一種基于knx總線的獨立光伏揚水和照明系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種基于KNX總線的獨立光伏揚水和照明系統(tǒng)，光伏發(fā)電系統(tǒng)為揚水和照明提供電能，揚水和照明的所有設(shè)備都基于KNX總線，控制面板和無線控制終端可以實現(xiàn)對揚水水泵和照明LED模塊的近端和遠端的控制。整個系統(tǒng)線路結(jié)構(gòu)清晰簡單，控制設(shè)置靈活，擴展能力強，可靠性高。
【專利說明】—種基于KNX總線的獨立光伏揚水和照明系統(tǒng)
所屬【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及光伏發(fā)電應(yīng)用技術(shù)，具體涉及ー種基于KNX的獨立光伏揚水和照明系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]太陽能由于其可再生性、清潔性、用之不盡等特點，正在發(fā)展成為世界能源組成中的重要部分。獨立光伏發(fā)電系統(tǒng)主要為大電網(wǎng)較遠的用戶提供照明及其他一些對電能質(zhì)量要求不是十分苛刻的簡單家用電器，以保證其日常生活需要。在地廣人稀大電網(wǎng)并沒有接通的地區(qū)，人民的日常生活質(zhì)量由于缺乏電能而下降，獨立光伏發(fā)電裝置可以為電能匱乏，光照充足的地區(qū)提供電能。
[0003]LED照明市場一直被認為是LED最重要、最具發(fā)展前景的應(yīng)用?？傮w來看，宏觀環(huán)境對于LED照明應(yīng)用的發(fā)展非常有利，主要表現(xiàn)為:節(jié)能減排成為全球關(guān)注的議題并得到積極推進；傳統(tǒng)光源技術(shù)成長緩慢，面臨發(fā)展瓶頸；LED照明技術(shù)進步與成本不斷降低，長期市場障礙已不大，LED的照明控制系統(tǒng)的發(fā)展對LED產(chǎn)業(yè)具有很大的意義。
[0004]光伏揚水系統(tǒng)可靠性高，同時大幅降低系統(tǒng)的建設(shè)和維護成本，應(yīng)用領(lǐng)域主要有光伏農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉、光伏灌溉荒漠治理、光伏水利抗旱提水等，光伏揚水系統(tǒng)在我國部分電能匱乏的地區(qū)已經(jīng)得到推廣應(yīng)用，為改善該區(qū)域的生態(tài)環(huán)境和改善人民的生活條件發(fā)揮了積極地作用。
[0005]KNX是Konnex的縮寫。1999年，歐洲三大總線協(xié)議EIB、BatiBus和HlSA合并成立了 Konnex協(xié)會，提出了 KNX協(xié)議。KNX總線是獨立于制造商和應(yīng)用領(lǐng)域的系統(tǒng)。通過所有的總線設(shè)備連接到KNX介質(zhì)上，這些介質(zhì)包括雙絞線、射頻、電カ線或IP / Ethernet，它們可以進行信息交換。總線設(shè)備可以是傳感器也可以是執(zhí)行器，用于控制樓宇管理裝置如:照明、能源管理、信號和監(jiān)控系統(tǒng)、服務(wù)界面及樓宇控制系統(tǒng)、遠程控制、計量等。
[0006]KNX總線技術(shù)在獨立光伏揚水和照明系統(tǒng)的應(yīng)用，通過先進的控制理念提高了管理水平，節(jié)約了能源，在使用中可以不需要重新進行電氣布線，實現(xiàn)光伏揚水和照明系統(tǒng)的靈活控制，無線控制終端可實現(xiàn)揚水和照明的遠程控制。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]針對目前光伏揚水和照明系統(tǒng)控制不夠靈活、電氣布線更改繁瑣，本實用新型提出了一種基于KNX的獨立光伏揚水和照明系統(tǒng)，該系統(tǒng)控制理念先進，管理水平高，節(jié)約能源，可通過控制面板和無線控制終端設(shè)備實現(xiàn)對揚水和照明系統(tǒng)的靈活控制。
[0008]為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型所采用的技術(shù)方案是:一種基于KNX總線的獨立光伏揚水和照明系統(tǒng)，其特征包括:太陽能電池板、DC-DC變換模塊、蓄電池組、DC-AC逆變器、KNX總線、總線電源模塊、無線終端控制器、控制面板、開關(guān)執(zhí)行器、調(diào)光執(zhí)行器、LED照明模塊、線耦合器、無線路由器和IP轉(zhuǎn)換器。
[0009]光伏陣列將光能轉(zhuǎn)換為電能傳送給DC-DC變換模塊，輸出電壓供給控制直流LED照明模塊負載的調(diào)光執(zhí)行器，同時以穩(wěn)定的直流電壓給蓄電池組充電，蓄電池組的電能經(jīng)過DC-AC逆變器后，供給系統(tǒng)所有總線電源模塊，總線電源模塊為KNX總線提供30V直流電壓，DC-AC逆變器同時連接到控制水泵的開關(guān)執(zhí)行器，為水泵提供電能。
[0010]控制面板將用戶的控制動作信息通過KNX總線發(fā)送至4路IOA開關(guān)控制模塊的開關(guān)執(zhí)行器，實現(xiàn)對水泵的控制，用戶在光伏揚水和照明系統(tǒng)近端可以通過控制面板實現(xiàn)對水泵和LED照明模塊的控制調(diào)節(jié)，也可通過無線終端控制器將控制指令發(fā)出，無線路由器接收到控制信息后經(jīng)過IP轉(zhuǎn)換器信息轉(zhuǎn)化后，傳送到KNX總線，再發(fā)送至開關(guān)執(zhí)行器和調(diào)光執(zhí)行器，同樣實現(xiàn)對水泵和LED照明模塊的控制。
[0011]當揚水和照明工作模式需要改變時，無需更改系統(tǒng)的電氣線路，只需對KNX總線上的設(shè)備工作模式進行重新設(shè)定來完成。
[0012]本實用新型的有效效果是，實現(xiàn)了基于KNX的獨立光伏揚水和照明系統(tǒng)，系統(tǒng)控制靈活，管理水平高，易維護，擴展能力強。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。
[0014]圖1是本實用新型的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。
【具體實施方式】
[0015]在圖1中，一種基于KNX總線的獨立光伏揚水和照明系統(tǒng)，其特征包括:太陽能電池板、DC-DC變換模塊、蓄電池組、DC-AC逆變器、KNX總線、總線電源模塊、無線終端控制器、控制面板、開關(guān)執(zhí)行器、調(diào)光執(zhí)行器、LED照明模塊、線耦合器、無線路由器和IP轉(zhuǎn)換器。
[0016]光伏陣列將光能轉(zhuǎn)換為電能傳送給DC-DC變換模塊，輸出電壓供給控制直流LED照明模塊負載的調(diào)光執(zhí)行器，同時以穩(wěn)定的直流電壓給蓄電池組充電，蓄電池組的電能經(jīng)過DC-AC逆變器后，供給系統(tǒng)所有總線電源模塊，總線電源模塊為KNX總線提供30V直流電壓，DC-AC逆變器同時連接到控制水泵的開關(guān)執(zhí)行器，為水泵提供電能。
[0017]線耦合器I和線耦合器2實現(xiàn)KNX總線1、KNX總線2和KNX總線3上所有總線設(shè)備的通訊連接。
[0018]控制面板將用戶的控制動作信息通過KNX總線發(fā)送至4路IOA開關(guān)控制模塊的開關(guān)執(zhí)行器，實現(xiàn)對水泵的控制，用戶在光伏揚水和照明系統(tǒng)近端可可以通過控制面板實現(xiàn)對水泵和LED照明模塊的控制調(diào)節(jié)，也可通過無線終端控制器將控制指令發(fā)出，無線路由器接收到控制信息后經(jīng)過IP轉(zhuǎn)換器信息轉(zhuǎn)化后，傳送到KNX總線，再發(fā)送至開關(guān)執(zhí)行器和調(diào)光執(zhí)行器，同樣實現(xiàn)對水泵和LED照明模塊的控制。
【權(quán)利要求】
1.一種基于KNX總線的獨立光伏揚水和照明系統(tǒng)，其特征包括:光伏陣列將光能轉(zhuǎn)換為電能傳送給DC-DC變換模塊，輸出電壓供給控制直流LED照明模塊負載的調(diào)光執(zhí)行器，同時以穩(wěn)定的直流電壓給蓄電池組充電，蓄電池組的電能經(jīng)過DC-AC逆變器后，供給系統(tǒng)所有總線電源模塊，同時為連接到控制水泵的開關(guān)執(zhí)行器提供電能，控制面板將用戶的控制動作信息通過KNX總線發(fā)送至開關(guān)執(zhí)行器，實現(xiàn)對水泵的控制，用戶在光伏揚水和照明系統(tǒng)近端可以通過控制面板實現(xiàn)對水泵和LED照明模塊的控制調(diào)節(jié)，也可通過無線終端控制器將控制指令發(fā)出，無線路由器接收到控制信息后經(jīng)過IP轉(zhuǎn)換器信息轉(zhuǎn)化后，傳送到KNX總線，再發(fā)送至開關(guān)執(zhí)行器和調(diào)光執(zhí)行器，同樣實現(xiàn)對水泵和LED照明模塊的控制。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種基于KNX總線的獨立光伏揚水和照明系統(tǒng)，其特征是開關(guān)控制器使用的是4路IOA開關(guān)控制模塊。
【文檔編號】G05B19/418GK203444324SQ201320591090
【公開日】2014年2月19日 申請日期:2013年9月22日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月22日
【發(fā)明者】龐黨鋒, 王創(chuàng)榮, 王東濤 申請人:天津職業(yè)技術(shù)師范大學