專利名稱：車載復合供電的方法、控制裝置及系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及通信技術(shù)領域，尤其涉及通信行業(yè)的業(yè)務支撐領域。
背景技術(shù)：
在四川汶川大地震中，地震對當?shù)氐墓╇娫O施造成了破壞，進而影響到了當?shù)氐?移動通信。移動通信搶險突擊隊員冒著生命危險，排除各種艱險，恢復災區(qū)通信。但是由于 傳統(tǒng)油機供電車嚴重依靠后勤油料保障，在特殊情況自我生存能力低。在地震的特殊情況 下，后勤保障能力嚴重不足，各基站雖然設備恢復正常，但由于缺乏能源供應，短時間運行 正常后又退出服務。因此，在地震、臺風、戰(zhàn)爭等特殊環(huán)境下，應急供電應該盡量減少對后勤 保障的依賴，對重要用電負荷的連續(xù)供電，單純的一種供電技術(shù)往往不能安全可靠的完成 上述工作。因此，在上述場景中，亟需自我生存能力強，安全可靠的復合供電系統(tǒng)。復合供電系統(tǒng)通常是指兩種或多種分布式供電技術(shù)及蓄能裝置組合起來，對重要 負載進行供電。本發(fā)明涉及的復合供電系統(tǒng)主要由微型燃氣輪機、太陽能方陣組成，現(xiàn)分別 予以介紹。微型燃氣輪機是一類新近發(fā)展起來的小型熱力發(fā)動機，其通過燃料產(chǎn)生高溫、高 壓氣體，推進供電機供電。微型燃氣輪機占地面積少，特別適合安裝在移動式電源和車輛動 力。微型燃氣輪機與常規(guī)供電裝置相比具有如下優(yōu)點(1)節(jié)能環(huán)保，效率高；(2)適用于多 種燃料，包括天然氣、油井氣、沼氣、汽油、柴油、煤油等；(3)安全可靠，便于維護，微型燃氣 輪機采用獨特的空氣軸承技術(shù)，系統(tǒng)內(nèi)部不需要任何潤滑，節(jié)省了日常維護。太陽能光伏供電技術(shù)是利用半導體材料的光電效應直接將太陽能轉(zhuǎn)換為電能。光 伏供電具有不消耗燃料、不受地域限制、適應性強、規(guī)模靈活、安全可靠、維護簡單等優(yōu)點。目前已有多種形式的復合供電系統(tǒng)被提出，但大部分應用在固定的場所和地點。 在地震、臺風、戰(zhàn)爭等特殊場景下，需要采取將復合供電系統(tǒng)集成到運載工具上，并且通過 控制技術(shù)對各種供電設備進行統(tǒng)一調(diào)度，此類復合供電系統(tǒng)尚屬技術(shù)研發(fā)的空白點。在實現(xiàn)本發(fā)明過程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)復合供電方式中存在如下問題現(xiàn)有 應急供電系統(tǒng)機動性差，對后勤保障要求較高，自我生存能力差，不能對集成多種供電方式 進行統(tǒng)一協(xié)調(diào)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是解決現(xiàn)有技術(shù)應急供電系統(tǒng)機動性差，不能對集成的供電設備進 行統(tǒng)一協(xié)調(diào)的缺陷，提出一種車載復合供電的方法、控制裝置及系統(tǒng)，以提高應急供電系統(tǒng) 在復雜場景下的機動性和生存能力，對集成的多種供電設備進行統(tǒng)一協(xié)調(diào)。為實現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種車載復合供電方法，用于控 制安裝于運載工具上的太陽能方陣、微型燃氣輪機、蓄電池對負載進行供電，其特征在于， 包括獲取負載的所需功率；根據(jù)所處地理位置的緯度，獲取太陽能方陣的最佳傾角及太 陽能方陣的功率，根據(jù)最佳傾角調(diào)節(jié)太陽能方陣的傾角；根據(jù)太陽能方陣的功率及負載的所需功率，調(diào)整燃氣輪機和/或蓄電池的工作狀態(tài)，對負載進行供電。本技術(shù)方案中，根據(jù)太陽能方陣的功率及負載的所需功率，調(diào)整燃氣輪機和/或 蓄電池的工作狀態(tài)，對負載進行供電的步驟具體包括當太陽能方陣能夠滿足負載需求時， 微型燃氣輪機不啟動，太陽能方陣對負載供電；當太陽能方陣部分滿足負載需求時，微型燃 氣輪機啟動，微型燃氣輪機和太陽能方陣共同對負載供電；當太陽能方陣不能滿足負載需 求時，太陽能方陣關閉，微型燃氣輪機啟動，直接對負載供電；當太陽能方陣不能滿足負載 需求，且微型燃氣輪機燃料耗盡時，由蓄電池對負載供電。本技術(shù)方案中，所處地理位置緯度φ與太陽能方陣的最佳傾角β的對應關系具 體為
權(quán)利要求
一種車載復合供電方法，用于控制安裝于運載工具上的太陽能方陣、微型燃氣輪機、蓄電池對負載進行供電，其特征在于，包括獲取負載的所需功率；根據(jù)所處地理位置的緯度，獲取太陽能方陣的最佳傾角及太陽能方陣的功率，根據(jù)所述最佳傾角調(diào)節(jié)太陽能方陣的傾角；根據(jù)所述太陽能方陣的功率及負載的所需功率，調(diào)整燃氣輪機和/或蓄電池的工作狀態(tài)，對負載進行供電。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)太陽能方陣的功率及負載的所 需功率，調(diào)整燃氣輪機和/或蓄電池的工作狀態(tài)，對負載進行供電的步驟具體包括當太陽能方陣能夠滿足負載需求時，微型燃氣輪機不啟動，太陽能方陣對負載供電； 當太陽能方陣部分滿足負載需求時，微型燃氣輪機啟動，微型燃氣輪機和太陽能方陣 共同對負載供電；當太陽能方陣不能滿足負載需求時，太陽能方陣關閉，微型燃氣輪機啟動，直接對負載 供電；當太陽能方陣不能滿足負載需求，且微型燃氣輪機燃料耗盡時，由蓄電池對負載供電。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于所處地理位置緯度Φ與太陽能方陣的最 佳傾角β的對應關系具體為當 0° < Φ < 15° 時，β = 15° ； 當 15° < Φ < 25° 時，β = Φ ； 當 25° < Φ 彡 30° 時，β = Φ+5° ； 當 30° < Φ 彡 35° 時，β = Φ + 10° ； 當 35° < Φ 彡 40° 時，β = Φ + 15° ； 當 Φ > 40° 時，β = Φ+20°。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)最佳傾角調(diào)節(jié)太陽能方陣的傾 角的步驟之前還包括所述太陽能方陣包括至少一個光伏子陣；根據(jù)所述太陽能方陣的功率及負載的所需功率，調(diào)節(jié)各光伏子陣的打開與關閉。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，還包括 跟蹤太陽位置的變化；根據(jù)所述太陽位置的變化，對各光伏子陣的傾角進行微調(diào)，以獲取最大的太陽輻射量。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項所述的方法，其特征在于，還包括當所述太陽能方陣和/或燃氣輪機的輸出功率在滿足負載所需功率外，仍有功率結(jié)余 時，對所述蓄電池進行充電。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項所述的方法，其特征在于，還包括 設定風速閾值；測試所處環(huán)境的風速；當所述風速大于所述閾值時，收回所述太陽能方陣。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項所述的方法，其特征在于，所述調(diào)整燃氣輪機的工作狀 態(tài)，對負載進行供電的步驟具體包括根據(jù)太陽能方陣的功率及負載的所需功率，調(diào)節(jié)燃氣輪機的發(fā)電機轉(zhuǎn)速、燃燒溫度，和 /或燃料流動速度參數(shù)，從而調(diào)節(jié)燃氣輪機的輸出功率。
9.一種車載復合供電的控制裝置，用于控制安裝于運載工具上的太陽能方陣、微型燃 氣輪機、蓄電池對負載進行供電，其特征在于，包括采集模塊，用于獲取負載的所需功率；光伏控制器，用于根據(jù)所處地理位置的緯度，獲取太陽能方陣的最佳傾角及太陽能方 陣的功率，根據(jù)所述最佳傾角調(diào)節(jié)太陽能方陣的傾角；功率匹配模塊，用于根據(jù)所述太陽能方陣的功率及負載的所需功率，調(diào)整燃氣輪機的 工作狀態(tài)，對負載進行供電。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的裝置，其特征在于，所述功率匹配模塊包括第一DC/DC控制 器、DC/AC逆變器、第二 DC/DC控制器，其中第一 DC/DC控制器用于協(xié)調(diào)太陽能方陣、微型燃氣輪機、蓄電池給負載進行直流供電；DC/AC逆變器，用于將微型燃氣輪機的直流輸出轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷鳌⒔涣鲀陕份敵?，將太陽?方陣的直流輸出轉(zhuǎn)變?yōu)榻涣鬏敵?；第?DC/DC控制器，用于控制蓄電池在微型燃氣輪機啟動時，提供啟動電流。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的裝置，其特征在于，還包括充電控制模塊，用于對蓄電池 進行充電控制；繼電器，用于對太陽能方陣的交流輸出進行控制；所述充電控制模塊進一步包括DC/DC充電子模塊，用于所述太陽能方陣對蓄電池進 行充電；DC/AC充電子模塊，用于所述微型燃氣輪機對蓄電池進行充電。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的裝置，其特征在于，所述光伏控制器還包括子陣控制子模塊，用于根據(jù)負載的所需功率，控制各光伏子陣的接通與切離，對負載進 行供電；最佳傾角獲取子模塊，用于根據(jù)地理位置的緯度，獲取太陽能方陣的最佳傾角；傾角調(diào)節(jié)子模塊，用于跟蹤太陽位置的變化，根據(jù)所述最佳傾角及太陽位置的變化，調(diào) 節(jié)太陽能方陣的傾角，以獲取最大的太陽輻射量。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的裝置，其特征在于，所述采集模塊還包括風速檢測子模 塊，用于測試所處環(huán)境的風速；所述傾角調(diào)節(jié)子模塊，還用于設定風速閾值，當所述風速大于所述閾值時，收回所述太 陽能方陣。
14.一種車載復合供電系統(tǒng)，包括運載工具、太陽能方陣、微型燃氣輪機、蓄電池、車載 復合供電控制裝置，其中所述車載復合供電控制裝置、太陽能方陣、微型燃氣輪機、蓄電池位于運載工具的內(nèi) 部，所述太陽能方陣包括多個子陣，分別位于運載工具的外表面；所述車載復合供電控制裝 置對太陽能方陣、微型燃氣輪機、蓄電池進行控制，對負載進行供電；所述車載復合供電控制裝置包括采集模塊，用于獲取負載的所需功率；光伏控制器， 用于根據(jù)所處地理位置的緯度，獲取太陽能方陣的最佳傾角及太陽能方陣的功率，根據(jù)所 述最佳傾角調(diào)節(jié)太陽能方陣的傾角；功率匹配模塊，用于根據(jù)所述太陽能方陣的功率及負 載的所需功率，調(diào)整燃氣輪機的工作狀態(tài)，對負載進行供電。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種車載復合供電的方法、控制裝置及系統(tǒng)。該方法包括獲取負載的所需功率；根據(jù)所處地理位置的緯度，獲取太陽能方陣的最佳傾角及太陽能方陣的功率，根據(jù)最佳傾角調(diào)節(jié)太陽能方陣的傾角；根據(jù)太陽能方陣的功率及負載的所需功率，調(diào)整燃氣輪機和/或蓄電池的工作狀態(tài)，對負載進行供電。本發(fā)明各實施例可以提高應急供電系統(tǒng)在復雜場景下的機動性和生存能力，對集成的多種供電方式進行統(tǒng)一協(xié)調(diào)。
文檔編號H02J7/02GK101964603SQ200910157340
公開日2011年2月2日 申請日期2009年7月24日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月24日
發(fā)明者包靜 申請人:中國移動通信集團甘肅有限公司