專利名稱：一種智能型風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種發(fā)電系統(tǒng)，具體地說是風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
市場上的風(fēng)光油(電)互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)基本上采用簡單集成的方式，把太陽能組件、風(fēng)力發(fā)電機(jī)組以及蓄電池、充電器等簡單組合起來，盡管能實(shí)現(xiàn)風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電，但由于缺乏科學(xué)的管理和控制，不能最大限度地發(fā)揮風(fēng)光互補(bǔ)的發(fā)電效率，不能自動(dòng)調(diào)控蓄電池組的充放電電流，不能實(shí)時(shí)對發(fā)電系統(tǒng)內(nèi)的環(huán)境及設(shè)備進(jìn)行遙測、遙信、遙控、遙調(diào)，不能為客戶提供系統(tǒng)運(yùn)行的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。
發(fā)明內(nèi)容
為解決上述問題，本發(fā)明的目的是提供一種智能型風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)，該發(fā)電系統(tǒng)可以充分發(fā)揮風(fēng)光互補(bǔ)的發(fā)電效率，可以自動(dòng)調(diào)控蓄電池組的充放電，還可以為發(fā)電系統(tǒng)內(nèi)的環(huán)境及設(shè)備進(jìn)行遙控。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的技術(shù)方案為
一種智能型風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)，它包括管理組件和與其相適配的執(zhí)行組件；所述管理組件包括主控模塊，在主控模塊中設(shè)有檢測模塊、輸出模塊、輸入模塊、通訊模塊、傳感器管理模塊以及設(shè)備管理模塊，上述各模塊通過RS485接口連接在主控模塊上；所述通訊模塊與互聯(lián)網(wǎng)相連，所述傳感器管理模塊上分別接有溫濕度變送器、第一計(jì)量表、煙霧傳感器、配線柜保安單元MDF、門禁、水浸、失電傳感器，所述設(shè)備管理模塊上分別接有風(fēng)光互補(bǔ)控制器、發(fā)電機(jī)控制器、熱交換器及空調(diào)；所述執(zhí)行組件包括嵌入式電源系統(tǒng)、柴油機(jī)發(fā)電機(jī)組、柴油發(fā)電機(jī)控制器、蓄電池組、風(fēng)光互補(bǔ)控制器、雙軸跟蹤系統(tǒng)、光伏電池板、風(fēng)力發(fā)電機(jī)以及風(fēng)力發(fā)電機(jī)控制器，所述柴油機(jī)發(fā)電機(jī)組與柴油發(fā)電機(jī)控制器相接，且兩者均與嵌入式電源系統(tǒng)相接，所述雙軸跟蹤系統(tǒng)與光伏電池板相接，光伏電池板和風(fēng)力發(fā)電機(jī)均與風(fēng)光互補(bǔ)控制器相接，風(fēng)光互補(bǔ)控制器與蓄電池組和嵌入式電源系統(tǒng)均相接，所述蓄電池組和嵌入式電源系統(tǒng)均相接。以上所述的智能型風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)，所述檢測模塊為16路干接點(diǎn)輸入檢測模塊。以上所述的智能型風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)，所述輸出模塊為8路干接點(diǎn)輸出模塊。以上所述的智能型風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)，所述輸入模塊為7寸觸摸式人機(jī)界面輸入模塊。以上所述的智能型風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)，所述通訊模塊包括無線通訊模塊和以太網(wǎng)通訊模塊，所述通訊模塊通過互聯(lián)網(wǎng)分別與電腦和手機(jī)無線或有線通訊。以上所述智能型風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)，所述嵌入式電源系統(tǒng)上接有第二計(jì)量表。以上所述智能型風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)，所述蓄電池組上接有第三計(jì)量表。以上所述智能型風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)，所述風(fēng)光互補(bǔ)控制器為MPPT型風(fēng)光互補(bǔ)控制器。以上所述智 能型風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)，所述發(fā)電機(jī)控制器為可通訊控制多種電機(jī)的控制器，所述柴油發(fā)電機(jī)控制器以及風(fēng)力發(fā)電機(jī)控制器進(jìn)行均被其通訊控制。以上所述智能型風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)，所述管理終端上還設(shè)有USB接口和大容量內(nèi)存卡。工作原理
主控模塊內(nèi)嵌arm型工控機(jī)，利用工控機(jī)強(qiáng)大的處理和存儲(chǔ)能力，通過各種傳感器的得到的數(shù)據(jù)，有效的監(jiān)測各個(gè)整個(gè)系統(tǒng)各個(gè)部件運(yùn)行狀態(tài)，如有異常狀態(tài)，會(huì)根據(jù)需要處理此異常狀態(tài)，并上報(bào)至用戶。根據(jù)實(shí)際負(fù)載狀況以及風(fēng)能和太陽能的實(shí)時(shí)狀態(tài)，通過一整套科學(xué)的算法，在有效保證負(fù)載可靠用力的情況下，充分利用風(fēng)光資源，盡量減少柴油發(fā)電機(jī)的啟動(dòng)時(shí)間，實(shí)現(xiàn)效益的最大化。有益效果本發(fā)明提供的智能型風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)，可以充分發(fā)揮風(fēng)光互補(bǔ)的發(fā)電效率，可以自動(dòng)調(diào)控蓄電池組的充放電，還可以對發(fā)電系統(tǒng)內(nèi)的環(huán)境及設(shè)備進(jìn)行遙測、遙信、遙控、遙調(diào)，為客戶提供系統(tǒng)運(yùn)行的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。
圖I為本發(fā)明管理組件結(jié)構(gòu)框圖。圖2為本發(fā)明執(zhí)行組件結(jié)構(gòu)框圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡明本發(fā)明，本實(shí)施例在以本發(fā)明技術(shù)方案為前提下進(jìn)行實(shí)施，應(yīng)理解這些實(shí)施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。如圖I和圖2所示，一種智能型風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)，它包括管理組件和與其相適配的執(zhí)行組件；所述管理組件包括管理終端，管理終端中設(shè)有16路干接點(diǎn)檢測模塊、8路干接點(diǎn)輸出模塊、7寸觸摸式人機(jī)界面輸入模塊、通訊模塊、傳感器管理模塊、設(shè)備管理模塊、USB接口和大容量內(nèi)存卡，上述各模塊通過RS485接口連接在主控模塊上；通訊模塊包括無線通訊模塊和以太網(wǎng)通訊模塊，兩者均通過互聯(lián)網(wǎng)分別與電腦和手機(jī)無線或有線通訊，傳感器管理模塊上分別接有溫濕度變送器、第一計(jì)量表、煙霧傳感器、MDF、門禁、水浸、失電傳感器，設(shè)備管理模塊上分別接有MPPT型風(fēng)光互補(bǔ)控制器、可通訊控制多種電機(jī)的發(fā)電機(jī)控制器、熱交換器及空調(diào)；執(zhí)行組件包括嵌入式電源系統(tǒng)、柴油機(jī)發(fā)電機(jī)組、柴油發(fā)電機(jī)控制器、蓄電池組、MPPT型風(fēng)光互補(bǔ)控制器、雙軸跟蹤系統(tǒng)、光伏電池板、風(fēng)力發(fā)電機(jī)以及風(fēng)力發(fā)電機(jī)控制器，柴油發(fā)電機(jī)控制器和風(fēng)力發(fā)電機(jī)控制器均被管理組件中的發(fā)電機(jī)控制器所通訊控制；嵌入式電源系統(tǒng)上接有第二計(jì)量表，柴油機(jī)發(fā)電機(jī)組與柴油發(fā)電機(jī)控制器相接，且兩者均與嵌入式電源系統(tǒng)相接，雙軸跟蹤系統(tǒng)與光伏電池板相接，光伏電池板和風(fēng)力發(fā)電機(jī)均與風(fēng)光互補(bǔ)控制器相接，風(fēng)光互補(bǔ)控制器與蓄電池組和嵌入式電源系統(tǒng)均相接，蓄電池組和嵌入式電源系統(tǒng)均相接，蓄電池組上接有第三計(jì)量表。本發(fā)明主要實(shí)現(xiàn)以下功能
I、發(fā)電系統(tǒng)的智能控制和科學(xué)管理功能，主要表現(xiàn)在自動(dòng)調(diào)整蓄電池組充放電的電量，以延長蓄電池組的使用壽命；實(shí)時(shí)監(jiān)測蓄電池組的每節(jié)電池的電壓、溫度、內(nèi)阻及剩余容量，及時(shí)發(fā)現(xiàn)將要失效的電池，保證蓄電池組能正常工作；根據(jù)蓄電池組的剩余容量自動(dòng)啟閉柴油發(fā)電機(jī)組，以確保供電系統(tǒng)工作正常；對系統(tǒng)內(nèi)的負(fù)載科學(xué)分類，根據(jù)蓄電池組的剩余容量合理調(diào)整對負(fù)載的供電方式，以保證關(guān)鍵時(shí)刻重要負(fù)載的正常工作；對系統(tǒng)內(nèi)所有數(shù)據(jù)進(jìn)行科學(xué)統(tǒng)計(jì)，并自動(dòng)生成報(bào)表，為客戶合理調(diào)配和使用發(fā)電系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)。2、通信和遠(yuǎn)程控制管理功能，本發(fā)明采用多種通信方式，以適合不同客戶的選擇，終端采用Iinux嵌入式操作系統(tǒng)，內(nèi)嵌Webserver,用戶可以通過瀏覽器直接訪問終端,對客戶所管轄的發(fā)電系統(tǒng)實(shí)施遠(yuǎn)程控制操作。3、環(huán)境監(jiān)控功能，系統(tǒng)除安裝視頻監(jiān)控以外，還通過各種傳感器對系統(tǒng)實(shí)施門禁、水浸、煙霧、震動(dòng)、傾斜、溫度、濕度、電壓電流等進(jìn)行監(jiān)控，并通過手機(jī)短信向預(yù)先設(shè)置的警務(wù)人員發(fā)出短信報(bào)警。具體為以下內(nèi)容
1、實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程監(jiān)測發(fā)電參數(shù)(電流，電壓，功率，發(fā)電量)，用電參數(shù)(電流，電壓，功率，用電量)
2、實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程監(jiān)測環(huán)境溫度，并根據(jù)環(huán)境溫度，以智能邏輯控制通風(fēng)扇組設(shè)備，充分利用方艙內(nèi)部、外部環(huán)境溫差，實(shí)現(xiàn)方艙內(nèi)外部冷熱空氣的直接交換，以達(dá)到降溫的目的，可有效降低功耗。3、實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程監(jiān)測柴油發(fā)電系統(tǒng)的當(dāng)前狀態(tài)，包括電壓，電流，功率因數(shù)，總功率，剩余油量，故障。當(dāng)出現(xiàn)故障時(shí)終端可以緊急停機(jī)，有效保護(hù)柴油發(fā)電機(jī)系統(tǒng)，并且報(bào)警至相關(guān)人員手機(jī)。當(dāng)剩余油量不足時(shí)，也可報(bào)警至相關(guān)人員手機(jī)。4、實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程監(jiān)測風(fēng)光發(fā)電設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，如出現(xiàn)故障，可報(bào)警至相關(guān)人員手機(jī)
5、實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程監(jiān)測風(fēng)速，太陽光強(qiáng)度。如風(fēng)速過高，可以輸出干接點(diǎn)，輔助風(fēng)力發(fā)電機(jī)和
太陽能發(fā)電裝置啟動(dòng)保護(hù)裝置。6、在風(fēng)光資源及蓄電池剩余容量不足的情況下，終端自啟動(dòng)柴油發(fā)電機(jī)。也可根據(jù)需要遠(yuǎn)程啟動(dòng)柴油發(fā)電機(jī)。7、根據(jù)實(shí)際功耗，蓄電池狀態(tài)，風(fēng)光資源的狀態(tài)，在保證系統(tǒng)正常供電的前提下，通過合理地設(shè)計(jì)與匹配，最大限度的利用風(fēng)光發(fā)電，減少使用柴油發(fā)電機(jī)供電。8、外接傳感器，可監(jiān)測蓄電池組狀態(tài)，包括單節(jié)蓄電池電壓，溫度，內(nèi)阻，剩余容量，終端可以根據(jù)上述參數(shù)，判斷蓄電池是否需要跟換，如需跟換蓄電池組或蓄電池組出現(xiàn)故障，可報(bào)警至相關(guān)人員手機(jī)。9、本系統(tǒng)具有以太網(wǎng)，GPRS，CDMA2000, WCDMA, TDCDMA, RS-485, RS-232, CAN 等多種
通訊方式。10、可輕松接入柴油發(fā)電機(jī)或市電作為后備電源補(bǔ)充。11、根據(jù)不同的地理環(huán)境，可配置與之匹配的太陽能組件和風(fēng)力發(fā)電機(jī)組件。其中風(fēng)力發(fā)電機(jī)能夠工作在3-50m/s的風(fēng)速條件下，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了普通風(fēng)力發(fā)電機(jī)有效風(fēng)速區(qū)域(3_2m/s)。
權(quán)利要求
1.一種智能型風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于包括管理組件和與其相適配的執(zhí)行組件；所述管理組件包括主控模塊，主控模塊中設(shè)有檢測模塊、輸出模塊、輸入模塊、通訊模塊、傳感器管理模塊以及設(shè)備管理模塊，所述通訊模塊與互聯(lián)網(wǎng)相連，所述傳感器管理模塊上分別接有溫濕度變送器、第一計(jì)量表、煙霧傳感器、配線柜保安單元MDF、門禁、水浸、失電傳感器，所述設(shè)備管理模塊上分別接有風(fēng)光互補(bǔ)控制器、發(fā)電機(jī)控制器、熱交換器及空調(diào)；所述執(zhí)行組件包括嵌入式電源系統(tǒng)、柴油機(jī)發(fā)電機(jī)組、柴油發(fā)電機(jī)控制器、蓄電池組、風(fēng)光互補(bǔ)控制器、雙軸跟蹤系統(tǒng)、光伏電池板、風(fēng)力發(fā)電機(jī)以及風(fēng)力發(fā)電機(jī)控制器，所述柴油機(jī)發(fā)電機(jī)組與柴油發(fā)電機(jī)控制器相接，且兩者均與嵌入式電源系統(tǒng)相接，所述雙軸跟蹤系統(tǒng)與光伏電池板相接，光伏電池板和風(fēng)力發(fā)電機(jī)均與風(fēng)光互補(bǔ)控制器相接，風(fēng)力發(fā)電機(jī)控制器與風(fēng)力發(fā)電機(jī)相連，風(fēng)光互補(bǔ)控制器與蓄電池組和嵌入式電源系統(tǒng)均相接，所述蓄電池組和嵌入式電源系統(tǒng)均相接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述一種智能型風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于所述檢測模塊為16路干接點(diǎn)輸入檢測模塊。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述一種智能型風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于所述輸出模塊為8路干接點(diǎn)輸出模塊。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述一種智能型風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于所述輸入模塊為7寸觸摸式人機(jī)界面輸入模塊。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述一種智能型風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于所述通訊模塊包括無線通訊模塊和以太網(wǎng)通訊模塊，所述通訊模塊通過互聯(lián)網(wǎng)分別與電腦和手機(jī)無線或有線通訊。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述一種智能型風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于所述嵌入式電源系統(tǒng)上接有第二計(jì)量表。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述一種智能型風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于所述蓄電池組上接有第三計(jì)量表。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述一種智能型風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于所述風(fēng)光互補(bǔ)控制器為MPPT型風(fēng)光互補(bǔ)控制器。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述一種智能型風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于所述發(fā)電機(jī)控制器為可通訊控制多種電機(jī)的控制器，所述柴油發(fā)電機(jī)控制器以及風(fēng)力發(fā)電機(jī)控制器進(jìn)行均被其通訊控制。
10.根據(jù)權(quán)利要求I所述一種智能型風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于所述管理終端上還設(shè)有USB接口和大容量內(nèi)存卡。
全文摘要
一種智能型風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括管理組件和與其相適配的執(zhí)行組件；所述管理組件包括主控模塊，主控模塊中設(shè)有檢測模塊、輸出模塊、輸入模塊、通訊模塊、傳感器管理模塊以及設(shè)備管理模塊；所述執(zhí)行組件包括嵌入式電源系統(tǒng)、柴油機(jī)發(fā)電機(jī)組、柴油發(fā)電機(jī)控制器、蓄電池組、風(fēng)光互補(bǔ)控制器、雙軸跟蹤系統(tǒng)、光伏電池板、風(fēng)力發(fā)電機(jī)以及風(fēng)力發(fā)電機(jī)控制器。本發(fā)明提供的智能型風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)，可以充分發(fā)揮風(fēng)光互補(bǔ)的發(fā)電效率，可以自動(dòng)調(diào)控蓄電池組的充放電，還可以對發(fā)電系統(tǒng)內(nèi)的環(huán)境及設(shè)備進(jìn)行遙測、遙信、遙控、遙調(diào)，為客戶提供系統(tǒng)運(yùn)行的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。
文檔編號H02J7/35GK102624074SQ20121010067
公開日2012年8月1日 申請日期2012年4月9日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月9日
發(fā)明者孫岳平, 崔廷彪, 徐海軍, 陳剛 申請人:南京威陽科技有限公司