CN202206150U - 能源管理控制系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种能源管理控制系统，其用于向用电设备供电，其包括一市电供电模块，该能源管理控制系统还包括一新能源供电模块、一燃油供电模块以及一电源管理模块，该新能源供电模块、该市电供电模块以及该燃油供电模块的电能输出端均连接至该电源管理模块的电能输入端，该电源管理模块的电能输出端用于连接该用电设备的电能输入端，其中该电源管理模块用于在该新能源供电模块、该市电供电模块以及该燃油供电模块中选择一个向该用电设备供电。该能源管理控制系统将各种能源供给方式优化组合，从而能够在保证对用电设备的正常供电的前提下将对有限资源的消耗降至最低，由此极大地降低电网的供电压力并实现高效、节能、环保的供电。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种能源供给系统，特别是涉及一种能源管理控制系统。
背景技术
有限资源短缺长期以来一直是各国面临的难题之一。近几年中，我国也曾多次出现过大面积的电荒现象，导致各地纷纷拉闸限电，这极大地影响了社会经济的发展以及人民生活的稳定。
于是，人们便开始大力地研发各种新能源发电技术。所谓新能源，便是指那些取之不尽、用之不竭的新型能源，例如太阳能、风能以及沼气能等等。这些新能源发电技术都有着环保、可以再生等诸多优势，目前，这些技术均已经发展至较为成熟的阶段。
然而，这些新能源却往往都天然地存在着一个较为严重的缺陷，即发电的稳定性不足，其发电量很容易受到气候环境、天气状况等因素的影响。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是为了克服现有技术中电网的供电量已经逐渐难以满足需要，而各种新能源又存在着供电稳定性不足的问题的缺陷，提供一种将各种能源供给方式优化组合，利用各种能源发电时在时间上和空间上的互补性对各种能源加以合理利用，从而能够在保证对用电设备的正常供电的前提下将对有限资源的消耗降至最低，由此极大地降低电网的供电压力并实现高效、节能、环保的供电的能源管理控制系统。
本实用新型是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：一种能源管理控制系统，其用于向用电设备供电，该能源管理控制系统包括一市电供电模块，其特点在于，该能源管理控制系统还包括一新能源供电模块、一燃油供电模块以及一电源管理模块，该新能源供电模块、该市电供电模块以及该燃油供电模块的电能输出端均连接至该电源管理模块的电能输入端，该电源管理模块的电能输出端用于连接该用电设备的电能输入端，其中该电源管理模块用于在该新能源供电模块、该市电供电模块以及该燃油供电模块中选择一个向该用电设备供电。
新能源环保可再生、但是稳定性不足，电能属于最常规的供电方式、但是已经日趋供应不足，燃油发电可以不受外部供应的影响自给自足、但是却不够环保。本实用新型的该能源管理控制系统将这几种能源供给方式优化组合在了一起，通过在各种不同的应用环境下分别选择最佳的能源供给方式，便可以最大程度地利用这些能源供给方式在时间上和空间上的互补性，从而以最高效、最节能、最环保的方式实现对用电设备的正常供电，由此大幅地缓和目前电网的供电压力。其中，本发明中的该电源管理模块可以采用一切换电路实现。
较佳地，该新能源供电模块包括一太阳能发电单元、一风能发电单元、一沼气发电单元和一地热发电单元中的至少一个以及一蓄电池和一逆变器，该太阳能发电单元、该风能发电单元、该沼气发电单元以及该地热发电单元的电能输出端分别连接至该蓄电池的电能输入端，该蓄电池的电能输出端通过该逆变器连接至该电源管理模块的电能输入端。
不直接利用新能源发电所获得的电能向用电设备供电，而是将由此获得的电能先蓄积在蓄电池中，当蓄积到一定的程度之后再向用电设备供电，这样便可以尽可能地降低新能源发电的不稳定性的影响。
其中，该太阳能发电单元包括一太阳能电池组件以及一太阳能充电装置，该太阳能电池组件的电能输出端通过该太阳能充电装置连接至该蓄电池的电能输入端。
其中，该风能发电单元包括一风能发电组件以及一风能充电装置，该风能发电组件的电能输出端通过该风能充电装置连接至该蓄电池的电能输入端。
其中，该沼气发电单元包括一沼气发电组件以及一沼气充电装置，该沼气发电组件的电能输出端通过该沼气充电装置连接至该蓄电池的电能输入端。
其中，该地热发电单元包括一地热发电组件以及一地热充电装置，该地热发电组件的电能输出端通过该地热充电装置连接至该蓄电池的电能输入端。
较佳地，该电源管理模块用于实时检测该蓄电池的电量，并用于：在该蓄电池的电量高于一电量预设值时，控制该燃油供电模块不工作、切断该市电供电模块与该用电设备的连接、并控制该新能源供电模块向该用电设备供电；在该蓄电池的电量低于该电量预设值并且该市电供电模块工作正常时，切断该新能源供电模块与该用电设备的连接、控制该燃油供电模块不工作、并控制该市电供电模块向该用电设备供电；在该蓄电池的电量低于该电量预设值并且该市电供电模块工作异常时，切断该新能源供电模块以及该市电供电模块与该用电设备的连接、并控制该燃油供电模块向该用电设备供电。
即，本实用新型的该能源管理控制系统优先使用新能源来向用电设备供电，其次使用市电，而燃油供电的方式则作为备用，仅在新能源发电所蓄积的电量不足、而市电又发生故障的情况下才投入使用。这样便能够将对市电的消耗降至最低，在大部分情况下均使用环保可再生的新能源供电。而在新能源以及市电的供电均不能正常使用时，则还可以利用自给自足的燃油发电方式来继续为用电设备供电，以保证用电设备的正常工作。这样的供电方式无疑是高效、节能并且环保的。
较佳地，该燃油供电模块为一由全自动化燃油发动机驱动的发电机组。
本实用新型的积极进步效果在于：本实用新型的该能源管理控制系统将各种能源供给方式优化组合，利用各种能源发电时在时间上和空间上的互补性对各种能源加以合理利用，从而能够在保证对用电设备的正常供电的前提下将对有限资源的消耗降至最低，由此极大地降低电网的供电压力并实现高效、节能、环保的供电。
附图说明
图1为本实用新型的该能源管理控制系统的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图给出本实用新型较佳实施例，以详细说明本实用新型的技术方案。
本实用新型的该能源管理控制系统既可以家用，也可以商用，其用于向各种用电设备供电。参考图1，图中仅示意性地绘出了其中一个用电设备1。该能源管理控制系统包括一新能源供电模块2(由图1中的双点划线表示)、一市电供电模块3、一燃油供电模块4以及一电源管理模块5。
该新能源供电模块2、该市电供电模块3以及该燃油供电模块4的电能输出端均连接至该电源管理模块5的电能输入端，而该电源管理模块5的电能输出端则用于连接该用电设备1的电能输入端。其中，该电源管理模块5在该能源管理控制系统中起着中枢控制的作用，其会根据不同的应用环境在新能源、市电以及燃油中选择一种供电方式来为该用电设备1供电。当选择采用该市电供电模块3来供电时，该能源管理控制系统便将转化至目前最普遍的市电供电方式。
本实用新型对所采用的新能源的种类不做限制，例如可以采用太阳能、风能、沼气能以及地热能等等。在同时采用这四种新能源的情况下，该新能源供电模块2便将相应地包括一太阳能发电单元、一风能发电单元、一沼气发电单元、一地热发电单元、一蓄电池25以及一逆变器26。该太阳能发电单元、该风能发电单元、该沼气发电单元以及该地热发电单元的电能输出端分别独立地连接至该蓄电池25的电能输入端，而该蓄电池25的电能输出端则通过该逆变器26连接至该电源管理模块5的电能输入端。
该太阳能发电单元又可以进一步地包括一太阳能电池组件211以及一太阳能充电装置212。该太阳能电池组件211可以由单晶硅和多晶硅等半导体材料制成，其在太阳光照射下便可以利用光生伏特效应将光能转换为电能，该电能继而会被该太阳能充电装置212充进该蓄电池25中蓄积起来。
该风能发电单元又可以进一步地包括一风能发电组件221以及一风能充电装置222。在该风能发电组件221中，风车叶片在风的带动下旋转，并被增速机提升旋转速度，由此推动发电机发电，该电能继而会被该风能充电装置222充进该蓄电池25中蓄积起来。
该沼气发电单元又可以进一步地包括一沼气发电组件231以及一沼气充电装置232。在该沼气发电组件231中，利用垃圾堆里的可用物质进行化学反应产生二氧化氢，然后经过冷却脱硫脱水、过滤净化等处理后，产生的纯沼气燃烧发电，该电能继而会被该沼气充电装置232充进该蓄电池25中蓄积起来。
该地热发电单元又可以进一步地包括一地热发电组件241以及一地热充电装置242。该地热发电组件241将地热能转化为电能，该电能继而会被该地热充电装置242充进该蓄电池25中蓄积起来。
当然，也可以选择仅采用该太阳能发电单元、该风能发电单元、该沼气发电单元以及该地热发电单元中的一种或多种。
另外，本实用新型中的该燃油供电模块4可以利用一由全自动化燃油发动机驱动的发电机组来实现。
为了尽可能地利用环保可再生的新能源进行供电，本实用新型的该能源管理控制系统可以优先使用新能源来向用电设备供电，其次使用市电，而燃油供电的方式则作为备用。
具体地说，该电源管理模块5可以实时地检测该蓄电池25的当前电量(该检测过程由图1中的虚线箭头表示)，并针对该蓄电池的具体型号、并出于对该蓄电池的过流过放保护的目的为其设定一电量预设值。
在该蓄电池25的当前电量高于该电量预设值时，说明该蓄电池25的电量还足以向外部供电，因此该电源管理模块5将会使该备用的燃油供电模块4不启动工作，并切断该市电供电模块3与该用电设备1之间的连接，同时控制该新能源供电模块2作为电源向该用电设备1进行供电。
在该蓄电池25的当前电量开始低于该电量预设值时，则说明该蓄电池25已经不适合再继续向外部供电，否则便有可能会出现过流过放的现象并导致该蓄电池25的损坏，因此该电源管理模块5便会切断该新能源供电模块2与该用电设备1之间的连接，而是转向采用该市电供电模块3或是该燃油供电模块4来向该用电设备1进行供电。这又细分为以下两种情况：
若此时市电供应正常，即该市电供电模块3工作正常，则该电源管理模块5将会使该燃油供电模块4不启动工作，并控制该市电供电模块3向该用电设备1进行供电。
若此时市电供应出现故障，即该市电供电模块3工作不正常，例如发生停电等事故时，则该电源管理模块5将会切断该市电供电模块3与该用电设备1之间的连接，并启动该备用的燃油供电模块4开始工作并向该用电设备1进行供电。
本实用新型中的该电源管理模块5可以在现有的硬件条件下结合现有的软件编程手段加以实现，故在此对其实现方法不做赘述。
综上所述，本实用新型的该能源管理控制系统将各种能源供给方式优化组合，利用各种能源发电时在时间上和空间上的互补性对各种能源加以合理利用，从而能够在保证对用电设备的正常供电的前提下将对有限资源的消耗降至最低，由此极大地降低电网的供电压力并实现高效、节能、环保的供电。
虽然以上描述了本实用新型的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，本实用新型的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本实用新型的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本实用新型的保护范围。
Claims (8)
1.一种能源管理控制系统，其用于向用电设备供电，该能源管理控制系统包括一市电供电模块，其特征在于，该能源管理控制系统还包括一新能源供电模块、一燃油供电模块以及一电源管理模块，该新能源供电模块、该市电供电模块以及该燃油供电模块的电能输出端均连接至该电源管理模块的电能输入端，该电源管理模块的电能输出端用于连接该用电设备的电能输入端，其中该电源管理模块为一用于在该新能源供电模块、该市电供电模块以及该燃油供电模块中选择一个向该用电设备供电的电源管理模块。
2.如权利要求1所述的能源管理控制系统，其特征在于，该新能源供电模块包括一太阳能发电单元、一风能发电单元、一沼气发电单元和一地热发电单元中的至少一个以及一蓄电池和一逆变器，该太阳能发电单元、该风能发电单元、该沼气发电单元以及该地热发电单元的电能输出端分别连接至该蓄电池的电能输入端，该蓄电池的电能输出端通过该逆变器连接至该电源管理模块的电能输入端。
3.如权利要求2所述的能源管理控制系统，其特征在于，该太阳能发电单元包括一太阳能电池组件以及一太阳能充电装置，该太阳能电池组件的电能输出端通过该太阳能充电装置连接至该蓄电池的电能输入端。
4.如权利要求2所述的能源管理控制系统，其特征在于，该风能发电单元包括一风能发电组件以及一风能充电装置，该风能发电组件的电能输出端通过该风能充电装置连接至该蓄电池的电能输入端。
5.如权利要求2所述的能源管理控制系统，其特征在于，该沼气发电单元包括一沼气发电组件以及一沼气充电装置，该沼气发电组件的电能输出端通过该沼气充电装置连接至该蓄电池的电能输入端。
6.如权利要求2所述的能源管理控制系统，其特征在于，该地热发电单元包括一地热发电组件以及一地热充电装置，该地热发电组件的电能输出端通过该地热充电装置连接至该蓄电池的电能输入端。
7.如权利要求2-6中任意一项所述的能源管理控制系统，其特征在于，该电源管理模块用于实时检测该蓄电池的电量，并用于：在该蓄电池的电量高于一电量预设值时，控制该燃油供电模块不工作、切断该市电供电模块与该用电设备的连接、并控制该新能源供电模块向该用电设备供电；在该蓄电池的电量低于该电量预设值并且该市电供电模块工作正常时，切断该新能源供电模块与该用电设备的连接、控制该燃油供电模块不工作、并控制该市电供电模块向该用电设备供电；在该蓄电池的电量低于该电量预设值并且该市电供电模块工作异常时，切断该新能源供电模块以及该市电供电模块与该用电设备的连接、并控制该燃油供电模块向该用电设备供电。
8.如权利要求7所述的能源管理控制系统，其特征在于，该燃油供电模块为一由全自动化燃油发动机驱动的发电机组。
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