[发明专利]一种LED集中式直流微网供电系统及供电控制方法

权利要求书

1.一种LED集中式直流微网供电系统，其特征在于：包括在线电网模块、多个电能存储模块、多个LED负载模块、多个风力发电模块、多个光伏发电模块、多个燃料电池模块、LED直流微网供电系统管理模块和供电母线；供电母线包括正极母线和负极母线；

在线电网模块包括在线电网子模块，孤岛开关和双向电能转换模块；在线电网子模块为在运行的三相电网，孤岛开关的三个输入端分别连接于在线电网子模块的三相；双向电能转换子模块包括了滤波电容、电感和三相全控桥，双向电能转换子模块有三个三相输入端和两个正负输出端，三个输入端分别对应连接孤岛开关的三个输出端，而双向电能转换子模块的正负输出端分别连接于供电母线的正极母线和负极母线；

多个电能存储模块分别并联接在供电母线上，每个电能存储模块包括储能器和充放电电路模块；充放电电路模块为双向升降压电路；

多个LED负载模块分别并联接在供电母线上；

多个燃料电池模块分别并联接在供电母线上，每个燃料电池模块包括燃料电池子模块以及升压模块，燃料电池子模块通过升压模块接在供电母线上；燃料电池子模块选用质子交换膜燃料电池；升压模块选用Boost电路或Buck‐Boost电路；

多个光伏发电模块分别并联接在供电母线上，每个光伏发电模块包括太阳能模块以及升压模块，阳能模块通过升压模块接在供电母线上；升压模块采用Boost电路或Buck‐Boost电路；

多个风力发电模块分别并联接在供电母线上，每个风力发电模块包括风机模块以及三相PWM整流电源模块，风机模块通过三相PWM整流电源模块接在供电母线上；

LED直流微网电源管理模块包括数据采集模块和电脑；数据采集模块在主要由电压传感器和电流传感器组成；数据采集模块分别通过控制线与孤岛保护开关、多个能量存储模块、多个LED负载模块、供电母线、多个燃料电池模块、多个光伏发电模块和多个风力发电模块连接；数据采集模块通过其电压传感器和电流传感器分别对孤岛保护开关、多个能量存储模块、多个LED负载模块、供电母线、多个燃料电池模块、多个光伏发电模块和多个风力发电模块的电流电压的数据进行采集后，发送到电脑进行综合处理，电脑通过控制软件智能处理数据后，制定控制方案，发送到孤岛保护开关、多个能量存储模块、多个LED负载模块、供电母线、多个燃料电池模块、多个光伏发电模块和多个风力发电模块，决定各个连接部件是否参与工作，以及各个连接部件的电压电流大小，实现在满足各个LED模块正常工作的前提下，将多余的能量进行蓄电池的储存或者回馈到电网；在风能，太阳能等绿色能源不足的条件下，从电网输送能量给LED负载模块，保证LED负载模块正常工作。

2.根据权利要求1所述的一种LED集中式直流微网供电系统，其特征在于：所述孤岛开关为电网中三相开关器，三相断路器或三相继电器。

3.根据权利要求1所述的LED集中式直流微网供电系统，其特征在于：所述储能器由蓄电池或者超级电容组成。

4.根据权利要求1所述的LED集中式直流微网供电系统，其特征在于：所述充放电电路模块选用双向Buck‐Boost电路，Cuk电路，Sepic电路或Zeta电路。

5.根据权利要求1所述的LED集中式直流微网供电系统，其特征在于：所述三相PWM整流电源模块为三相PWM整流器。

6.根据权利要求1所述的LED集中式直流微网供电系统，其特征在于：所述风机模块为风能发电机。

7.根据权利要求1所述的一种LED集中式直流微网供电系统，其特征在于：所述太阳能模块为光伏太阳能板。

8.根据权利要求1所述的LED集中式直流微网供电系统，其特征在于：所述多个光伏发电模块和多个风力发电模块分别安装于LED负载模块两边。

9.权利要求1‐8任一项所述LED集中式直流微网供电系统的供电控制方法，其特征在于：数据采集模块采集正输出母线和负输出母线上的输出电压电流、多个风力发电模块、多个光伏发电模块、多个燃料电池模块的输出电压电流、多个电能存储模块的输出电压电流、LED负载模块的电压电流和电网模块的电压电流；再将数据传送给电脑，电脑进行数据处理，优先考虑利用风能和太阳能所产生能量，当风能和/或太阳能所产生的总能量超过所述的LED负载要求时，电脑发出控制信号，通过控制线将信号输入电能存储模块，打开能量存储模块的能量存储开关，将多余的能量进行存储，当能量存储模块已存储满的情况下，电脑通过控制线将信号传送至孤岛开关，控制模块打开孤岛开关，将多余能量回馈到电网；电脑根据功率计算，当风能和太阳能所产生能量低于所述的LED负载要求时，电脑计算后通过控制线打开能量存储模块的能量释放开关，将能量存储模块的能量释放给LED负载模块，当能量存储模块的能量仍然不能满足LED负载模块的电能需求时，电脑通过控制线将信号传送至燃料电池模块和孤岛开关，控制燃料电池模块对LED负载模块供电。