CN202134942U - 一种风光互补储能供电控制*** - Google Patents

一种风光互补储能供电控制*** Download PDF

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Abstract

本实用新型公开了一种风光互补储能供电控制***，包括蓄电池组、太阳能电池组件、三相风力发电机和风光互补控制组件，风光互补控制组件包括充电管理单元A、充电管理单元B、放电管理单元、电压电流检测单元B、电压电流检测单元A和控制单元；控制单元分别通过充电管理单元A、充电管理单元B与三相风力发电机和太阳能电池组件连接；控制单元通过放电管理单元与直流负载、交流负载连接；控制单元通过电压电流检测单元A分别与三相风力发电机和太阳能电池组件连接；控制单元通过电压电流检测单元B与蓄电池组连接。本实用新型能实现多个电池并充串放、恒流调光亮灯控制，达成在不定因素环境下的安全、高效、高保障度能效管理目的。

Description

一种风光互补储能供电控制***
技术领域
本实用新型涉及一种风光互补储能供电控制***，尤其是一种风光互补储能供电控制***。 
背景技术
传统的风光互补储能供电控制***，多数为直冲型，为了保证***充电效率，降低***保护安全系数及性能；放电模式只有全半功率2级定时恒流放电；需要适配发电组件功率及储能电池容量都偏大，成套***性价比低，没有形成大规模推广应用局面。而目前普及环保绿色新能源科技应用已得到各国政府的一致响应，市面上的一些高性能改良型的产品，在高效安全充电技术实现层面虽然取得了一定的突破，但在放电能量高效管理方面依然不够完善。解决好风光互补储能供电***能量管理功能至关重要。 
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是：如何实现多个电池并联使用保证每个电池充放电一致，如何延长电池使用寿命等问题，既能够充分利用有效的风能和太阳能提供的电能给电池充电，又要以最优的方式管理负载用电。 
为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种风光互补储能供电控制***，包括蓄电池组、太阳能电池组件、三相风力发电机和风光互补控制组件，太阳能电池组件和三相风力发电机的电流输出端与风光互补控制组件连接，风光互补控制组件的电流输出端与蓄电池组的电流输入端连接，所述风光互补控制组件包括充电管理单元A、充电管理单元B、放电管理单元、电压电流检测单元B、电压电流检测单元A和控制单元；所述控制单元分别通过充电管理单元A、充电管理单元B与三相风力发电机和太阳能电池组件电性连接；所述控制单元通过放电管理单元与直流负载、交流负载电性连接；所述控制单元通过电压电流检测单元A分别与三相风力发电机和太阳能电池组件电性连接；所述控制单元通过电压电流检测单元B与蓄电池组电性连接。 
本实用新型风光互补控制组件还包括三相整流单元，所述三相整流单元分别与三相风力发电机、充电管理单元A电性连接；所述三相整流单元采用桥式整流电路。 
本实用新型风光互补控制组件还包括环境管理单元，所述环境管理单元与控制单元电性连接；所述环境管理装置能够采集湿度环境、温度环境及其它影响***安全、高效运行的变化参数，通过各环境应用装置智能动态采集各环境信息，再通过软件来判断执行各相应工作模式，以达成安全、高效、高保障度的能效管理目的。 
本实用新型风光互补控制组件还包括逆变器，所述逆变器分别与放电管理单元、交流负载电性连接，将低伏直流电压变为220V交流市电电压。 
本实用新型所述控制单元为单片机为核心的控制组件。 
本实用新型所述放电管理单元包括智能调光LED恒流亮灯电路，所述智能调光LED恒流亮灯电路与直流负载电性连接。 
本实用新型所述直流负载为LED路灯。 
本实用新型所述电压电流检测单元B与市电电性连接；当蓄电池电量不足时，可通过控制单元自动切换为市电，保障用电安全顺畅。 
本实用新型所述风光互补控制组件还包括实时显示***储能状态、***充电状态、***放电状态及***各组件装置工作状态的智能显示及操作装置，通过这种友好的人机界面操作显示装置，达成各种不同应用条件下的安全、高效、高保障度的能效管理目的。 
本实用新型的有益效果是：本***通过计算或动态智能采集变异***组件的各工作组件因环境、时间或其它非正常因素而产生的性能变异状况信息来判断执行相应工作模式，实现多个电池并充串放、恒流调光亮灯控制，达成在不定因素环境下的安全、高效、高保障度能效管理目的。 
附图说明
下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步说明： 
图1为本实用新型风光互补储能供电控制***具体实施例的功能方框图 
图2为本实用新型风光互补储能供电控制***具体实施例的电路原理图(外部连接部分) 
图中标识说明：三相风力发电机10、太阳能电池组件11、风光互补控制组件2、三相整流单元20、充电管理单元A 21、控制单元22、电压电流检测单元B 23、220V逆变器24、放电管理单元25、环境管理单元26、充电管理单元B 27、电压电流检测单元A 28、蓄电池组30、直流负载31、交流负载32、市电33 
具体实施方式
为了更充分理解本实用新型的技术内容，下面结合具体实施例对本实用新型的技术方案进一步介绍和说明，但不局限于此。 
如图1所示，本实用新型风光互补储能供电控制***，包括蓄电池组30、太阳能电池组件11、三相风力发电机10和风光互补控制组件2，太阳能电池组件11和三相风力发电机10的电流输出端与风光互补控制组件2连接，风光互补控制组件2的电流输出端与蓄电池组30的电流输入端连接；风光互补控制组件2包括充电管理单元A 21、充电管理单元B 27放电管理单元25、电压电流检测单元B23、电压电流检测单元A 28和控制单元22；控制单元22分别通过充电管理单元A 21、充电管理单元27与三相风力发电机10和太阳能电池组件11电性连接；控制单元22通过放电管理单元25与直流负载31、交流负载32电性连接；控制单元22通过电压电流检测单元28分别与三相风力发电机10和太阳能电池组件11电性连接；控制单元22通过电压电流检测单元B 23与蓄电池组30电性连接；风光互补控制组件2还包括三相整流单元20，三相整流单元20分别与三相风力发电机10、充电管理单元A 21电性连接；三相整流单元20采用桥式整流电路；风光互补控制组件2还包括环境管理单元26，环境管理单26元与控制单元22电性连接；风光互补控制组件2还包括逆变器24，逆变器24分别与放电管理单元25、交流负载32电性连接，将低伏直流电压变为220V交流市电电压；放电管理单元25包括智能调光LED恒流亮灯电路，智能调光LED恒流亮灯电路与直流负载31电性连接；电压电流检测单元B 23与市电33电性连接，当蓄电池电量不足时，可通过控制单元自动切换为市电，保障用电安全顺畅。 
图2所示为本实用新型外部连接部分的电路原理图，由六个二极管D1、D2、D3、D4、D5、D6，三个功率开关管Q1、Q2、Q3组成的电池充电电路，其六个二极管中D1的阳极与D4的阴极相连接至风力发电机的输出电源的“A相”端，D2的阳极与D5的阴极相连接至风力发电机的输出电源的“B相”端，D3的阳极与D6的阴极相连接至风力发电机的输出电源的“C相”端，组成桥式整流电路将风力发电机的交流电源整流成直流电源，二极管D1、D2、D3的阴极输出为正极(DC+)，二极管D4、D5、 D6的阳极输出为负极(GND)，电容C1连接正、负极两端滤波；太阳能电池的直流电源正极连接功率开关管Q1的栅极，Q1的源极与“DC+”连接，“DC+”与功率开关管Q2的漏极、Q3的漏极连接，Q2的源极与电池1正极连接，Q3的源极与电池2的正极连接，Q1、Q2、Q3的栅极分别连接MCU输出的控制信号ON1、ON2、ON3；其特征在于：还包括由继电器K1、K2、降压电感L1、续流二极管D7、功率管Q4、滤波电容C2和电流采样电阻R1、R2、R3、R4、R5、三极管Q5、Q6组成的智能调光LED恒流亮灯电路。继电器K1的常闭触点“1脚”连接“电池1”的负极“GND”，继电器K1的常开触点“3脚”连接“电池1”的正极“BAT1+”，继电器K1的公共触点“5脚”接“电池2”的负极，继电器K2的常闭触点“1脚”连接“电池1”的正极“BAT1+”，继电器K2的常开触点“3脚”连接“电池2”的正极“BAT2+”，继电器K2的公共触点“5脚”接负载输出供电端“RL+”；采样电阻R1两个管脚分别接到负载输出供电端“RL+”，和LED“阳极”及三极管Q5的发射极，电阻R2的两个管脚分别接到负载输出供电端“RL+”和三极管Q6的发射极，电阻R3的两个管脚分别接到Q5的集电极和电源的负极即电池1的“负极”，电阻R4的两个管脚分别接到Q6的集电极和电阻R5的一个脚连接，同时从电阻R4、R5的连接点上取出负载LED灯的工作电流信号“IS”，电阻R5的另一个脚连接到电源的负极即“电池1”的负极“AG”，C2的正极、负极分别接负载输出供电端“RL+”和LED的“阴极”，电感L1的两个引脚分别接LED的“阴极”和功率开关管Q4的漏极，功率开关管Q4的源极接电源的负极“AG”即电池1的负极，二极管D7的阳极、阴极分别接功率开关管Q4的漏极和负载输出供电端“RL+”。 
于其它实施例中，还包括实时显示***储能状态、***充电状态、***放电状态及***各组件装置工作状态的智能显示及操作装置，通过这种友好的人机界面操作显示装置，达成各种不同应用条件下的安全、高效、高保障度的能效管理目的。 
综上所述，本***通过计算或动态智能采集变异***组件的各工作组件因环境、时间或其它非正常因素而产生的性能变异状况信息来判断执行相应工作模式，实现多个电池并充串放、恒流调光亮灯控制，达成在不定因素环境下的安全、高效、高保障度能效管理目的。 
以上是对本实用新型的较佳实施进行了具体说明，但本实用新型创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可做作出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。 

Claims (10)

1.一种风光互补储能供电控制***，包括蓄电池组(30)、太阳能电池组件(11)、三相风力发电机(10)和风光互补控制组件(2)，太阳能电池组件(11)和三相风力发电机(10)的电流输出端与风光互补控制组件(2)连接，风光互补控制组件(2)的电流输出端与蓄电池组(30)的电流输入端连接，其特征在于：所述风光互补控制组件(2)包括充电管理单元A(21)、充电管理单元B(27)、放电管理单元(25)、电压电流检测单元B(23)、电压电流检测单元A(28)和控制单元(22)；所述控制单元(22)分别通过充电管理单元A(21)、充电管理单元B(27)与三相风力发电机(10)和太阳能电池组件(11)电性连接；所述控制单元(22)通过放电管理单元(25)与直流负载(31)、交流负载(32)电性连接；所述控制单元(22)通过电压电流检测单元A(28)分别与三相风力发电机(10)和太阳能电池组件(11)电性连接；所述控制单元(22)通过电压电流检测单元B(23)与蓄电池组(30)电性连接。
2.根据权利要求1所述的风光互补储能供电控制***，其特征在于：所述风光互补控制组件(2)还包括三相整流单元(20)，所述三相整流单元(20)分别与三相风力发电机(10)、充电管理单元A(21)电性连接。
3.根据权利要求2所述的风光互补储能供电控制***，其特征在于：所述三相整流单元(20)采用桥式整流电路。
4.根据权利要求1所述的风光互补储能供电控制***，其特征在于：所述风光互补控制组件(2)还包括环境管理单元(26)，所述环境管理单(26)元与控制单元(22)电性连接。
5.根据权利要求1所述的风光互补储能供电控制***，其特征在于：所述风光互补控制组件(2)还包括逆变器(24)，所述逆变器(24)分别与放电管理单元(25)、交流负载(32)电性连接。
6.根据权利要求1所述的风光互补储能供电控制***，其特征在于：所述控制单元(22)为单片机为核心的控制组件。
7.根据权利要求1所述的风光互补储能供电控制***，其特征在于：所述放电管理单元(25)包括智能调光LED恒流亮灯电路，所述智能调光LED恒流亮灯电路与直流负载(31)电性连接。
8.根据权利要求7所述的风光互补储能供电控制***，其特征在于：所述直流负载(31)为LED路灯。
9.根据权利要求1所述的风光互补储能供电控制***，其特征在于：所述电压电流检测单元B(23)与市电(33)电性连接。
10.根据权利要求1至9任一项所述的风光互补储能供电控制***，其特征在于：所述风光互补控制组件(2)还包括人机界面智能显示和操作装置。
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