CN210867256U - 一种集合太阳能板、市电和蓄电池混合节能供电*** - Google Patents

一种集合太阳能板、市电和蓄电池混合节能供电*** Download PDF

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郭洪恩
李俊林
刘波
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Shandong Sericultural Research Institute
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Chengdu Yinhe Simute Digital Technology Co ltd
Shandong Sericultural Research Institute
Vegetable Research Institute of Shandong Academy of Agricultural Sciences
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Abstract

本实用新型公开了一种集合太阳能板、市电和蓄电池混合节能供电***，包括：控制模块、太阳能模块、市电模块和蓄电池模块，所述太阳能模块、所述市电模块和所述蓄电池模块分别与所述控制模块连接，所述控制模块用于选择性的接通所述太阳能模块、所述市电模块和所述蓄电池模块中的任一者与户外用电设备之间的供电电路，本实用新型过PMW控制器来控制太阳能或者市电的接入，然后通过电流电压检测对后级与负载进行限压限流保护，通过脉冲宽度调制方式保护蓄电池，同时实际监测电压、温度、日照，将数据回传远端云***，利用云***学习相关用户供电和设备使用***，进行供电优化。

Description

一种集合太阳能板、市电和蓄电池混合节能供电***
技术领域
本实用新型涉及物联网通信***户外供电技术领域，具体为一种集合太阳能板、市电和蓄电池混合节能供电***。
背景技术
太阳能，是指太阳的热辐射能，主要表现就是常说的太阳光线，在现代一般用作发电或者为热水器提供能源。在化石燃料日趋减少的情况下，太阳能已成为人类使用能源的重要组成部分，并不断得到发展。太阳能的利用有光热转换和光电转换两种方式，太阳能发电是一种新兴的可再生能源。
但是，现有的供电***存在以下缺点：
1、在偏远的山区或市电经常断的地方，仅太阳能板供电并不能满足全天候用电，即便增加蓄电池后，现有的太阳能板供电多是在光照强度达到条件后用蓄电池存电或直接使用太阳能板进行供电，长时间阴雨天或长时间断开市电，蓄电池电量将很快被消耗完，仍然存在电量不足的问题。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种集合太阳能板、市电和蓄电池混合节能供电***，以解决上述背景技术中在偏远的山区或市电经常断的地方，仅太阳能板供电并不能满足全天候用电，即便增加蓄电池后，现有的太阳能板供电多是在光照强度达到条件后用蓄电池存电或直接使用太阳能板进行供电，长时间阴雨天或长时间断开市电，蓄电池电量将很快被消耗完，仍然存在电量不足的问题的问题。
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种集合太阳能板、市电和蓄电池混合节能供电***，包括：
控制模块、太阳能模块、市电模块和蓄电池模块，所述太阳能模块、所述市电模块和所述蓄电池模块分别与所述控制模块连接，所述控制模块用于选择性的接通所述太阳能模块、所述市电模块和所述蓄电池模块中的任一者与户外用电设备之间的供电电路。
优选的，还包括：
市电监测模块、太阳能监测模块、蓄电池监测模块和设备监测模块，以及分别与所述市电监测模块、所述太阳能监测模块、所述蓄电池监测模块和所述设备监测模块相连的智能终端；
所述智能终端用于，将所述市电监测模块、所述太阳能监测模块、所述蓄电池监测模块和所述设备监测模块监测到的数据上传至云***。
优选的，所述太阳能监测模块内设有光照传感器、温度传感器和电压传感器；和/或，
所述蓄电池监测模块用于检测蓄电池模块的电量、电池消耗的电压变化以及温度；和/或，
所述设备监测模块用于监控户外用耗电时间段和电量。
优选的，所述太阳能模块和市电模块用于，根据云***分析的用户的用电和供电规则，调整供电模式。
优选的，还包括PWM控制器，所述PWM控制器用于，在蓄电池模块的电量低于设定电量且光照条件不满足预设条件时，接入市电转DC来对蓄电池进行充电，同时也对负载进行供电；
在蓄电池模块的电量低于设定电量且光照条件满足预设条件时，切换至由太阳能模块供电。
优选的，供电的优先级为太阳能高于蓄电池高于市电。
本实用新型提供了一种集合太阳能板、市电和蓄电池混合节能供电***，具备以下有益效果：
(1)本实用新型通过PMW控制器来控制太阳能或者市电的接入，然后通过电流电压检测对后级与负载进行限压限流保护，通过脉冲宽度调制方式保护蓄电池，同时实际监测电压、温度、日照，将数据回传远端云***，利用云***学习相关用户供电和设备使用***，进行供电优化。
(2)本实用新型通过在控制模块与智能终端和云***连接，可实现智能监测，实时监测市电状态、电池电压、光照强度、电池温度，利用监测到的数据通过远程后台学习用户的供电习惯和设备耗电状况，实时做到电池充电的安全管理和充分利用市电和太阳能快速补充设备电能。
(3)本实用新型通过解决物联网***现有的太阳能板供电方式单一，以及在太阳能不太丰富的地区也能够高效合理的利用太阳能资源，增加使用范围，为更多户外物联网***用电设备提供一种稳定、节能、高效的供电方式。
附图说明
图1为本实用新型的***结构示意图；
图2为本实用新型的控制模块结构示意图；
图3为本实用新型的电路结构示意图。
图中：1、控制模块；2、智能终端；3、太阳能模块；4、市电模块；5、蓄电池模块；6、PWM控制器；7、市电监测模块；8、太阳能监测模块；9、蓄电池监测模块；10、设备监测模块。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
如图1-3所示，本实用新型提供一种技术方案：一种集合太阳能板、市电和蓄电池混合节能供电***，包括：
控制模块1、太阳能模块3、市电模块4和蓄电池模块5，所述太阳能模块3、所述市电模块4和所述蓄电池模块5分别与所述控制模块1连接，所述控制模块1用于选择性的接通所述太阳能模块3、所述市电模块4和所述蓄电池模块5中的任一者与户外用电设备之间的供电电路。
优选的，还包括：
市电监测模块7、太阳能监测模块8、蓄电池监测模块9和设备监测模块10，以及分别与所述市电监测模块7、所述太阳能监测模块8、所述蓄电池监测模块9和所述设备监测模块10相连的智能终端2；
所述智能终端2用于，将所述市电监测模块7、所述太阳能监测模块8、所述蓄电池监测模块9和所述设备监测模块10监测到的数据上传至云***。
优选的，所述太阳能监测模块8内设有光照传感器、温度传感器和电压传感器；和/或，
所述蓄电池监测模块9用于检测蓄电池模块5的电量、电池消耗的电压变化以及温度；和/或，
所述设备监测模块10用于监控户外用耗电时间段和电量。
优选的，所述太阳能模块3和市电模块4用于，根据云***分析的用户的用电和供电规则，调整供电模式。
优选的，还包括PWM控制器6，所述PWM控制器6用于，在蓄电池模块5的电量低于设定电量且光照条件不满足预设条件时，接入市电转DC来对蓄电池进行充电，同时也对负载进行供电；
在蓄电池模块5的电量低于设定电量且光照条件满足预设条件时，切换至由太阳能模块3供电。
其中，预设条件例如可以为预先设定的光照强度阈值，若实际光照强度大于预设的光照强度阈值，则满足预设条件，若实际光照强度不大于预设的光照强度阈值，则不满足预设条件。
需要说明的是，一种集合太阳能板、市电和蓄电池混合节能供电***，在工作时，通过PWM控制器6来控制太阳能模块3、市电模块4和蓄电池模块5在规定时间给户外用电设备供电。具体地，通过控制模块1中太阳能监测模块8的光照传感器检测光照强度，然后由PMW控制器6控制是否由太阳能模块3供电以及是否给蓄电池模块5的蓄电池充电。
例如，当光照传感器检测到的光照强度不符合设定值时，且蓄电池监测模块9监测蓄电池电量与电压后，如果蓄电池电量低于设定电量，则由PMW控制器6接入市电模块4的市电，通过AC/DC转换器对蓄电池进行充电，同时也对户外用电设备进行供电。并且，在充电过程中，实时监测蓄电池温度和电压状态，通过PMW控制器的脉冲宽度调制方式对蓄电池进行充电，保证充电电压不会过大而对蓄电池产生伤害，做到节能环保。
如果光照传感器检测到的光照强度符合设定值，则PMW控制器6可以切换到太阳能模块3进行优先供电，以做到节能的目的。
此外，智能终端2上传至云***的数据可以供云***学习总结用户的用电和供电规则，以便根据学习得到的用电和供电规则调整供电模式。具体地，当太阳能模块3无法满足户外用电设备的用电需求时，PMW控制器6可以切换到市电模块4供电，当太阳能模块3满足供电需求，PMW控制器6可以切换由太阳能模块3供电。并且，通过监测市电供电和电池消耗的电压变化，并基于远程物联网终端将数据反馈给远程云端***进行学习，除了学习用户的用电和供电规则以外，还可以了解设备的耗电状况，以便根据气候和用户的使用状态对供电方式进行优化，从而到达延长电池***使用寿命，增加物联网设备供电***的稳定性。
尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (4)

1.一种集合太阳能板、市电和蓄电池混合节能供电***，其特征在于：包括：
控制模块（1）、太阳能模块（3）、市电模块（4）和蓄电池模块（5），所述太阳能模块（3）、所述市电模块（4）和所述蓄电池模块（5）分别与所述控制模块（1）连接，所述控制模块（1）用于选择性的接通所述太阳能模块（3）、所述市电模块（4）和所述蓄电池模块（5）中的任一者与户外用电设备之间的供电电路。
2.根据权利要求1所述的一种集合太阳能板、市电和蓄电池混合节能供电***，其特征在于：还包括：
市电监测模块（7）、太阳能监测模块（8）、蓄电池监测模块（9）和设备监测模块（10），以及分别与所述市电监测模块（7）、所述太阳能监测模块（8）、所述蓄电池监测模块（9）和所述设备监测模块（10）相连的智能终端（2）；
所述智能终端（2）用于，将所述市电监测模块（7）、所述太阳能监测模块（8）、所述蓄电池监测模块（9）和所述设备监测模块（10）监测到的数据上传至云***。
3.根据权利要求2所述的一种集合太阳能板、市电和蓄电池混合节能供电***，其特征在于：所述太阳能监测模块（8）内设有光照传感器、温度传感器和电压传感器；和/或，
所述蓄电池监测模块（9）用于检测蓄电池模块（5）的电量、电池消耗的电压变化以及温度；和/或，
所述设备监测模块（10）用于监控户外用耗电时间段和电量。
4.根据权利要求3所述的一种集合太阳能板、市电和蓄电池混合节能供电***，其特征在于：还包括PWM控制器（6），所述PWM控制器（6）用于，在蓄电池模块（5）的电量低于设定电量且光照条件不满足预设条件时，接入市电转DC来对蓄电池进行充电，同时也对负载进行供电；
在蓄电池模块（5）的电量低于设定电量且光照条件满足预设条件时，切换至由太阳能模块（3）供电。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111817421A (zh) * 2020-07-17 2020-10-23 安徽达尔智能控制***股份有限公司 一种可用多种类电池的多用途太阳能电源控制器
CN113162210A (zh) * 2021-05-07 2021-07-23 广东电网有限责任公司广州供电局 光伏式电池管理***和方法

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