[实用新型]一种基于太阳能发电的小用户用电智能调配系统

说明书

技术领域

本发明涉及了工业控制领域，尤其涉及了一种基于太阳能发电的小用户用电智能调配系统。

背景技术

随着全球经济的迅速发展，以石油、天然气和煤炭为主的有限的化石能源正逐步消耗。太阳能资源由于其分布广泛、可再生、无污染等特性已成为公认的理想替代资源。目前，国内外的相关科研、技术和产业部门都在积极致力于太阳能相关设备的研究和开发，并取得了相当的成就与发展，如高层建筑的太阳能与建筑的一体化、太阳能电动汽车等。太阳能建筑是最具发展潜力的实用领域，将太阳能被动式与主动式应用结合起来使用，与建筑一体化设计是太阳能建筑的重中之重，将达到较好的节能和使用效果，但是由于太阳能发电受环境因素（如温度，光照等因素）较大，纯粹地只是依赖太阳能发电来保障生活用电是不现实的，所以严格意义上的太阳能建筑在发展上受到很大制约。虽然太阳能资源具有无污染、无噪音、取之不尽、用之不竭等优点，太阳能产业发展迅猛，但目前仍存在转换效率低且价格昂贵等问题。为此，在目前太阳能技术条件的前提下，如何更有效的利用能源资源也是一大挑战。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的就在于提供了一种基于太阳能发电的小用户用电智能调配系统，该系统可以通过在市电供电和太阳能供电模式之间灵活切换进行科学管理用电，并能够在提高电能转化效率的同时还可以将多余的发电量储存起来，从而最大限度的利用太阳能节能。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是这样的：一种基于太阳能发电的小用户用电智能调配系统，包括太阳能发电装置、电量检测系统、逆变器组、互投开关和蓄电池，所述太阳能发电装置与电量检测系统相连，用于进行光伏发电；所述逆变器组与电量检测系统相连，用于将太阳能发电装置或者蓄电池供给的直流电转成交流电；所述与用电器相连的互投开关连接于市电以及逆变器组，用于太阳能供电和市电供电两路电源的灵活切换；所述存储了太阳能发电量的蓄电池与电量检测系统相连，用于夜间照明和应急照明；所述互投开关保证在太阳能供电不足的情况下，用电支路上的电气由市电可靠工作。

作为一种优选方案，所述的电量检测系统包括AVR ATmega32A单片机、太阳能发电量检测器、光合太阳能充电控制器、1602液晶显示器、键盘，所述AVR ATmega32A单片机与太阳能发电量检测器、光合太阳能充电控制器、1602液晶显示器以及键盘相连，所述太阳能发电量检测器与太阳能发电装置相连；所述光合太阳能充电控制器连接于太阳能发电装置、蓄电池以及逆变器组。

作为一种优选方案，所述太阳能发电量检测器包括电压衰减电路、电压放大电路、霍尔电流传感器。

作为一种优选方案，还包括由互投开关、电器组成的用电支路，所述的逆变器组中一个逆变器连接一个用电支路。

作为一种优选方案，所述蓄电池为直流电源或者通过电源逆变的220V交流电。

与现有技术相比，本发明的有益效果：

1.主控制芯片采用了AVR ATmega32A单片机，由于AVR单片机自身具有的一些特性，避免了诸如ADC转换芯片等的多余复杂转换电路以及其引起的额外电量消耗。

2. 电量检测系统中采用了霍尔电流传感器，霍尔电流传感器能够无损耗的转换电流电压，也能够避免额外电量的消耗。

3.可以在复杂条件下输出最大功率，进而能够输出最大量的电能。

4. 可以灵活的市电供电和太阳能发电供电模式中进行切换，可以避免各种突发情况造成的用电紧缺。

5. 整个系统电路结构简单、耐用可靠且避免额外的功率消耗，最大程度的利用太阳能资源，减少市电消耗和碳排放。

附图说明

图1是用电智能调配系统框图；

图2是正常光照条件下流程图；

图3是光照变化条件下流程图；

图4是电量检测以及充电控制电路原理图一；

图5是电量检测以及充电控制电路原理图二；

图6是电量检测以及充电控制电路原理图三；

图7是电量检测以及充电控制电路原理图四；

图8是电量检测以及充电控制电路原理图五；

图9是用电智能调配系统simulink仿真图；

图10是光照变化(1KW-0.8KW)条件下的电流、电压和功率跟踪曲线；

图11是光照骤变（1KW-0.5KW)条件下的电流、电压和功率跟踪曲线。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行进一步说明。