用于智能發(fā)電系統(tǒng)的控制器及智能發(fā)電系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及能源技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種用于智能發(fā)電系統(tǒng)的控制器及使用該控制器的智能發(fā)電系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]太陽(yáng)能發(fā)電機(jī)沼氣發(fā)電已經(jīng)成為綠色新能源之一。但沼氣、太陽(yáng)能的發(fā)電各有不同的優(yōu)缺點(diǎn)，造成發(fā)電狀態(tài)不同程度的不持續(xù)、不穩(wěn)定，影響了整體并網(wǎng)運(yùn)行，大多處于水電、火電的輔助能源狀態(tài)。因此，如何克服沼氣、太陽(yáng)能發(fā)電的不持續(xù)、不穩(wěn)定發(fā)電問(wèn)題，使這兩種清潔能源能夠進(jìn)行優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)、劣勢(shì)相互抵消，提供一種持續(xù)穩(wěn)定不間斷的新能源，現(xiàn)實(shí)意義十分重大。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型提供了一種用于智能發(fā)電系統(tǒng)的控制器，使沼氣發(fā)電和太陽(yáng)能發(fā)電這兩種間歇性新能源能夠?qū)τ脩舫掷m(xù)穩(wěn)定的輸出供電，將能源利用最大化。本實(shí)用新型還提供了一種使用該控制器的智能發(fā)電系統(tǒng)。
[0004]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題通過(guò)以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn):
[0005]用于智能發(fā)電系統(tǒng)的控制器，該智能發(fā)電系統(tǒng)為太陽(yáng)能與沼氣互補(bǔ)發(fā)電的智能發(fā)電系統(tǒng)，該控制器包括單片機(jī)、傳感器和繼電器，所述單片機(jī)分別與傳感器、繼電器連接，所述傳感器用于分別采集太陽(yáng)能電池組的兩端電壓、沼氣發(fā)電機(jī)的輸出電壓及蓄電池的電壓，所述單片機(jī)通過(guò)控制繼電器的閉合與開(kāi)斷，從而控制工作電路中的大電流電路的通斷。
[0006]進(jìn)一步地，所述單片機(jī)為STM32單片機(jī)。
[0007]進(jìn)一步地，所述傳感器包括與太陽(yáng)能電池組狀態(tài)檢測(cè)裝置連接的第一電壓傳感器、與沼氣發(fā)動(dòng)機(jī)狀態(tài)檢測(cè)裝置連接第二電壓傳感器。
[0008]進(jìn)一步地，所述傳感器還包括第三電壓傳感器，用于采集蓄電池兩極間的電壓，以判斷所述蓄電池電量。
[0009]進(jìn)一步地，所述繼電器包括安置在所述太陽(yáng)能電池組與沼氣發(fā)電機(jī)對(duì)蓄電池充電選擇的通斷處的第一繼電器及安置在所述沼氣發(fā)電機(jī)與逆變器對(duì)負(fù)載供電選擇的通斷處的第二繼電器。
[0010]智能發(fā)電系統(tǒng)，其包括上述的控制器。
[0011]本實(shí)用新型具有如下有益效果:本控制器將單片機(jī)控制技術(shù)、傳感器技術(shù)和繼電保護(hù)技術(shù)進(jìn)行整合融入，將沼氣、太陽(yáng)能這兩種不持續(xù)、不穩(wěn)定的能源進(jìn)行優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，劣勢(shì)相互抵消，是一套能智能檢測(cè)并控制整套發(fā)電系統(tǒng)工作的智能控制器；本控制器可對(duì)太陽(yáng)能電池組工作狀態(tài)、沼氣發(fā)電機(jī)工作狀態(tài)、電池電量、配電輸出進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，并將采集來(lái)的數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)算分析，控制電路開(kāi)關(guān)電路的通斷，具有實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，智能判斷，自動(dòng)切換完全的特點(diǎn)，可持續(xù)穩(wěn)定地提供不間斷的供電電力，不但可作為電網(wǎng)的輔助能源，同時(shí)也可以作為主流電源使用，適用于偏遠(yuǎn)地區(qū)的電力配給。
【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1為本實(shí)用新型智能發(fā)電系統(tǒng)的原理框架圖；
[0013]圖2為本實(shí)用新型控制器的原理框架圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)的說(shuō)明。
[0015]請(qǐng)參考圖1，其顯示了一種太陽(yáng)能與沼氣互補(bǔ)發(fā)電的智能發(fā)電系統(tǒng)，其包括沼氣發(fā)電機(jī)、調(diào)頻穩(wěn)壓器、整流器、太陽(yáng)能電池組、智控充電器、蓄電池、逆變器、控制器和限流保護(hù)裝置；其中，所述沼氣發(fā)電機(jī)依次連接調(diào)頻穩(wěn)壓器和整流器，所述整流器與負(fù)載連接為其直接供電；所述控制器分別與調(diào)頻穩(wěn)壓器、整流器和太陽(yáng)能電池組連接，該控制器還依次連接智控充電器、蓄電池、逆變器后再與限流保護(hù)裝置連接，通過(guò)限流保護(hù)裝置與負(fù)載連接。
[0016]所述控制器是這套系統(tǒng)的核心，可對(duì)太陽(yáng)能電池組工作狀態(tài)、沼氣發(fā)電機(jī)工作狀態(tài)、電池電量、配電輸出進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，并將采集來(lái)的數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)算分析，控制電路開(kāi)關(guān)電路的通斷，具有實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，智能判斷，自動(dòng)切換完全的特點(diǎn)。
[0017]請(qǐng)參考圖2，所述控制器包括單片機(jī)、傳感器和繼電器，并采用專用接口進(jìn)行對(duì)接，所述單片機(jī)可以是STM32單片機(jī)，同時(shí)也可以采用其他具有相同作用的元件，本實(shí)用新型優(yōu)選STM32單片機(jī)。所述傳感器包括第一電壓傳感器、第二電壓傳感器及第三電壓傳感器，其中，所述第一電壓傳感器與太陽(yáng)能電池組狀態(tài)檢測(cè)裝置連接，置于太陽(yáng)能電池組輸出兩極與控制器相連端口內(nèi)，用于采集太陽(yáng)能電池組的兩端電壓，以判斷所述太陽(yáng)能電池組的工作狀態(tài)；所述第二電壓傳感器與所述沼氣發(fā)動(dòng)機(jī)狀態(tài)檢測(cè)裝置連接，置于調(diào)頻穩(wěn)壓器輸出兩極與控制器相連端口內(nèi)，用于采集調(diào)頻穩(wěn)壓器的輸出電壓，以判斷所述沼氣發(fā)電機(jī)的工作狀態(tài)；所述第三電壓傳感器置于所述蓄電池兩極與控制器相連端口內(nèi)，用于采集蓄電池兩極間的電壓，以判斷所述蓄電池電量。所采集的電壓可以直接輸入STM32單片機(jī)的10口，進(jìn)行讀取AD，將變量采回，與預(yù)設(shè)閾值進(jìn)行比較，以判斷太陽(yáng)能電池組的工作狀態(tài)、蓄電池電量及沼氣發(fā)電機(jī)是否工作。
[0018]所述繼電器包括安置在所述太陽(yáng)能電池組與沼氣發(fā)電機(jī)對(duì)蓄電池充電選擇的通斷處的第一繼電器及安置在所述沼氣發(fā)電機(jī)與逆變器對(duì)負(fù)載供電選擇的通斷處的第二繼電器。該兩個(gè)繼電器由所述控制器自帶電池進(jìn)行直接供電，該電池通過(guò)分壓模塊連接單片機(jī)給單片機(jī)供電(給單片機(jī)提供合適的工作電壓)，單片機(jī)通過(guò)其內(nèi)固化的程序控制兩個(gè)繼電器的開(kāi)斷，進(jìn)而達(dá)到對(duì)系統(tǒng)各部分的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與控制。
[0019]本系統(tǒng)各個(gè)部件的功能如下:
[0020]沼氣發(fā)電機(jī):沼氣發(fā)電機(jī)能提供1800W的額定發(fā)電功率，AC220V 50_60hz輸出；其連續(xù)工作時(shí)間為10小時(shí)。采用手動(dòng)啟動(dòng)，運(yùn)行10小時(shí)后自動(dòng)停止工作。
[0021]調(diào)頻穩(wěn)壓器:將沼氣發(fā)電機(jī)發(fā)出的AC220V交流電調(diào)節(jié)為AC220V 50hz正弦波形的交流電輸出；對(duì)發(fā)電機(jī)發(fā)出的不穩(wěn)定電流進(jìn)行調(diào)頻穩(wěn)壓，避免損壞用戶設(shè)備。
[0022]整流裝置:將調(diào)頻穩(wěn)壓器的輸出電壓整成DC14.4V進(jìn)行輸出。
[0023]太陽(yáng)能電池組:將兩塊160w的太陽(yáng)能電池板并聯(lián)，對(duì)外輸出DC18V額定功率為320w的直流電能。
[0024]智控充電器:優(yōu)選為MPPT智控充