能板的当前地理位置，对所述太阳能板的位置、方位、角度等进行调整，并生成与所述第一户外电源设备的充电需求匹配的发电方案，具体为：

获取当前地理位置的经纬度坐标，并根据该坐标计算出太阳的方位角和天顶角，以得到太阳光线的角度，具体可以是：

获取当前地理位置的经度lgi和纬度lat；

计算当前地理位置的太阳赤纬dec，公式为：

dec＝23.45*sin((360/365)*(284+D))；

计算当地的太阳时角h_angle，公式为：h_angle＝15*(lgi/15+Z)；

计算天顶角z_angle,公式为：

z_angle＝arcsin(sin(lat)*sin(dec)+cos(lat)*cos(dec)*cos(h_angle))；

计算太阳的方位角a_angle：

若h_angle>0，

则a_angle＝180-arccos((sin(lat)-sin(z_angle)*sin(dec))/(cos(z_angle)*cos(dec)))；

若h_angle<0，

则a_angle＝arccos((sin(lat)-sin(z_angle)*sin(dec))/(cos(z_angle)*cos(dec)))；

将算得的方位角转换成0至360度范围内，以表示方向，其中，方位角0度为正北，90度为正东，180度为正南，270度为正西；

检测光照计或图像识别传感器获取到的当前的光线强度，以判断是否达到所述太阳能板工作的最小光照要求，如果不满足则停止工作，否则进行后续控制；

根据计算出的太阳的方位角确定太阳的方向，并计算与其方向垂直的方向作为所述太阳能板面板最佳面板方位角，以获得最多的光照；

根据天顶角计算最佳的仰角，以获得最直接的光照；

检查在确定的方位角和仰角下，所述太阳能板每个面板与光源的角度，若有面板光照不足或被遮挡，则需要适当调整光照不足或被遮挡的面板的面板方位角和面板仰角，并进行支架的旋转，确保每个面板获得充足的光照；

在进行调整后的位置和角度下，重新检测所述太阳能板的每个面板的光照强度，如果均已达到工作要求，则可以开始工作发电，否则继续进行适当的调整，直至满足要求；

根据所述第一户外电源的充电需求，确定工作时间和发电量，并根据环境光照变化，实时检测光照强度和面板发电量，动态调整方位角、仰角或旋转角度，使整体发电量满足充电需求，实现动态追光；

若光照条件发生超过第一光照变化阈值的变化，面板旋转无法获得满足第一预设条件的光照，则重新选择新的安装位置和布局，并对新方案进行动态追光控制，以保证充电需求得到满足。

采用本发明的技术方案，基于户外电源太阳能板的多电源协同充电控制方法通过获取所述第一发电设备所处的第一位置的第一预设范围内的第一地理三维点云数据；根据所述第一地理三维点云数据建立第一地理三维模型；获取所述第一发电设备的第一三维点云数据，根据所述第一三维点云数据建立所述第一发电设备的第一三维模型；根据所述第一地理三维模型和所述第一三维模型，结合所述第一位置对应的第一位置环境变化模型，生成所述第一发电设备的第一发电设备工作模型；获取所述第一户外电源设备的第一储电状态数据和第一用电设备的第一用电状态数据；根据所述第一储电状态数据、所述第一用电状态数据和所述第一发电设备工作模型调整所述第一发电设备的当前工作状态以及启动协同充电流程。本发明方案能根据第一发电设备所处的地理环境、用电设备状态、储电设备状态智能高效地调整第一发电设备的状态和启动其他发电设备的协同充电流程。

附图说明

图1是本发明一个实施例提供的基于户外电源太阳能板的多电源协同充电控制方法的流程图。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其他步骤或单元。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

下面参照图1来描述根据本发明一些实施方式提供的一种基于户外电源太阳能板的多电源协同充电控制方法。

如图1所示，本发明一个实施例提供一种基于户外电源太阳能板的多电源协同充电控制方法，应用于一种户外电源太阳能板，所述太阳能板设置于第一发电设备，所述第一发电设备用于为第一户外电源设备提供电能；所述第一发电设备包括外壳、支架、第一动力装置、第一传动装置、第一指南装置、第一散热装置、第一烘干装置、第一控制器、第一逆变器、第一储能装置、第一充电端口和第一输出端口，所述方法包括：

获取所述第一发电设备所处的第一位置的第一预设范围内的第一地理三维点云数据；

根据所述第一地理三维点云数据建立第一地理三维模型；

获取所述第一发电设备的第一三维点云数据，根据所述第一三维点云数据建立所述第一发电设备的第一三维模型；

根据所述第一地理三维模型和所述第一三维模型，结合所述第一位置对应的第一位置环境变化模型(可以从所述第一位置对应的区域管理服务器或物联网服务器上获得，包括光照、风、气温、气压、湿度、云、降水、蒸发、能见度、辐射等各个天气要素的变化模型，以及因天气要素变化与其他环境因素结合引起的继化变化模型，如因光照方向/角度的变化和树木相对位置关系引起的第一位置处的光照面积与光照强度的变化模型、因风向/风力的变化和建筑物/树木间的位置关系引起的第一位置处的风力/风向、温度的变化模型等)，生成所述第一发电设备的第一发电设备工作模型(包括第一发电设备的安装模型、位置调整模型、角度调整方模型、工作参数控制调整模型等)；

获取所述第一户外电源设备的第一储电状态数据和第一用电设备的第一用电状态数据(包括用电需求数据、额外耗电数据等)；

根据所述第一储电状态数据、所述第一用电状态数据和所述第一发电设备工作模型调整所述第一发电设备的当前工作状态以及启动协同充电流程。

可以理解的是，在本发明实施例中，第一动力装置和第一传动装置可以在调整第一发电设备/太阳能板的位置、角度等的过程中提供动力；第一指南装置可以用于自动矫正太阳能板的初始方位与角度，提高设备安装效率和准确率；第一散热装置可以用于降低第一发电设备的工作温度；第一烘干装置可以在第一发电设备湿度过高时进行烘干操作；第一储能装置可以用于储存电量；第一充电端口可以用于为其他储电设备进行充电；第一输出端口可以用于为其他设备直接供电。

采用该实施例的技术方案，通过获取所述第一发电设备所处的第一位置的第一预设范围内的第一地理三维点云数据；根据所述第一地理三维点云数据建立第一地理三维模型；获取所述第一发电设备的第一三维点云数据，根据所述第一三维点云数据建立所述第一发电设备的第一三维模型；根据所述第一地理三维模型和所述第一三维模型，结合所述第一位置对应的第一位置环境变化模型，生成所述第一发电设备的第一发电设备工作模型；获取所述第一户外电源设备的第一储电状态数据和第一用电设备的第一用电状态数据；根据所述第一储电状态数据、所述第一用电状态数据和所述第一发电设备工作模型调整所述第一发电设备的当前工作状态以及启动协同充电流程。本发明方案能根据第一发电设备所处的地理环境、用电设备状态、储电设备状态智能高效地调整第一发电设备的状态和启动/控制其他发电设备的协同充电流程。

在本发明一些可能的实施方式中，所述根据所述第一储电状态数据、所述第一用电状态数据和所述第一发电设备工作模型调整所述第一发电设备的当前工作状态以及启动协同充电流程的步骤，包括：

根据所述第一储电状态数据、所述第一用电状态数据和所述第一发电设备工作模型调整所述第一发电设备的当前工作状态至第一工作状态(包括但不限于太阳能板角度、方位、参与工作的板块数量等)；

在所述第一工作状态下，判断所述第一发电设备的工作输出是否能匹配所述第一户外电源设备的标准储电模型(包括但不限于储电容量、储电安全等指标在当前环境下对应的数值/数据)和所述第一用电设备的标准用电模型(可以根据第一用电设备的历史工作数据和当前的用电/工作需求数据，结合机器学习算法，得到标准用电模型)；

若是，则保持所述第一发电设备在所述第一工作状态下工作；

若否，则根据所述第一储电状态数据和所述第一用电状态数据启动协同充电流程。

可以理解的是，在本实施例的方案中，首先判断在调整第一发电设备的工作状态后能否符合当前的储电和用电状态，在不能符合的情况下根据第一户外电源设备的第一储电状态数据和第一用电设备的第一用电状态数据启动协同充电流程，能有效、合理地利用设备资源。

为了使对协同充电流程的控制更合理、更智能、更高效，在本发明一些可能的实施方式中，所述根据所述第一储电状态数据和所述第一用电状态数据启动协同充电流程的操作，包括：

根据所述第一储电状态数据和所述第一用电状态数据确定第一发电需求数据；

根据所述第一发电需求数据、所述第一储电状态数据(即用于储电的第一户外电源设备的第一户外电源状态数据，包括但不限于各个储电设备/单元的储电数据、可储电评估数据等；还可以结合第一用电设备的自储电单元的第二储电状态数据，以进一步提高方案的准确性)确定第一充电模型(第一充电模型包括但不限于储电设备/单元是否适合充电的第一判断模型、确定是储电还是直接用电第一确定模型、判断储电设备/单元适合使用有线还是无线充电模式第二判断模型、根据发电设备当前的输出和储电设备/单元的状态，以及结合用电设备的当前状态确定对发电设备、储电设备/单元等影响最小、最经济的发电和充电方案，如只对第一户外电源设备进行充电而不直接对用电设备进行供电、直接对用电设备进行供电而不对第一户外电源设备进行充电、对第一户外电源设备进行充电的同时直接对用电设备进行供电且动态调整充电和直接供电的电量比例等)，以及对应的第一发电模型(包括但不限于第一发电设备的工作模型，以及风力发电设备、燃料电池设备等各辅助发电电源的工作模型，以及第一发电设备、各辅助发电电源间的工作协同模型)；

根据所述第一充电模型和所述第一发电模型对所述第一发电设备和辅助发电电源进行协同充电控制。

在本发明一些可能的实施方式中，所述辅助发电电源包括第一风力发电设备和第一燃料电池设备；所述第一风力发电设备包括风轮；所述第一燃料电池设备包括供氢模块、供氧模块、加湿模块、电池堆栈、蓄电模块、温度监测和调节模块；所述太阳能电板、所述风轮和所述电池堆栈分别通过第一控制开关、第二控制开关和第三控制开关并联连接到所述第一控制器；所述第一控制器电连接到所述第一逆变器和所述第一储能装置；所述根据所述第一充电模型和所述第一发电模型对所述第一发电设备和辅助发电电源进行协同充电控制的步骤，包括：

根据所述第一充电模型和所述第一发电模型生成第一充放电控制模型；

所述第一控制器根据所述第一充放电控制模型分别控制所述第一控制开关、所述第二控制开关和所述第三控制开关的工作状态(包括打开与关闭状态、打开的时长与关闭的时长、打开与关闭的控制开关的数量等)；

所述第一控制器实时监测和管理所述第一发电设备的第一实时输出功率、所述第一风力发电设备的第二实时输出功率和所述第一燃料电池设备的第三实时输出功率；

根据所述第一实时输出功率、所述第二实时输出功率和所述第三实时输出功率，生成调整所述第一发电设备、所述第一风力发电设备和所述第一燃料电池设备的输出功率比例的第一调整方案；

根据所述第一调整方案对所述第一充放电控制模型进行修改得到第二充放电控制模型；

根据所述第二充放电控制模型分别控制所述第一控制开关、所述第二控制开关和所述第三控制开关的工作状态以对所述第一发电设备和所述辅助发电电源进行协同充电控制。

在本发明实施例中，所述第一发电设备可以配备多种输出端口，以供应不同类型的设备和装置。这些输出端口可以包括USB接口、直流电口、交流电插座等，以便适配各种不同的电子设备和家用电器。

在本实施例中，当太阳能板(即第一发电设备)接收到阳光时，可以产生电能；当第一风力发电设备的风轮受到风力作用时，也将产生电能。这两种方式可以同时或分别向电能输出装置提供电能；第一发电设备和第一风力发电设备的电能输出可以共享同一个储能设备。例如，太阳能板和第一风力发电设备的电能都可以存储在第一户外电源设备和/或第一储能装置中。这样，不论是在太阳光照较好的条件下还是在风力较好的条件下，都能将多余的电能储存起来，以便在需要时供应给各种设备。另外，配置的燃料电池设备受外界环境影响较小，可以在太阳能板和/或第一风力发电设备工作输出不足的情况下进行发电。配备一个起协调控制作用的第一控制器，用于监测和管理太阳能板、风力发电设备、燃料电池设备的输出。第一控制器根据第一充放电控制模型分别控制第一控制开关、第二控制开关和第三控制开关的工作状态以智能、灵活、精准地调整第一发电设备(即太阳能板)、第一风力发电设备和第一燃料电池设备的输出功率比例，以实现最佳的发电效率和稳定的电能供应。

在本发明一些可能的实施方式中，所述第一风力发电设备的所述风轮上安装有压力传感器；所述方法还包括：

获取第一风压数据；

根据所述第一风压数据，调整所述第一风力发电设备的姿态、方位。

为了智能、灵活、高效地调整第一风力发电设备的工作状态以实现最佳工作输出，在本实施例中，第一风力发电设备的风轮上配备了压力传感器，用于实时监测风轮所受到的风压力大小。传感器会将检测到的风压信号传输给控制系统(预置于第一控制器)；根据检测到的风压数据，控制系统会分析风力的方向和强度，然后调整风轮的姿态，使其面对风的方向，并且尽可能地垂直于风的方向，这可以通过改变风轮的方位角度来实现。除了调整姿态，风力发电设备还需要调整方位，以便最大程度地捕捉到风能，控制系统会根据风的方向和强度，调整整个设备的方位角度。本方案可以根据实时的风速和风向数据，进行精确的控制，以实现最佳的发电效率。应当说明的是，风力发电设备的姿态和方位调整是一个动态的过程，会根据风速和风向的变化进行不断调整，以保证风能的最大利用和稳定的发电效果。

在本发明一些可能的实施方式中，所述方法还包括：

所述第一控制器通过传感器或监测装置实时监测太阳能和风能的输入数据(对于太阳能发电设备，它可以监测太阳能板的光照强度和温度；对于风能发电设备，它可以监测风速、风向、风压等参数)；

所述第一控制器对监测到所述输入数据进行处理和分析，并根据所述分析结果分别确定所述第一发电设备的第一发电效率和所述第一风力发电设备的第二发电效率；通过分析数据，可以了解太阳和风的能量供应情况，以及它们在产生电能方面的效率；

根据所述第一发电效率和所述第二发电效率，所述第一控制器调整所述第一发电设备、所述第一风力发电设备和所述第一燃料电池设备的输出比例；例如，在光照较强而风力较弱的情况下，系统可以增加第一发电设备的太阳能板的输出比例，以获得更高的电能产量。反之，在光照较弱而风力较强的情况下，可以增加第一风力发电设备的输出比例；

所述第一控制器监测和控制所述第一储能装置和所述第一户外电源设备的充电和放电过程，并根据所述第一发电设备、所述第一风力发电设备和所述第一燃料电池设备的电能输出状态，将所述第一储能装置和所述第一户外电源设备的电能输入调整为最佳状态；

所述第一控制器实时监测所述第一储能装置、所述第一户外电源设备、所述第一发电设备、所述第一风力发电设备和所述第一燃料电池设备的实时工作状态数据，并将所述实时工作状态数据输入至对应的各个标准工作模型以判断所述第一储能装置、所述第一户外电源设备、所述第一发电设备、所述第一风力发电设备和所述第一燃料电池设备是否存在工作异常；

当存在工作异常时，将所述实时工作状态数据输入异常诊断模型以得到异常诊断数据；

将所述异常诊断数据输入异常应对处理模型，得到异常处理方案；

根据所述异常处理方案对所述第一储能装置、所述第一户外电源设备、所述第一发电设备、所述第一风力发电设备和所述第一燃料电池设备出现异常的设备进行处理。

在本实施例中，所述第一控制器会管理第一储能装置和第一户外电源设备的状态和电能的分配，确保系统中的储能设备(如第一储能装置和第一户外电源设备)的充电状态和电能供应的稳定性，以满足实际需求；所述第一控制器还可以提供故障保护和安全机制，当系统检测到异常情况，如过载、过压、过温等，采取相应的措施，如限制发电量或断开电能输出，以保护电能设备的安全和稳定运行。

在本发明一些可能的实施方式中，所述方法还包括：

获取所述第一用电设备的第一用电设备属性数据和第一用电设备布局数据；

根据所述第一用电设备属性数据和所述第一用电设备布局数据将所述第一用电设备进行分组，得到多个第一用电设备小组；

所述根据所述第一充电模型和所述第一发电模型控制对所述第一发电设备和辅助发电电源进行协同充电控制的步骤，包括：

获取第一当前环境数据；

根据所述第一用电设备布局数据、所述第一风力发电设备的风力发电安装模型、所述第一当前环境数据、所述第一地理三维点云数据生成所述第一风力发电设备的第一风力发电设备安装方案、第一风力发电设备标准工作模型、所述第一燃料电池设备的第一燃料电池设备安装方案和第一燃料电池设备标准工作模型；即根据用电设备的分布情况，针对性地确定发电设备的布局与安装状态以提供最佳的供能模式。

获取所述第一发电设备的第一太阳能发电功率范围、所述第一风力发电设备的第一风力发电功率范围、所述第一燃料电池设备的第一燃料电池发电功率范围；

根据所述第一太阳能发电功率范围、所述第一风力发电功率范围、所述第一燃料电池发电功率范围，分别确定所述多个第一用电设备小组的第一用电方案和所述第一发电设备的第一工作方案、所述第一风力发电设备的第二工作方案、所述第一燃料电池设备的第三工作方案。

可以理解的是，在本实施例中，综合考虑当前环境判断风力提供的电量、以及燃料电池的功率、太阳能板的功率，进行综合计算，决定启用哪些发电设备，以及发电设备供给哪些用电设备小组，以最大化利用各发电设备。在本发明一些可能的实施方式中，还可以根据环境条件的变化、行程变化等对所述第一发电设备和辅助发电电源进行协同充电控制。

在本发明一些可能的实施方式中，所述根据所述第一充电模型和所述第一发电模型对所述第一发电设备和辅助发电电源进行协同充电控制的步骤，包括：

设置所述第一发电设备、所述第一风力发电设备和所述第一燃料电池设备在不同应用场景下的使用优先级(如在A场景下，太阳能板>风电>燃料电池；在B场景下，风电>太阳能板>燃料电池；当高优先级的电源无法满足负载需求时，才启用次一级的电源；这需要第一控制器实时监测各发电设备的发电量和各用电设备的用电量)；

设置在不同应用场景下分别从所述第一发电设备、所述第一风力发电设备和所述第一燃料电池设备获取电能的预设比例(如在场景C下，60％来自太阳能、30％来自风电、10％来自燃料电池；这需要第一控制器对各发电电源的发电量进行积分并按比例分配)；

所述第一控制器实时检测所述第一发电设备的第一运行数据、所述第一风力发电设备的第二运行数据、所述第一燃料电池设备的第三运行数据、第一户外电源设备的第四运行数据和所述第一用电设备的第五运行数据，并根据预设的充放电控制模型动态计算出最佳的充放电控制匹配方案以获得最高的整体效率或经济性；

配置所述第一储能装置和/或所述第一户外电源设备作为所述第一发电设备、所述第一风力发电设备、所述第一燃料电池设备和所述第一用电设备之间的调节缓冲器；

所述第一控制器监测所述第一储能装置和/或所述第一户外电源设备的充放电状态，来增加或减少所述第一发电设备、所述第一风力发电设备、所述第一燃料电池设备中某一电源的输出，增加或减少对所述第一用电设备中某一负载的供电，以实现系统能量的平衡；

分别为所述第一发电设备、所述第一风力发电设备、所述第一燃料电池设备设置高/低发电量的阈值，当所述第一发电设备、所述第一风力发电设备、所述第一燃料电池设备中一个或多个的发电量超过预设的高阈值时，使其输出功率饱和，当低于低阈值时则停止其输出(这可以简单地实现对不同电源的启停控制)；

在本发明实施例中，通过上述多种方式的组合，可以实现太阳能电池板与其他电源之间高效且经济的协调充电控制。

在本发明一些可能的实施方式中，所述根据所述第一充电模型和所述第一发电模型对所述第一发电设备和辅助发电电源进行协同充电控制的步骤，还包括：

在记录所述第一用户设备、所述第一户外电源设备、所述第一发电设备、所述第一风力发电设备和所述第一燃料电池设备的工作状态与功率时，选取其功率的上限值进行计算，这可以考虑到功率的波动性；上限值可以选择设备额定功率的110％～120％；

确定所述第一用电设备的第一工作效率系数、所述第一户外电源设备的第二工作效率系数、所述第一发电设备的第三工作效率系数、所述第一风力发电设备的第四工作效率系数和所述第一燃料电池设备的第五工作效率系数；

获取所述第一户外电源设备的第一放电截止系数、所述第一储能装置的第二放电截止系数(如考虑到蓄电池不能完全放电，需提前结束放电，可以选取80％容量进行计算)；

确定所述第一发电设备、所述第一风力发电设备、所述第一燃料电池设备中的两个或三个同时工作时的第一功率叠加误差，以及确定所述第一用电设备的第二功率叠加误差(多个设备同时工作时，其峰值功率不会完全叠加，存在一定误差，这可在计算总用电量时提高一定的余量，例如增加10％的误差)；

确定所述第一用电设备的第一人工操作功率误差、所述第一户外电源设备的第二人工操作功率误差、所述第一发电设备的第三人工操作功率误差、所述第一风力发电设备的第四人工操作功率误差和所述第一燃料电池设备的第五人工操作功率误差(在人员操作活动设备的情况下，会存在一定失误与不确定因素，这也需在计算中考虑，可增加5％～10％的误差余量)；

确定所述第一用电设备的第一环境影响功率误差、所述第一户外电源设备的第二环境影响功率误差、所述第一发电设备的第三环境影响功率误差、所述第一风力发电设备的第四环境影响功率误差和所述第一燃料电池设备的第五环境影响功率误差(在个别极端天气条件下，设备的功耗会明显增加，这需要在关键时段内增加额外的误差余量，例如在寒冷天气下增加20％的功率计算)；

在本实施例中，在综合考虑发电设备功率的自身影响因素的基础上，针对用电设备本身的参数，人员操作以及极端环境等不确定因素，采用功率上限选择、工作效率修正、截止容量提前量、误差叠加量等方式在计算结果中进行一定的误差预估与化解，这可以使最终得到的用电需求计划表更加稳定与安全可靠。通过上述方案，可以较全面地分析与考虑到各种影响用电量计算的不确定因素，在一定程度上避免漏算与低估，使评估结果更加准确可靠，为发电电源协同充电的控制与管理提供重要参考。

在本发明一些可能的实施方式中，所述根据所述第一储电状态数据、所述第一用电状态数据和所述第一发电设备工作模型调整所述第一发电设备的当前工作状态以及启动协同充电流程的步骤，包括：

根据实时光线角度、光线强度与所述太阳能板的当前地理位置，对所述太阳能板的位置、方位、角度等进行调整，并生成与所述第一户外电源设备的充电需求匹配的发电方案，具体为：

获取当前地理位置的经纬度坐标，并根据该坐标计算出太阳的方位角和天顶角，以得到太阳光线的角度，具体可以是：

获取当前地理位置的经度lgi和纬度lat(单位为度)；

计算当前地理位置的太阳赤纬dec(单位为度)，公式为：

dec＝23.45*sin((360/365)*(284+D))；

其中D为天数，即当前日期在整年的第几天，如1月1日为天数1。

计算当地的太阳时角h_angle，公式为：h_angle＝15*(lgi/15+Z)；Z为当前地理位置时区号，即以当地的标准时来计算太阳时角。

计算天顶角z_angle,公式为：

z_angle＝arcsin(sin(lat)*sin(dec)+cos(lat)*cos(dec)*cos(h_angle))；

计算太阳的方位角a_angle：

若h_angle>0，

则a_angle＝180-arccos((sin(lat)-sin(z_angle)*sin(dec))/(cos(z_angle)*cos(dec)))；

若h_angle<0，

则a_angle＝arccos((sin(lat)-sin(z_angle)*sin(dec))/(cos(z_angle)*cos(dec)))；

将算得的方位角转换成0至360度范围内，以表示方向，其中，方位角0度为正北，90度为正东，180度为正南，270度为正西；

如上，根据地点经纬度，结合每年的第几天可以算得当地的太阳赤纬。再根据时区差和赤纬计算出太阳时角，进而得到天顶角。最后根据天顶角、赤纬和经度算出太阳的方位角，从而确定太阳的空间方位；

检测光照计或图像识别传感器获取到的当前的光线强度，以判断是否达到太阳能板工作的最小光照要求，如果不满足则停止工作，否则进行后续控制；

根据计算出的太阳的方位角确定太阳的方向，并计算与其方向垂直的方向作为太阳能板面板最佳方位角，以获得最多的光照；然后根据天顶角计算最佳的仰角，以获得最直接的光照；

检查在确定的方位角和仰角下，太阳能板每个面板与光源的角度，如果有面板光照不足或遮挡，则需要适当调整光照不足或被遮挡的面板的面板方位角和面板仰角，甚至进行支架的旋转，确保每个面板获得充足的光照；

在进行调整后的位置和角度下，重新检测每个面板的光照强度，如果均已达到工作要求，则可以开始工作发电，否则继续进行适当的调整，直至满足要求；

根据户外电源的充电需求，确定工作时间和发电量，并根据环境光照变化，实时检测光照强度和面板发电量，动态调整方位角、仰角或旋转角度等，使整体发电量满足充电需求，实现动态追光；

若光照条件发生超过第一光照变化阈值的变化，面板旋转无法获得满足第一预设条件的光照，此时需要重新选择新的安装位置和布局，并对新方案进行动态追光控制，以保证充电需求得到满足；

在本实施例中，通过连续监测环境光照，跟踪太阳的移动轨迹，并根据光照条件和发电量随时调整安装位置和布局，以满足户外电源的充电要求。

需要说明的是，对于前述的各方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本申请并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本申请，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和模块并不一定是本申请所必须的。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置，可通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如上述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。

上述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

上述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储器中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储器中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本申请各个实施例上述方法的全部或部分步骤。而前述的存储器包括：U盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序可以存储于一计算机可读存储器中，存储器可以包括：闪存盘、只读存储器(英文：Read-Only Memory，简称：ROM)、随机存取器(英文：Random Access Memory，简称：RAM)、磁盘或光盘等。

以上对本申请实施例进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，可轻易想到变化或替换，均可作各种更动与修改，包含上述不同功能、实施步骤的组合，包含软件和硬件的实施方式，均在本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种基于户外电源太阳能板的多电源协同充电控制方法，其特征在于，应用于一种户外电源太阳能板，所述太阳能板设置于第一发电设备，所述第一发电设备用于为第一户外电源设备提供电能；所述第一发电设备包括外壳、支架、第一动力装置、第一传动装置、第一指南装置、第一散热装置、第一烘干装置、第一控制器、第一逆变器、第一储能装置、第一充电端口和第一输出端口，所述方法包括：

获取所述第一发电设备所处的第一位置的第一预设范围内的第一地理三维点云数据；

根据所述第一地理三维点云数据建立第一地理三维模型；

获取所述第一发电设备的第一三维点云数据，根据所述第一三维点云数据建立所述第一发电设备的第一三维模型；

根据所述第一地理三维模型和所述第一三维模型，结合所述第一位置对应的第一位置环境变化模型，生成所述第一发电设备的第一发电设备工作模型；

获取所述第一户外电源设备的第一储电状态数据和第一用电设备的第一用电状态数据；

根据所述第一储电状态数据、所述第一用电状态数据和所述第一发电设备工作模型调整所述第一发电设备的当前工作状态以及启动协同充电流程。

2.根据权利要求1所述的基于户外电源太阳能板的多电源协同充电控制方法，其特征在于，所述根据所述第一储电状态数据、所述第一用电状态数据和所述第一发电设备工作模型调整所述第一发电设备的当前工作状态以及启动协同充电流程的步骤，包括：

根据所述第一储电状态数据、所述第一用电状态数据和所述第一发电设备工作模型调整所述第一发电设备的当前工作状态至第一工作状态；

在所述第一工作状态下，判断所述第一发电设备的工作输出是否能匹配所述第一户外电源设备的标准储电模型和所述第一用电设备的标准用电模型；

若是，则保持所述第一发电设备在所述第一工作状态下工作；

若否，则根据所述第一储电状态数据和所述第一用电状态数据启动协同充电流程。

3.根据权利要求2所述的基于户外电源太阳能板的多电源协同充电控制方法，其特征在于，所述根据所述第一储电状态数据和所述第一用电状态数据启动协同充电流程的操作，包括：

根据所述第一储电状态数据和所述第一用电状态数据确定第一发电需求数据；

根据所述第一发电需求数据、所述第一储电状态数据确定第一充电模型，以及对应的第一发电模型；

根据所述第一充电模型和所述第一发电模型对所述第一发电设备和辅助发电电源进行协同充电控制。

4.根据权利要求3所述的基于户外电源太阳能板的多电源协同充电控制方法，其特征在于，所述辅助发电电源包括第一风力发电设备和第一燃料电池设备；所述第一风力发电设备包括风轮；所述第一燃料电池设备包括供氢模块、供氧模块、加湿模块、电池堆栈、蓄电模块、温度监测和调节模块；所述太阳能电板、所述风轮和所述电池堆栈分别通过第一控制开关、第二控制开关和第三控制开关并联连接到所述第一控制器；所述第一控制器电连接到所述第一逆变器和所述第一储能装置；所述根据所述第一充电模型和所述第一发电模型对所述第一发电设备和辅助发电电源进行协同充电控制的步骤，包括：

根据所述第一充电模型和所述第一发电模型生成第一充放电控制模型；

所述第一控制器根据所述第一充放电控制模型分别控制所述第一控制开关、所述第二控制开关和所述第三控制开关的工作状态；

所述第一控制器实时监测和管理所述第一发电设备的第一实时输出功率、所述第一风力发电设备的第二实时输出功率和所述第一燃料电池设备的第三实时输出功率；

根据所述第一实时输出功率、所述第二实时输出功率和所述第三实时输出功率，生成调整所述第一发电设备、所述第一风力发电设备和所述第一燃料电池设备的输出功率比例的第一调整方案；

根据所述第一调整方案对所述第一充放电控制模型进行修改得到第二充放电控制模型；

根据所述第二充放电控制模型分别控制所述第一控制开关、所述第二控制开关和所述第三控制开关的工作状态以对所述第一发电设备和所述辅助发电电源进行协同充电控制。

5.根据权利要求4所述的基于户外电源太阳能板的多电源协同充电控制方法，其特征在于，所述第一风力发电设备的所述风轮上安装有压力传感器；所述方法还包括：

获取第一风压数据；

根据所述第一风压数据，调整所述第一风力发电设备的姿态、方位。

6.根据权利要求5所述的基于户外电源太阳能板的多电源协同充电控制方法，其特征在于，所述方法还包括：

所述第一控制器通过传感器或监测装置实时监测太阳能和风能的输入数据；

所述第一控制器对监测到所述输入数据进行处理和分析，并根据分析结果分别确定所述第一发电设备的第一发电效率和所述第一风力发电设备的第二发电效率；

根据所述第一发电效率和所述第二发电效率，所述第一控制器调整所述第一发电设备、所述第一风力发电设备和所述第一燃料电池设备的输出比例；

所述第一控制器监测和控制所述第一储能装置和所述第一户外电源设备的充电和放电过程，并根据所述第一发电设备、所述第一风力发电设备和所述第一燃料电池设备的电能输出状态，将所述第一储能装置和所述第一户外电源设备的电能输入调整为最佳状态；

所述第一控制器实时监测所述第一储能装置、所述第一户外电源设备、所述第一发电设备、所述第一风力发电设备和所述第一燃料电池设备的实时工作状态数据，并将所述实时工作状态数据输入至对应的各个标准工作模型以判断所述第一储能装置、所述第一户外电源设备、所述第一发电设备、所述第一风力发电设备和所述第一燃料电池设备是否存在工作异常；

当存在工作异常时，将所述实时工作状态数据输入异常诊断模型以得到异常诊断数据；

将所述异常诊断数据输入异常应对处理模型，得到异常处理方案；

根据所述异常处理方案对所述第一储能装置、所述第一户外电源设备、所述第一发电设备、所述第一风力发电设备和所述第一燃料电池设备出现异常的设备进行处理。

7.根据权利要求6所述的基于户外电源太阳能板的多电源协同充电控制方法，其特征在于，所述方法还包括：

获取所述第一用电设备的第一用电设备属性数据和第一用电设备布局数据；

根据所述第一用电设备属性数据和所述第一用电设备布局数据将所述第一用电设备进行分组，得到多个第一用电设备小组；

所述根据所述第一充电模型和所述第一发电模型控制对所述第一发电设备和辅助发电电源进行协同充电控制的步骤，包括：

获取第一当前环境数据；

根据所述第一用电设备布局数据、所述第一风力发电设备的风力发电安装模型、所述第一当前环境数据、所述第一地理三维点云数据生成所述第一风力发电设备的第一风力发电设备安装方案、第一风力发电设备标准工作模型、所述第一燃料电池设备的第一燃料电池设备安装方案和第一燃料电池设备标准工作模型；

获取所述第一发电设备的第一太阳能发电功率范围、所述第一风力发电设备的第一风力发电功率范围、所述第一燃料电池设备的第一燃料电池发电功率范围；

根据所述第一太阳能发电功率范围、所述第一风力发电功率范围、所述第一燃料电池发电功率范围，分别确定所述多个第一用电设备小组的第一用电方案和所述第一发电设备的第一工作方案、所述第一风力发电设备的第二工作方案、所述第一燃料电池设备的第三工作方案。

8.根据权利要求7所述的基于户外电源太阳能板的多电源协同充电控制方法，其特征在于，所述根据所述第一充电模型和所述第一发电模型对所述第一发电设备和辅助发电电源进行协同充电控制的步骤，包括：

设置所述第一发电设备、所述第一风力发电设备和所述第一燃料电池设备在不同应用场景下的使用优先级；

设置在不同应用场景下分别从所述第一发电设备、所述第一风力发电设备和所述第一燃料电池设备获取电能的预设比例；

所述第一控制器实时检测所述第一发电设备的第一运行数据、所述第一风力发电设备的第二运行数据、所述第一燃料电池设备的第三运行数据、第一户外电源设备的第四运行数据和所述第一用电设备的第五运行数据，并根据预设的充放电控制模型动态计算出最佳的充放电控制匹配方案；

配置所述第一储能装置和/或所述第一户外电源设备作为所述第一发电设备、所述第一风力发电设备、所述第一燃料电池设备和所述第一用电设备之间的调节缓冲器；

所述第一控制器监测所述第一储能装置和/或所述第一户外电源设备的充放电状态，来增加或减少所述第一发电设备、所述第一风力发电设备、所述第一燃料电池设备中某一电源的输出，增加或减少对所述第一用电设备中某一负载的供电，以实现系统能量的平衡；

分别为所述第一发电设备、所述第一风力发电设备、所述第一燃料电池设备设置高/低发电量的阈值，当所述第一发电设备、所述第一风力发电设备、所述第一燃料电池设备中一个或多个的发电量超过预设的高阈值时，使其输出功率饱和，当低于低阈值时则停止其输出。

9.根据权利要求8所述的基于户外电源太阳能板的多电源协同充电控制方法，其特征在于，所述根据所述第一充电模型和所述第一发电模型对所述第一发电设备和辅助发电电源进行协同充电控制的步骤，还包括：

确定所述第一用电设备的第一工作效率系数、所述第一户外电源设备的第二工作效率系数、所述第一发电设备的第三工作效率系数、所述第一风力发电设备的第四工作效率系数和所述第一燃料电池设备的第五工作效率系数；

获取所述第一户外电源设备的第一放电截止系数、所述第一储能装置的第二放电截止系数；

确定所述第一发电设备、所述第一风力发电设备、所述第一燃料电池设备中的两个或三个同时工作时的第一功率叠加误差，以及确定所述第一用电设备的第二功率叠加误差；

确定所述第一用电设备的第一人工操作功率误差、所述第一户外电源设备的第二人工操作功率误差、所述第一发电设备的第三人工操作功率误差、所述第一风力发电设备的第四人工操作功率误差和所述第一燃料电池设备的第五人工操作功率误差；

确定所述第一用电设备的第一环境影响功率误差、所述第一户外电源设备的第二环境影响功率误差、所述第一发电设备的第三环境影响功率误差、所述第一风力发电设备的第四环境影响功率误差和所述第一燃料电池设备的第五环境影响功率误差。

10.根据权利要求1-9任一所述的基于户外电源太阳能板的多电源协同充电控制方法，其特征在于，所述根据所述第一储电状态数据、所述第一用电状态数据和所述第一发电设备工作模型调整所述第一发电设备的当前工作状态以及启动协同充电流程的步骤，包括：

根据实时光线角度、光线强度与所述太阳能板的当前地理位置，对所述太阳能板的位置、方位、角度进行调整，并生成与所述第一户外电源设备的充电需求匹配的发电方案，具体为：

获取当前地理位置的经纬度坐标，并根据该坐标计算出太阳的方位角和天顶角，以得到太阳光线的角度，具体是：

获取当前地理位置的经度lgi和纬度lat；

计算当前地理位置的太阳赤纬dec，公式为：

dec＝23.45*sin((360/365)*(284+D))；

计算当地的太阳时角h_angle，公式为：h_angle＝15*(lgi/15+Z)；

计算天顶角z_angle,公式为：

z_angle＝arcsin(sin(lat)*sin(dec)+cos(lat)*cos(dec)*cos(h_angle))；

计算太阳的方位角a_angle：

若h_angle>0，

则a_angle＝180-arccos((sin(lat)-sin(z_angle)*sin(dec))/(cos(z_angle)*cos(dec)))；

若h_angle<0，

则a_angle＝arccos((sin(lat)-sin(z_angle)*sin(dec))/(cos(z_angle)*cos(dec)))；

将算得的方位角转换成0至360度范围内，以表示方向，其中，方位角0度为正北，90度为正东，180度为正南，270度为正西；

检测光照计或图像识别传感器获取到的当前的光线强度，以判断是否达到所述太阳能板工作的最小光照要求，如果不满足则停止工作，否则进行后续控制；

根据计算出的太阳的方位角确定太阳的方向，并计算与其方向垂直的方向作为所述太阳能板面板最佳面板方位角，以获得最多的光照；

根据天顶角计算最佳的仰角，以获得最直接的光照；

检查在确定的方位角和仰角下，所述太阳能板每个面板与光源的角度，若有面板光照不足或被遮挡，则需要适当调整光照不足或被遮挡的面板的面板方位角和面板仰角，并进行支架的旋转，确保每个面板获得充足的光照；

在进行调整后的位置和角度下，重新检测所述太阳能板的每个面板的光照强度，如果均已达到工作要求，则开始工作发电，否则继续进行适当的调整，直至满足要求；

根据所述第一户外电源的充电需求，确定工作时间和发电量，并根据环境光照变化，实时检测光照强度和面板发电量，动态调整方位角、仰角或旋转角度，使整体发电量满足充电需求，实现动态追光；

若光照条件发生超过第一光照变化阈值的变化，面板旋转无法获得满足第一预设条件的光照，则重新选择新的安装位置和布局，并对新方案进行动态追光控制，以保证充电需求得到满足。