[发明专利]一种基于KNX的独立光伏扬水和照明系统

说明书

所属技术领域

本发明涉及光伏发电应用技术，具体涉及一种基于KNX的独立光伏扬水和照明系统。

背景技术

太阳能由于其可再生性、清洁性、用之不尽等特点，正在发展成为世界能源组成中的重要部分。独立光伏发电系统主要为大电网较远的用户提供照明及其他一些对电能质量要求不是十分苛刻的简单家用电器，以保证其日常生活需要。在地广人稀大电网并没有接通的地区，人民的日常生活质量由于缺乏电能而下降，独立光伏发电装置可以为电能匮乏，光照充足的地区提供电能。

LED照明市场一直被认为是LED最重要、最具发展前景的应用。总体来看，宏观环境对于LED照明应用的发展非常有利，主要表现为：节能减排成为全球关注的议题并得到积极推进；传统光源技术成长缓慢，面临发展瓶颈；LED照明技术进步与成本不断降低，长期市场障碍已不大，LED的照明控制系统的发展对LED产业具有很大的意义。

光伏扬水系统可靠性高，同时大幅降低系统的建设和维护成本，应用领域主要有光伏农业节水灌溉、光伏灌溉荒漠治理、光伏水利抗旱提水等，光伏扬水系统在我国部分电能匮乏的地区已经得到推广应用，为改善该区域的生态环境和改善人民的生活条件发挥了积极地作用。

KNX是Konnex的缩写。1999年，欧洲三大总线协议EIB、BatiBus和EHSA合并成立了Konnex协会，提出了KNX协议。KNX总线是独立于制造商和应用领域的系统。通过所有的总线设备连接到KNX介质上，这些介质包括双绞线、射频、电力线或IP／Ethernet，它们可以进行信息交换。总线设备可以是传感器也可以是执行器，用于控制楼宇管理装置如：照明、能源管理、信号和监控系统、服务界面及楼宇控制系统、远程控制、计量等。

KNX总线技术在独立光伏扬水和照明系统的应用，通过先进的控制理念提高了管理水平，节约了能源，在使用中可以不需要重新进行电气布线，实现光伏扬水和照明系统的灵活控制，无线控制终端可实现扬水和照明的远程控制。

发明内容

针对目前光伏扬水和照明系统控制不够灵活、电气布线更改繁琐，本发明提出了一种基于KNX的独立光伏扬水和照明系统，该系统控制理念先进，管理水平高，节约能源，可通过控制面板和无线控制终端设备实现对扬水和照明系统的灵活控制。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种基于KNX总线的独立光伏扬水和照明系统，其特征包括：太阳能电池板、DC-DC变换模块、蓄电池组、DC-AC逆变器、KNX总线、总线电源模块、无线终端控制器、控制面板、开关执行器、调光执行器、LED照明模块、线耦合器、无线路由器和IP转换器。

光伏阵列将光能转换为电能传送给DC-DC变换模块，输出电压供给控制直流LED照明模块负载的调光执行器，同时以稳定的直流电压给蓄电池组充电，蓄电池组的电能经过DC-AC逆变器后，供给系统所有总线电源模块，总线电源模块为KNX总线提供30V直流电压，DC-AC逆变器同时连接到控制水泵的开关执行器，为水泵提供电能。

控制面板将用户的控制动作信息通过KNX总线发送至4路10A开关控制模块的开关执行器，实现对水泵的控制，用户在光伏扬水和照明系统近端可以通过控制面板实现对水泵和LED照明模块的控制调节，也可通过无线终端控制器将控制指令发出，无线路由器接收到控制信息后经过IP转换器信息转化后，传送到KNX总线，再发送至开关执行器和调光执行器，同样实现对水泵和LED照明模块的控制。

当扬水和照明工作模式需要改变时，无需更改系统的电气线路，只需对KNX总线上的设备工作模式进行重新设定来完成。

本发明的有效效果是，实现了基于KNX的独立光伏扬水和照明系统，系统控制灵活，管理水平高，易维护，扩展能力强。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的系统结构图。

具体实施方式

在图1中，一种基于KNX总线的独立光伏扬水和照明系统，其特征包括：太阳能电池板、DC-DC变换模块、蓄电池组、DC-AC逆变器、KNX总线、总线电源模块、无线终端控制器、控制面板、开关执行器、调光执行器、LED照明模块、线耦合器、无线路由器和IP转换器。

光伏阵列将光能转换为电能传送给DC-DC变换模块，输出电压供给控制直流LED照明模块负载的调光执行器，同时以稳定的直流电压给蓄电池组充电，蓄电池组的电能经过DC-AC逆变器后，供给系统所有总线电源模块，总线电源模块为KNX总线提供30V直流电压，DC-AC逆变器同时连接到控制水泵的开关执行器，为水泵提供电能。