本發(fā)明涉及一種儲(chǔ)能系統(tǒng)，具體是一種智能家用備用儲(chǔ)能系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

隨著電力事業(yè)的不斷發(fā)展，人們的生活已經(jīng)離不開(kāi)電能，雖然現(xiàn)在的電力設(shè)施建設(shè)的很好，但是仍然會(huì)出現(xiàn)因?yàn)樾蘼?、裝修等原因?qū)е碌呐R時(shí)斷電，這種臨時(shí)斷電在一些特定情況下會(huì)給人們的生活帶來(lái)極大的不變，例如冰箱里的食物因?yàn)閿嚯姇?huì)很快變質(zhì)，或者使用電磁爐做飯做到一半停電了，家庭備用電源能夠有效的解決這一問(wèn)題，現(xiàn)有的備用電源采用蓄電池或者燃油發(fā)電機(jī)供電，前者需要提前充電，功能較為單一，后者需要消耗燃油，使用成本較高，因此有待于改進(jìn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種智能家用備用儲(chǔ)能系統(tǒng)，以解決上述背景技術(shù)中提出的問(wèn)題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

一種智能家用備用儲(chǔ)能系統(tǒng)，包括風(fēng)力發(fā)電模塊、光伏發(fā)電模塊、市電輸入模塊、穩(wěn)壓模塊、電壓檢測(cè)模塊A、電壓檢測(cè)模塊B、繼電器開(kāi)關(guān)A、繼電器開(kāi)關(guān)B、降壓整流模塊、蓄電池組、逆變器、調(diào)壓模塊和電量指示器，所述風(fēng)力發(fā)電模塊和光伏發(fā)電模塊分別完成風(fēng)電轉(zhuǎn)換和光電轉(zhuǎn)換并將電能送入穩(wěn)壓模塊中進(jìn)行穩(wěn)壓操作，穩(wěn)壓模塊輸出的直流電壓一部分進(jìn)入蓄電池組中進(jìn)行電能存儲(chǔ)，領(lǐng)域部分送入電壓檢測(cè)模塊A中進(jìn)行電壓檢測(cè)，電壓檢測(cè)模塊A還連接繼電器開(kāi)關(guān)A，市電輸入模塊將市電送入降壓整流模塊中進(jìn)行處理，降壓整流模塊的輸出端連接繼電器開(kāi)關(guān)A，繼電器開(kāi)關(guān)A還連接繼電器開(kāi)關(guān)B，蓄電池組還連接電壓檢測(cè)模塊B，電壓檢測(cè)模塊B還連接繼電器開(kāi)關(guān)B，蓄電池組的輸出端分別接有逆變器、調(diào)壓模塊和電量指示器，逆變器的輸出端連接交流插座，調(diào)壓模塊的輸出端連接直流接口和USB接口；風(fēng)力發(fā)電模塊包括風(fēng)力發(fā)電機(jī)M1、二極管D1、電感L1、芯片IC1和蓄電池組E，所述二極管D1的陽(yáng)極連接風(fēng)力發(fā)電機(jī)M1和二極管D2的陰極，二極管D1的陰極連接電阻R1、電容C1芯片IC1的引腳2和芯片IC1的引腳3，電容C1的另一端連接電容C2和風(fēng)力發(fā)電機(jī)M1的另一端，電容C2的另一端連接電容C3、二極管D2的陽(yáng)極和二極管D3的陰極，二極管D3的陽(yáng)極連接風(fēng)力發(fā)電機(jī)M2和二極管D4的陰極，電容C3的另一端連接電容C4和風(fēng)力發(fā)電機(jī)M2的另一端，電容C4的另一端連接電容C5、二極管D4的陽(yáng)極和二極管D5的陰極，二極管D5的陽(yáng)極連接風(fēng)力發(fā)電機(jī)M3和二極管D6的陰極，電容C5的另一端連接電容C6和風(fēng)力發(fā)電機(jī)M3的另一端，電容C5的另一端連接電容C6、二極管D6的陽(yáng)極和電阻R7，電阻R7的另一端接地，電阻R1的另一端連接芯片IC1的引腳1，芯片IC1的引腳4連接電感L1和二極管D7的陰極，二極管D7的另一端接地，電感L1的另一端連接電阻R3、電容C7和二極管D8的陽(yáng)極，二極管D8的陰極連接點(diǎn)R2，電阻R3的另一端連接電阻R4和電阻R5，電阻R4的另一端連接芯片IC1的引腳8，電阻R5的另一端接地，電容C7的另一端接地，二極管D8的陰極連接電阻R2，電阻R2的另一端輸出電壓U1。

作為本發(fā)明的優(yōu)選方案：所述逆變器電路包括電阻R8、電容C8和三極管V1，其特征在于，所述電阻R7的一端連接電源E的正極、電容C8和變壓器W的繞組L4，電阻R8的另一端連接電容C8、二極管D9的陰極和變壓器W的繞組L2，二極管D9的陽(yáng)極連接三極管V1的發(fā)射極和電源E的負(fù)極，變壓器W的繞組L4的另一端連接三極管V1的集電極，三極管V1的基極連接電阻R9，電阻R8的另一端連接二極管D10的陰極，二極管D10的陽(yáng)極連接變壓器W的繞組L2的另一端，變壓器W的繞組L3的兩端分別連接輸出交流電壓U2。

作為本發(fā)明的優(yōu)選方案：所述光伏發(fā)電模塊采用單晶硅太陽(yáng)能電池板。

作為本發(fā)明的優(yōu)選方案：所述芯片IC1的型號(hào)為L(zhǎng)T1173。

作為本發(fā)明的優(yōu)選方案：所述降壓整流模塊選用整流橋和降壓變壓器組合而成。

作為本發(fā)明的優(yōu)選方案：所述電量指示器包括電阻R10、電阻R11、電阻R12、二極管D11、二極管D12和二極管D13，電阻R11的一端連接二極管D12的陽(yáng)極，電阻R11的另一端連接電源VCC，二極管D12的陰極接地，電阻R12的一端連接二極管D13的陽(yáng)極，電阻R12的另一端連接電源VCC，二極管D13的陰極接地，電阻R13的一端連接二極管D14的陽(yáng)極，電阻R13的另一端連接電源VCC，二極管D14的陰極接地，電阻R14的一端連接二極管D15的陽(yáng)極，電阻R14的另一端連接電源VCC，二極管D15的陰極接地，電阻R10的一端連接二極管D11的陽(yáng)極，電阻R10的另一端連接電源VCC，二極管D11的陰極接地。

作為本發(fā)明的優(yōu)選方案：所述蓄電池組為鉛酸蓄電池組。

作為本發(fā)明的優(yōu)選方案：所述市電輸入模塊輸出電壓為220V市電。

作為本發(fā)明的優(yōu)選方案：所述二極管D11-D15均為發(fā)光二極管。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明智能家用備用儲(chǔ)能系統(tǒng)采用市電和綠色能源相匹配的方式供電，其中綠色能源包括風(fēng)力發(fā)電和光伏發(fā)電兩種方式，滿足不同環(huán)境下的供電需求，且本系統(tǒng)具有智能選擇的功能，在給蓄電池組進(jìn)行充電時(shí)優(yōu)先選擇綠色能源充電，只有綠色能源不足以供電的情況下才會(huì)轉(zhuǎn)入市電供電，同時(shí)蓄電池組還設(shè)有單獨(dú)的電壓檢測(cè)模塊，只有在蓄電池組的電壓降低到一定程度時(shí)才會(huì)開(kāi)啟市電充電，這樣能夠極大限度的節(jié)約電能，系統(tǒng)具有交流輸出、普通直流輸出和USB輸出三種供電方式，滿足不同的用電負(fù)載的需求，同時(shí)系統(tǒng)還設(shè)有電量指示器，通過(guò)發(fā)光二極管的狀態(tài)能夠直觀的顯示出剩余電量的情況。

附圖說(shuō)明

圖1為智能家用備用儲(chǔ)能系統(tǒng)的整體方框圖。

圖2為風(fēng)力發(fā)電模塊的電路圖。

圖3為逆變器的電路圖。

圖4為電量指示模塊的電路圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

請(qǐng)參閱圖1-4，一種智能家用備用儲(chǔ)能系統(tǒng)，包括風(fēng)力發(fā)電模塊、光伏發(fā)電模塊、市電輸入模塊、穩(wěn)壓模塊、電壓檢測(cè)模塊A、電壓檢測(cè)模塊B、繼電器開(kāi)關(guān)A、繼電器開(kāi)關(guān)B、降壓整流模塊、蓄電池組、逆變器、調(diào)壓模塊和電量指示器，其特征在于，所述風(fēng)力發(fā)電模塊和光伏發(fā)電模塊分別完成風(fēng)電轉(zhuǎn)換和光電轉(zhuǎn)換并將電能送入穩(wěn)壓模塊中進(jìn)行穩(wěn)壓操作，穩(wěn)壓模塊輸出的直流電壓一部分進(jìn)入蓄電池組中進(jìn)行電能存儲(chǔ)，領(lǐng)域部分送入電壓檢測(cè)模塊A中進(jìn)行電壓檢測(cè)，電壓檢測(cè)模塊A還連接繼電器開(kāi)關(guān)A，市電輸入模塊將市電送入降壓整流模塊中進(jìn)行處理，降壓整流模塊的輸出端連接繼電器開(kāi)關(guān)A，繼電器開(kāi)關(guān)A還連接繼電器開(kāi)關(guān)B，蓄電池組還連接電壓檢測(cè)模塊B，電壓檢測(cè)模塊B還連接繼電器開(kāi)關(guān)B，蓄電池組的輸出端分別接有逆變器、調(diào)壓模塊和電量指示器，逆變器的輸出端連接交流插座，調(diào)壓模塊的輸出端連接直流接口和USB接口。

作為本發(fā)明的優(yōu)選方案：所述風(fēng)力發(fā)電模塊包括風(fēng)力發(fā)電機(jī)M1、二極管D1、電感L1、芯片IC1和蓄電池組E，所述二極管D1的陽(yáng)極連接風(fēng)力發(fā)電機(jī)M1和二極管D2的陰極，二極管D1的陰極連接電阻R1、電容C1芯片IC1的引腳2和芯片IC1的引腳3，電容C1的另一端連接電容C2和風(fēng)力發(fā)電機(jī)M1的另一端，電容C2的另一端連接電容C3、二極管D2的陽(yáng)極和二極管D3的陰極，二極管D3的陽(yáng)極連接風(fēng)力發(fā)電機(jī)M2和二極管D4的陰極，電容C3的另一端連接電容C4和風(fēng)力發(fā)電機(jī)M2的另一端，電容C4的另一端連接電容C5、二極管D4的陽(yáng)極和二極管D5的陰極，二極管D5的陽(yáng)極連接風(fēng)力發(fā)電機(jī)M3和二極管D6的陰極，電容C5的另一端連接電容C6和風(fēng)力發(fā)電機(jī)M3的另一端，電容C5的另一端連接電容C6、二極管D6的陽(yáng)極和電阻R7，電阻R7的另一端接地，電阻R1的另一端連接芯片IC1的引腳1，芯片IC1的引腳4連接電感L1和二極管D7的陰極，二極管D7的另一端接地，電感L1的另一端連接電阻R3、電容C7和二極管D8的陽(yáng)極，二極管D8的陰極連接點(diǎn)R2，電阻R3的另一端連接電阻R4和電阻R5，電阻R4的另一端連接芯片IC1的引腳8，電阻R5的另一端接地，電容C7的另一端接地，二極管D8的陰極連接電阻R2，電阻R2的另一端輸出電壓U1。

逆變器電路包括電阻R8、電容C8和三極管V1，其特征在于，所述電阻R7的一端連接電源E的正極、電容C8和變壓器W的繞組L4，電阻R8的另一端連接電容C8、二極管D9的陰極和變壓器W的繞組L2，二極管D9的陽(yáng)極連接三極管V1的發(fā)射極和電源E的負(fù)極，變壓器W的繞組L4的另一端連接三極管V1的集電極，三極管V1的基極連接電阻R9，電阻R8的另一端連接二極管D10的陰極，二極管D10的陽(yáng)極連接變壓器W的繞組L2的另一端，變壓器W的繞組L3的兩端分別連接輸出交流電壓U2。

光伏發(fā)電模塊采用單晶硅太陽(yáng)能電池板。芯片IC1的型號(hào)為L(zhǎng)T1173。降壓整流模塊選用整流橋和降壓變壓器組合而成。

電量指示器包括電阻R10、電阻R11、電阻R12、二極管D11、二極管D12和二極管D13，電阻R11的一端連接二極管D12的陽(yáng)極，電阻R11的另一端連接電源VCC，二極管D12的陰極接地，電阻R12的一端連接二極管D13的陽(yáng)極，電阻R12的另一端連接電源VCC，二極管D13的陰極接地，電阻R13的一端連接二極管D14的陽(yáng)極，電阻R13的另一端連接電源VCC，二極管D14的陰極接地，電阻R14的一端連接二極管D15的陽(yáng)極，電阻R14的另一端連接電源VCC，二極管D15的陰極接地，電阻R10的一端連接二極管D11的陽(yáng)極，電阻R10的另一端連接電源VCC，二極管D11的陰極接地。

蓄電池組為鉛酸蓄電池組。市電輸入模塊輸出電壓為220V市電。二極管D11-D15均為發(fā)光二極管。

本發(fā)明的工作原理是：本發(fā)明智能家用備用儲(chǔ)能系統(tǒng)采用市電和綠色能源相匹配的方式供電，其中綠色能源包括風(fēng)力發(fā)電和光伏發(fā)電兩種方式，滿足不同環(huán)境下的供電需求，且本系統(tǒng)具有智能選擇的功能，在給蓄電池組進(jìn)行充電時(shí)優(yōu)先選擇綠色能源充電，上述這一功能是通過(guò)電壓檢測(cè)模塊A和繼電器開(kāi)關(guān)A來(lái)實(shí)現(xiàn)的，當(dāng)風(fēng)力發(fā)電或光伏發(fā)電的輸出電壓足夠時(shí)，則電壓檢測(cè)模塊A輸出信號(hào)不會(huì)控制繼電器開(kāi)關(guān)A導(dǎo)通，此時(shí)市電輸入模塊的回路是斷開(kāi)的，只有綠色能源不足以供電的情況下，此時(shí)電壓檢測(cè)模塊A控制繼電器開(kāi)關(guān)A導(dǎo)通，才會(huì)轉(zhuǎn)入市電供電，同時(shí)蓄電池組還設(shè)有單獨(dú)的電壓檢測(cè)模塊，只有在蓄電池組的電壓降低到一定程度時(shí)才會(huì)開(kāi)啟市電充電，上述這一功能是通過(guò)電壓檢測(cè)模塊B和繼電器開(kāi)關(guān)B來(lái)實(shí)現(xiàn)的，通過(guò)繼電器開(kāi)關(guān)B的開(kāi)閉來(lái)控制市電的接入與斷開(kāi)，這樣能夠極大限度的節(jié)約電能，系統(tǒng)具有交流輸出、普通直流輸出和USB輸出三種供電方式，滿足不同的用電負(fù)載的需求，同時(shí)系統(tǒng)還設(shè)有電量指示器，通過(guò)發(fā)光二極管的狀態(tài)能夠直觀的顯示出剩余電量的情況。

風(fēng)力發(fā)電的電路如圖2所示：電路中的芯片IC1為DC-DC變換芯片LT1173，由二極管D1～D6組成的三個(gè)倍壓整流電路的輸出電壓串聯(lián)后輸入到IC1的2腳；當(dāng)反饋端8腳的電壓低于1.25V時(shí)。IC1內(nèi)部24kHz振蕩器起振，其輸出端4腳電壓升高，經(jīng)電阻R3、R5分壓后使8腳電壓也升高，當(dāng)升高到1.25V后，內(nèi)部振蕩器停振。使輸出電壓下降，如此反復(fù)，獲得恒壓輸出。R4、R5為誤差電壓檢出電阻。輸出電壓為3.1V；電阻R7為發(fā)電側(cè)電流檢測(cè)電阻。R6為充電電流檢測(cè)電阻，數(shù)字電壓表V可測(cè)得電阻上壓降并換算成充電電流值，R1為IC1內(nèi)部開(kāi)關(guān)管限流電阻；R2為充電限流電阻：二極管D7用來(lái)防止電感L1的反向電壓影響IC1的4腳；D8為防逆流二極管。當(dāng)風(fēng)速為1m/s時(shí)。風(fēng)力發(fā)電機(jī)的風(fēng)葉開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)，發(fā)電機(jī)M1～M3開(kāi)始給蓄電池組充電，電流約40mA；當(dāng)電池快充滿時(shí)，充電電流減小，所以長(zhǎng)時(shí)間充電也不會(huì)損壞電池；而在強(qiáng)風(fēng)時(shí)，電池也不會(huì)發(fā)熱。

逆變器的電路如圖3所示：剛開(kāi)始通電時(shí)，電容C1進(jìn)行充電，三極管V1的基極無(wú)電壓，變壓器W的繞組L1不通，當(dāng)電容C1充滿電后，E的電壓經(jīng)過(guò)電阻R1、變壓器W的繞組L2、二極管D1和電阻R2加在三極管V1的基極，使得三極管V1導(dǎo)通，變壓器W的繞組L3得到感應(yīng)電壓，因此V1的導(dǎo)通，因此變壓器W的繞組L1導(dǎo)通，經(jīng)過(guò)三極管V1形成回路，因?yàn)長(zhǎng)1和L2的繞向不同，因此這時(shí)候變壓器W的繞組L3獲得反向的感應(yīng)電壓，L1導(dǎo)通后，電阻R1被短路，因此L2的電壓消失，此時(shí)電容C1再次進(jìn)行充電，重復(fù)上述過(guò)程，在L3兩端形成交流電壓。

電量指示器的電路如圖4所示，圖中二極管D11-D15均為發(fā)光二極管，電阻R10-R14的阻值依次降低，因此二極管D11-D15的分壓依次降低，因此當(dāng)點(diǎn)亮最充足時(shí)，二極管D11-D15均點(diǎn)亮，隨著電壓的不足，二極管D11-D15依次熄滅，達(dá)到電量指示的目的。