一種智能發(fā)電系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及能源技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種智能發(fā)電系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]太陽能發(fā)電機(jī)沼氣發(fā)電已經(jīng)成為綠色新能源之一。但沼氣、太陽能的發(fā)電各有不同的優(yōu)缺點(diǎn)，造成發(fā)電狀態(tài)不同程度的不持續(xù)、不穩(wěn)定，影響了整體并網(wǎng)運(yùn)行，大多處于水電、火電的輔助能源狀態(tài)。因此，如何克服沼氣、太陽能發(fā)電的不持續(xù)、不穩(wěn)定發(fā)電問題，使這兩種清潔能源能夠進(jìn)行優(yōu)勢互補(bǔ)、劣勢相互抵消，提供一種持續(xù)穩(wěn)定不間斷的新能源，現(xiàn)實(shí)意義十分重大。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型提供了一種智能發(fā)電系統(tǒng)，其將沼氣、太陽能這兩種不持續(xù)、不穩(wěn)定的能源進(jìn)行優(yōu)勢互補(bǔ)，劣勢相互抵消，是一套能智能檢測并控制整套發(fā)電系統(tǒng)工作的智能控制系統(tǒng)；解決了現(xiàn)有沼氣、太陽能發(fā)電的不持續(xù)、不穩(wěn)定發(fā)電的問題；同時本系統(tǒng)作為控制端，可以實(shí)現(xiàn)人機(jī)互動，讓用戶也可以參與整個系統(tǒng)的控制，遠(yuǎn)程監(jiān)控并決定供電方式以及供電時間。
[0004]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題通過以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn):
[0005]—種智能發(fā)電系統(tǒng)，包括沼氣發(fā)電機(jī)、太陽能電池組、智控充電器、蓄電池、逆變器、控制器，還包括用于使該系統(tǒng)成為可被遠(yuǎn)程控制的WIFI終端的WIFI通信模塊，該WIFI通信模塊與所述控制器連接；所述沼氣發(fā)電機(jī)通過整流器分別與負(fù)載和控制器連接；所述太陽能電池組與控制器連接；所述控制器還依次連接智控充電器、蓄電池、逆變器后再與負(fù)載連接。
[0006]進(jìn)一步地，還包括連接在所述沼氣發(fā)電機(jī)和整流器之間的調(diào)頻穩(wěn)壓器。
[0007]進(jìn)一步地，還包括連接在所述逆變器和負(fù)載之間的限流保護(hù)裝置。
[0008]進(jìn)一步地，所述控制器包括單片機(jī)、傳感器和繼電器，所述單片機(jī)分別與傳感器、繼電器連接，所述傳感器用于分別采集太陽能電池組的兩端電壓、沼氣發(fā)電機(jī)的輸出電壓及蓄電池的電壓，所述單片機(jī)通過控制繼電器的閉合與開斷，從而控制工作電路中的大電流電路的通斷。
[0009]進(jìn)一步地，所述單片機(jī)為STM32單片機(jī)。
[0010]進(jìn)一步地，所述傳感器包括與太陽能電池組狀態(tài)檢測裝置連接的第一電壓傳感器、與沼氣發(fā)動機(jī)狀態(tài)檢測裝置連接第二電壓傳感器。
[0011 ] 進(jìn)一步地，所述傳感器還包括第三電壓傳感器，用于采集蓄電池兩極間的電壓，以判斷所述蓄電池電量。
[0012]更進(jìn)一步地，所述繼電器包括安置在所述太陽能電池組與沼氣發(fā)電機(jī)對蓄電池充電選擇的通斷處的第一繼電器及安置在所述沼氣發(fā)電機(jī)與逆變器對負(fù)載供電選擇的通斷處的第二繼電器。
[0013]本實(shí)用新型具有如下有益效果:本智能發(fā)電系統(tǒng)將單片機(jī)控制技術(shù)、傳感器技術(shù)和繼電保護(hù)技術(shù)進(jìn)行整合融入，將沼氣、太陽能這兩種不持續(xù)、不穩(wěn)定的能源進(jìn)行優(yōu)勢互補(bǔ)，劣勢相互抵消，是一套能智能檢測并控制整套發(fā)電系統(tǒng)工作的智能發(fā)電系統(tǒng)；本系統(tǒng)可對太陽能電池組工作狀態(tài)、沼氣發(fā)電機(jī)工作狀態(tài)、電池電量、配電輸出進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測，并將采集來的數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)算分析，控制電路開關(guān)電路的通斷，具有實(shí)時監(jiān)測，智能判斷，自動切換完全的特點(diǎn)，可持續(xù)穩(wěn)定地提供不間斷的供電電力，不但可作為電網(wǎng)的輔助能源，同時也可以作為主流電源使用，適用于偏遠(yuǎn)地區(qū)的電力配給；本系統(tǒng)作為控制端，可以實(shí)現(xiàn)人機(jī)互動，讓用戶也可以參與整個系統(tǒng)的控制，遠(yuǎn)程監(jiān)控并決定供電方式以及供電時間。
【附圖說明】
[0014]圖1為本實(shí)用新型智能發(fā)電系統(tǒng)的原理框架圖；
[0015]圖2為本實(shí)用新型控制器的原理框架圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)的說明。
[0017]請參考圖1，其顯示了一種太陽能與沼氣互補(bǔ)發(fā)電智能發(fā)電系統(tǒng)，其包括沼氣發(fā)電機(jī)、調(diào)頻穩(wěn)壓器、整流器、太陽能電池組、智控充電器、蓄電池、逆變器、控制器和限流保護(hù)裝置，還包括用于使該系統(tǒng)成為可被遠(yuǎn)程控制的WIFI終端的WIFI通信模塊，該WIFI通信模塊與所述控制器連接。其中，所述沼氣發(fā)電機(jī)依次連接調(diào)頻穩(wěn)壓器和整流器，所述整流器與負(fù)載連接為其直接供電；所述控制器分別與調(diào)頻穩(wěn)壓器、整流器和太陽能電池組連接，還依次連接智控充電器、蓄電池、逆變器后再與限流保護(hù)裝置連接，通過限流保護(hù)裝置與負(fù)載連接。
[0018]所述WIFI通信模塊，具備上網(wǎng)功能，配合開發(fā)的相應(yīng)的遠(yuǎn)程后臺服務(wù)器和終端應(yīng)用軟件，用戶就能對本系統(tǒng)進(jìn)行隨時隨地遠(yuǎn)程控制。該WIFI通信模塊可以連接到遠(yuǎn)程后臺服務(wù)器，用戶在自己的移動終端(諸如手機(jī)、IPAD等等)上安裝相應(yīng)的APP軟件(包括1s版，安卓版等)，即可通過遠(yuǎn)程后臺服務(wù)器與本系統(tǒng)的控制器進(jìn)行綁定和實(shí)時連接，對本系統(tǒng)進(jìn)行異地遠(yuǎn)程控制；用戶也可以在異地通過Web的方式登陸遠(yuǎn)程后臺服務(wù)器對本系統(tǒng)進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，實(shí)現(xiàn)用戶可隨時觀察本系統(tǒng)工作情況，且參與整個系統(tǒng)的控制，進(jìn)行隨時隨地遠(yuǎn)程控制。
[0019]所述控制器是這套系統(tǒng)的核心，可對太陽能電池組工作狀態(tài)、沼氣發(fā)電機(jī)工作狀態(tài)、電池電量、配電輸出進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測，并將采集來的數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)算分析，控制電路開關(guān)電路的通斷，具有實(shí)時監(jiān)測，智能判斷，自動切換完全的特點(diǎn)。
[0020]請參考圖2，所述控制器包括單片機(jī)、傳感器和繼電器，并采用專用接口進(jìn)行對接，所述單片機(jī)可以是STM32單片機(jī)，同時也可以采用其他具有相同作用的元件，本實(shí)用新型優(yōu)選STM32單片機(jī)。所述傳感器包括第一電壓傳感器、第二電壓傳感器及第三電壓傳感器，其中，所述第一電壓傳感器與太陽能電池組狀態(tài)檢測裝置連接，置于太陽能電池組輸出兩極與控制器相連端口內(nèi)，用于采集太陽能電池組的兩端電壓，以判斷所述太陽能電池組的工作狀態(tài)；所述第二電壓傳感器與所述沼氣發(fā)動機(jī)狀態(tài)檢測裝置連接，置于調(diào)頻穩(wěn)壓器輸出兩極與控制器相連端口內(nèi)，用于采集調(diào)頻穩(wěn)壓器的輸出電壓，以判斷所述沼氣發(fā)電機(jī)的工作狀態(tài)；所述第三電壓傳感器置于所述蓄電池兩極與控制器相連端口內(nèi)，用于采集蓄電池兩極間的電壓，以判斷所述蓄電池電量。所采集的電壓可以直接輸入STM32單片機(jī)的10口，進(jìn)行讀取AD，將變量采回，與預(yù)設(shè)閾值進(jìn)行比較，以判斷太陽能電池組的工作狀態(tài)、蓄電池電量及沼氣發(fā)電機(jī)是否工作及工作狀態(tài)。
[0021 ] 所述繼電器包括安置在所述太陽能電池組與沼氣發(fā)電機(jī)對蓄電池充電選擇的通斷處的第一繼電器及安置在所述沼氣發(fā)電機(jī)與逆變器對負(fù)載供電選擇的通斷處的第二繼電器。該兩個繼電器由所述控制器自帶電池進(jìn)行直接供電，該電池通過分壓模塊連接單片機(jī)給單片機(jī)供電(給單片機(jī)提供合適的工作電壓)，單片機(jī)通過其內(nèi)固化的程序控制兩個繼電器的開斷，進(jìn)而達(dá)到對系統(tǒng)各部分的實(shí)時監(jiān)測與控制。
[0022]本系統(tǒng)各個部件的功能如下:
[0023]沼氣發(fā)電機(jī):沼氣發(fā)電機(jī)能提供1800W的額定發(fā)電功率，AC220V 50_60hz輸出；其連續(xù)工作時間為10小時。采用手動啟動，運(yùn)行10小時后自動停止工作。
[0024]調(diào)頻穩(wěn)壓器:將沼氣發(fā)電機(jī)發(fā)出的AC220V交流電調(diào)節(jié)為AC220V 50hz正弦波形的交流電輸出；對發(fā)電機(jī)發(fā)出的不穩(wěn)定電流進(jìn)行調(diào)頻穩(wěn)壓，避免損壞用戶設(shè)備。
[0025]整流裝置:將調(diào)頻穩(wěn)壓器的輸出電壓整成DC1