CN205779247U - 供电系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种供电系统，包括：可燃气体生成装置、燃气发电机、光伏发电装置、电能存储装置、控制器及用电设备。所述可燃气体生成装置通过管道与所述燃气发电机连接，所述燃气发电机经由第一开关与所述用电设备电性连接。所述电能存储装置与所述光伏发电装置连接，所述电能存储装置经由逆变器和第二开关与所述用电设备电性连接。所述可燃气体生成装置中设置有可燃气体浓度检测器，所述可燃气体浓度检测器、第一开关及第二开关分别与所述控制器连接。所述控制器在所述可燃气体浓度检测器检测的可燃气体浓度小于第一预设浓度值时控制所述第一开关断开，并控制第二开关闭合。本实用新型具有可为用电设备持续提供电能的特点。

Description

供电系统

技术领域

本实用新型涉及清洁能源技术领域，具体而言，涉及一种采用清洁能源发电并对用电设备持续供电的供电系统。

背景技术

在现有技术中，利用生活垃圾产生的可燃气体(沼气)进行发电的技术已经比较成熟，然而，随着生活垃圾产生的沼气不断的消耗，沼气所发的电往往无法持续供应，特别是在一些市电无法触及的地区，若沼气发电中断，用电设备将不得不停止使用，给用户的日常生活带来了诸多不便，严重影响人们的日常生活。

实用新型内容

为了克服现有技术中存在的上述不足，本实用新型所要解决的技术问题是提供一种能给用电设备进行持续供电的供电系统。

本实用新型的实施例提供一种供电系统，包括：可燃气体生成装置、燃气发电机、光伏发电装置、电能存储装置、控制器及用电设备。

所述可燃气体生成装置通过管道与所述燃气发电机连接。所述可燃气体生成装置中生成的可燃气体在所述燃气发电机内燃烧，所述燃气发电机将燃烧产生的热能转换为电能。所述燃气发电机经由第一开关与所述用电设备电性连接；

所述电能存储装置与所述光伏发电装置连接用于存储所述光伏发电装置产生的电能，所述电能存储装置经由逆变器和第二开关与所述用电设备电性连接。

所述可燃气体生成装置中设置有可燃气体浓度检测器，所述可燃气体浓度检测器、第一开关及第二开关分别与所述控制器连接。所述控制器在所述可燃气体浓度检测器检测的可燃气体浓度小于第一预设浓度值时控制所述第一开关断开，并控制第二开关闭合。

进一步地，上述供电系统中所述燃气发电机与所述控制器连接。所述控制器在所述可燃气体浓度检测器检测的可燃气体浓度小于第一预设浓度值时还控制所述燃气发电机停止工作。

进一步地，上述供电系统中所述控制器在所述可燃气体浓度检测器检测的可燃气体浓度大于第二预设浓度值时控制所述燃气发电机工作、闭合所述第一开关并断开所述第二开关。其中，所述第二预设浓度值大于所述第一预设浓度值。

进一步地，上述供电系统还包括：净化装置，所述净化装置设置在所述可燃气体生成装置与所述发电装置之间，所述净化装置用于对所述可燃气体生成装置产生的气体进行去杂质及干燥处理。

进一步地，上述供电系统还包括：阀门，所述阀门设置在连接所述可燃气体生成装置与所述燃气发电机之间的管道上，所述阀门与控制器连接。所述控制器在所述可燃气体浓度检测器检测的可燃气体浓度小于第一预设浓度值时还控制所述阀门关闭。

进一步地，上述供电系统还包括：废气处理装置，所述废气处理装置与所述燃气发电机连接。所述废气处理装置用于对所述燃气发电机中产生的废气进行处理后排出。

进一步地，上述供电系统还包括：氧气浓度传感器。所述氧气浓度传感器设置在所述燃气发电机与所述废气处理装置之间，用于检测所述废气中的氧气浓度，所述氧气浓度传感器与所述控制器连接。所述控制器在所述氧气浓度传感器检测的氧气浓度小于预设氧气浓度时减小所述阀门的开度。

进一步地，上述供电系统还包括：所述可燃气体生成装置为一封闭的结构。所述可燃气体生成装置内填埋有生活垃圾，所述可燃气体生成装置生成的可燃气体包括甲烷。

进一步地，上述供电系统中所述管道为PE燃气管。

进一步地，上述供电系统还包括：气体存储装置，所述气体存储装置设置于所述可燃气体生成装置与所述燃气发电机之间，所述气体存储装置用于存储所述可燃气体生成装置生成的气体。

相对于现有技术而言，本实用新型具有以下有益效果：

上述供电系统不仅可以采用可燃气体发电，还可以采用光伏进行发电。在可燃气体发电充裕时，采用燃气发电机所发的电供给用电设备，而光伏发电装置所发的电则存储在所述电能存储装置中。当可燃气体发电装置所发的电无法满足所述用电设备时，则采用所述光伏发电装置所发的电对所述用电设备进行供电，以保证用电设备在使用过程中不会因为所述可燃气体发电装置发电不足，而导致用电设备无法持续工作的情况发生。上述供电系统具有在不需要市电接入的情况下让用电设备持续工作的特点。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1是本实用新型较佳实施例提供的供电系统的第一种结构示意框图。

图2是本实用新型较佳实施例提供的供电系统的第二种结构示意框图。

图3是本实用新型较佳实施例提供的供电系统的第三种结构示意框图。

图4是本实用新型较佳实施例提供的供电系统的第四种结构示意框图。

其中，附图标记汇总如下：

供电系统100；可燃气体生成装置110；可燃气体浓度检测器112；阀门114；燃气发电机120；第一开关122；氧气浓度传感器124；光伏发电装置130；电能存储装置140；逆变器141；第二开关142；控制器150；用电设备160；净化装置170；气体过滤器171；气体干燥器172；气体存储装置180；废气处理装置190。

具体实施方式

下面通过具体的实施例并结合附图对本实用新型做进一步的详细描述。

请参照图1，本实用新型具体实施例提供一种能进行持续供电的供电系统100。所述供电系统100包括：可燃气体生成装置110、燃气发电机120、光伏发电装置130、电能存储装置140、控制器150及用电设备160。

在本具体实施例中，所述可燃气体生成装置110可以被设计成一封闭的结构，在所述密封的结构内填埋有生活垃圾。具体地，所述可燃气体生成装置110可以为现有的一沼气池或者垃圾填埋坑。

所述燃气发电机120可以将可燃气体燃烧所产生的热能转换为电能。具体地，所述燃气发电机120与所述可燃气体生成装置110通过管道连接，所述可燃气体生成装置110生成的可燃气体经由所述管道进入到燃气发电机120内并在所述燃气发电机120内燃烧。

所述光伏发电装置130包括太阳电池板(组件)、控制器150和逆变器三大部分组成，主要部件由电子元器件构成。太阳能电池经过串联后进行封装保护可形成大面积的太阳电池组件，再配合上功率控制器等部件就形成了光伏发电装置130。所述光伏发电装置130将太阳能转换为电能，因所述光伏发电装置130进行发电受天气因素很大。在本具体实施例中，所述供电系统100还可以包括电能存储装置140，所述光伏发电装置130与所述电能存储装置140连接。所述电能存储装置140用于存储所述光伏发电装置130所产生的电能，具体地，所述电能存储装置140可以是蓄电池。同时，所述电能存储装置140经由逆变器141和所述第二开关142与所述用电设备160连接，所述电能存储装置140在所述燃气发电机120无法为所述用电设备160提供电能时为所述用电设备160提供电能。

在本具体实施例中，所述控制器150具有数据处理能力及根据处理后的数据对与其连接的装置或部件进行相应控制的功能。具体地，所述控制器150可以对所述可燃气体浓度检测器112检测的可燃气体浓度值进行数据处理，根据处理后的数据与所述第一预设浓度值进行比对，并根据比对结果控制所述第一开关或者所述第二开关的开合状态。

在本具体实施例中，所述用电设备160可以是，但不限于电灯、冰箱、空调、微波炉及电饭锅等。

在本具体实施例中，所述燃气发电机120通过第一开关122与所述用电设备160连接，所述光伏发电装置130通过第二开关142与所述用电设备160连接。具体地，在本供电系统100中，默认所述用电设备160采用所述燃气发电机120所发的电进行供电，即在默认状态下，所述第一开关122处于闭合状态，所述第二开关142处于断开状态。

所述可燃气体生成装置110中还可以设置可燃气体浓度检测器112，具体地，在所述可燃气体生成装置110产生的可燃气体为沼气(主要成分为甲烷)时，所述可燃气体浓度检测器112可以是甲烷浓度检测器。所述可燃气体浓度检测器112可以将可燃气体燃烧产生的热量转化为电信号(比如：电压)，并根据电信号的大小得到可燃气体的浓度，一般地，可燃气体的浓度与所述转化后电信号的大小成线性关系。

所述可燃气体浓度检测器112、第一开关122及第二开关142分别与所述控制器150连接。所述控制器150在所述可燃气体浓度检测器112检测的可燃气体浓度小于第一预设浓度值时控制所述第一开关122断开，并控制所述第二开关142闭合。其中，所述第一预设浓度值是指能保证所述燃气发电机120进行发电时的可燃气体浓度的最低值。可以理解的是，对于不同发电功率的发电装置其所对应的第一预设浓度值是不同。

请参照图3，在本具体实施例中，所述燃气发电机120还可以与所述控制器150连接，所述控制器150在所述可燃气体浓度检测器112检测的可燃气体浓度小于第一预设浓度值时还控制所述燃气发电机120停止工作。控制其停止工作可以减小此时所述燃气发电机120的能耗，节约能量。

所述控制器150还用于在所述可燃气体浓度检测器112检测的可燃气体浓度大于第二预设浓度值时，控制所述燃气发电机120工作。同时，所述控制器150还控制所述第一开关122闭合，控制所述第二开关142断开。在本具体实施例中，所述第二预设浓度值大于所述第一预设浓度值。

在本具体实施例的一种较佳实施方式中，所述第一开关122和所述第二开关142可以采用单刀双掷开关实现。

请参照图2，进一步地，在本具体实施例中，所述供电系统100还可以包括：净化装置170，所述净化装置170设置在所述可燃气体生成装置110与所述燃气发电机120之间，所述净化装置170可以将所述可燃气体生成装置110中生成的可燃气体进行净化处理后输送到所述燃气发电机120中。其中，所述净化处理可以包括对可燃气体去除杂质处理及干燥处理。

请参照图3及图4，在本具体实施例的较佳实施方式中，所述净化装置170中可以设置气体过滤器171及气体干燥器172。其中，所述气体过滤器171可以除去可燃气体可燃气体中的杂质(比如，二氧化硫)以减小杂质对管道的腐蚀，具体地，所述气体过滤器171中可以设置能与杂质进行化学反应的物质(比如，碳酸氢钠溶液或者氢氧化钠溶液等)。其中，所述气体干燥器172可以除去可燃气体中的水份，减小上述水份在所述发电装置燃烧过程中带走的热量，而影响燃烧产生的热值，降低所述发电装置的发电效率，具体地，所述干燥器中可以设置干燥剂用于吸收所述可燃气体中的水份。

请参照图3，进一步地，在本具体实施例中，所述供电系统100还可以包括：阀门114，所述阀门114设置在连接所述可燃气体生成装置110与所述燃气发电机120之间的管道上。所述阀门114还与控制器150连接，所述控制器150在所述可燃气体浓度检测器112检测的可燃气体浓度小于第一预设浓度值时还控制所述阀门114关闭。关闭所述阀门使所述可燃气体生成装置110生成的可燃气体不会经由管道外泄，影响周边环境。

请参照图4，进一步地，在本具体实施例中，所述供电系统100还可以包括：废气处理装置190，所述废气处理装置190与所述燃气发电机120连接，所述废气处理装置190用于对所述燃气发电机120中产生的废气进行处理后排出。具体地，燃烧后的废气中可能含有各种有毒有害的气体(比如二氧化硫、一氧化碳等)，所述废气处理装置190中可以设置用于吸收上述有毒有害的气体的物质(比如：氢氧化钠溶液或者氧化铁粉)。将废气进行处理后排放可以减小废气对环境的污染。

因所述可燃气体中可能含有腐蚀性气体(比如，二氧化硫)，为了使保证整个系统能长期使用，所述管道可以采用耐腐蚀材料制造，具体地，在本具体实施例中，所述管道可以采用为PE燃气管。

请参照图4，进一步地，在本具体实施例中，所述供电系统100还可以包括：氧气浓度传感器124。所述氧气浓度传感器124设置在所述燃气发电机120与所述废气处理装置190之间，用于检测所述废气中的氧气浓度，所述氧气浓度传感器124与所述控制器150连接，所述控制器150在所述氧气浓度传感器124检测的氧气浓度小于预设氧气浓度时减小所述阀门114的开度。

在本具体实施例的一种较佳实施方式中，所述阀门114处于打开状态，当所述氧气浓度传感器124检测的氧含量低于预设氧含量时，所述控制器150还可以控制减小所述阀门114的开度以减小进入所述燃气发电机120的可燃气体的量，以保证在空气进入量不变的情况下进入所述燃气发电机120中的可燃气体能进行完全燃烧。当然可以理解的是，上述减小进入所述燃气发电机120的可燃气体的量的前提是能保证所述燃气发电机120处于正常的工作状态，且所述燃气发电机120所发的电可以保证所述用电设备160正常工作。

请参照图4，进一步地，在本具体实施例中，所述供电系统100还可以包括：气体存储装置180。其中，所述气体存储装置180设置于所述可燃气体生成装置110与所述燃气发电机120之间。所述气体存储装置180用于存储所述可燃气体生成装置110生成的气体。

综上所述，上述供电系统不仅可以采用可燃气体发电，还可以采用光伏进行发电。在可燃气体发电充裕时，采用燃气发电机所发的电供给给用电设备，而光伏发电装置所发的电则存储在所述电能存储装置中。当可燃气体发电装置所发的电无法满足所述用电设备时，则采用所述光伏发电装置所发的电对所述用电设备进行供电，以保证用电设备在使用过程中不会因为所述可燃气体发电装置发电不足，而导致用电设备无法持续工作的情况发生。上述供电系统具有在不需要市电接入的情况下让用电设备持续工作的特点。

需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语。

Claims (10)

1.一种供电系统，其特征在于，包括：可燃气体生成装置、燃气发电机、光伏发电装置、电能存储装置、控制器及用电设备；

所述可燃气体生成装置通过管道与所述燃气发电机连接，所述可燃气体生成装置中生成的可燃气体在所述燃气发电机内燃烧，所述燃气发电机将燃烧产生的热能转换为电能，所述燃气发电机经由第一开关与所述用电设备电性连接；

所述电能存储装置与所述光伏发电装置连接用于存储所述光伏发电装置产生的电能，所述电能存储装置经由逆变器和第二开关与所述用电设备电性连接；

所述可燃气体生成装置中设置有可燃气体浓度检测器，所述可燃气体浓度检测器、第一开关及第二开关分别与所述控制器连接，所述控制器在所述可燃气体浓度检测器检测的可燃气体浓度小于第一预设浓度值时控制所述第一开关断开，并控制第二开关闭合。

2.如权利要求1所述的供电系统，其特征在于：所述燃气发电机与所述控制器连接，所述控制器在所述可燃气体浓度检测器检测的可燃气体浓度小于第一预设浓度值时还控制所述燃气发电机停止工作。

3.如权利要求2所述的供电系统，其特征在于：所述控制器在所述可燃气体浓度检测器检测的可燃气体浓度大于第二预设浓度值时控制所述燃气发电机工作、闭合所述第一开关并断开所述第二开关，其中，所述第二预设浓度值大于所述第一预设浓度值。

4.如权利要求1所述的供电系统，其特征在于，还包括：净化装置，所述净化装置设置在所述可燃气体生成装置与所述发电装置之间，所述净化装置用于对所述可燃气体生成装置产生的气体进行去杂质及干燥处理。

5.如权利要求1所述的供电系统，其特征在于，还包括：阀门，所述阀门设置在连接所述可燃气体生成装置与所述燃气发电机之间的管道上，所述阀门与控制器连接，所述控制器在所述可燃气体浓度检测器检测的可燃气体浓度小于第一预设浓度值时还控制所述阀门关闭。

6.如权利要求5所述的供电系统，其特征在于，还包括：废气处理装置，所述废气处理装置与所述燃气发电机连接，所述废气处理装置用于对所述燃气发电机中产生的废气进行处理后排出。

7.如权利要求6所述的供电系统，其特征在于，还包括：氧气浓度传感器，所述氧气浓度传感器设置在所述燃气发电机与所述废气处理装置之间，用于检测所述废气中的氧气浓度，所述氧气浓度传感器与所述控制器连接，所述控制器在所述氧气浓度传感器检测的氧气浓度小于预设氧气浓度时减小所述阀门的开度。

8.如权利要求1所述的供电系统，其特征在于：所述可燃气体生成装置为一封闭的结构，所述可燃气体生成装置内填埋有生活垃圾，所述可燃气体生成装置生成的可燃气体包括甲烷。

9.如权利要求1所述的供电系统，其特征在于：所述管道为PE燃气管。

10.如权利要求1所述的供电系统，其特征在于，还包括：气体存储装置，所述气体存储装置设置于所述可燃气体生成装置与所述燃气发电机之间，所述气体存储装置用于存储所述可燃气体生成装置生成的气体。