一種小型發電與市電電網互補供電的系統的製作方法
2023-06-04 14:38:01
專利名稱：一種小型發電與市電電網互補供電的系統的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及電能監控器技術領域，尤其涉及一種小型發電與市電電網互補供電的系統。
背景技術：
能源是整個世界發展和經濟增長的最基本的驅動力，是人類賴以生存的基礎，隨著傳統能源的消耗和隨之而來的汙染等問題，開發利用新能源已成為世界各國的可持續發展經濟戰略。太陽能是一種清潔無害、總量巨大、廣泛分布的能源，隨著技術的發展，太陽能發電的成本越來越低，各國都在鼓勵使用太陽能發電。但太陽能的能量密度低，而且它因地而異，因時而變，這是開發利用太陽能面臨的主要問題，這導致白天用電量少的時候，太陽能發電量多於需要使用的電量，而晚上用電量多的時候，卻無法利用太陽能發電。為了解決太陽能能量密度低的問題，德國、日本等國家鼓勵家庭設置小型太陽能發電站，可以充分利用太陽能，其發電主要用於家庭自用，多餘電量可以併入市電電網。風能也是一種清潔、總量巨大的新能源，利用風能發電也有類似的特點。上述發電系統對於降低整個系統的負載缺電率、對公用電網進行調峰可以起到很好的作用，然而對於設置有上述自發電系統的家庭、企業來說，現有的併網系統的管理與經濟核算過於複雜，用戶常常不清楚發電、用電情況。因此，人們需要一種系統管理電器的用電情況，以達到合理利用能源的效果。本申請人在專利號為200820203804. 1的中國專利 「雙向無線電能監控器」中公開了一種電能監控器，其通過電能監控操作開關檢測電器用電量，並可通過無線信號遠程控制電能監控操作開關啟動或關閉電器，從而可以管理電器的用電，但是上述小型發電設備的發電量是變化的，該監控器依然存在著缺陷，即無法在發電量多的時候打開電器以合理利用資源，或在發電量少的時候關閉部分電器以避免過多使用市電。。
發明內容本實用新型的目的就是針對現有技術存在的不足而提供一種小型發電與市電電網互補供電的系統，其結構科學，通過比較發電機的發電量和電器的用電量，提示使用者開啟或關閉部分電器，有利於合理利用電能。為了實現上述目的，本實用新型採用的技術方案是一種小型發電與市電電網互補供電的系統，包括直流發電機、逆變器、與市電電網連接的電網切換裝置，逆變器的輸出端連接電網切換裝置，電網切換裝置的輸出端連接家庭總線，該系統還包括雙向無線電能監控器和電能監控操作開關，雙向無線電能監控器與電網切換裝置耦合，雙向無線電能監控器設置有可採集電網切換裝置輸入輸出電流值的數據採集模塊，電能監控操作開關的輸入端連接家庭總線，電能監控操作開關的輸出端連接家庭總線上的負載。所述數據採集模塊設置有監視器、第二監視器，監視器和第二監視器設置有電流
3傳感器，監視器的輸入端連接逆變器的輸出端，監視器的輸出端連接電網切換裝置的輸入端，第二監視器的輸入端連接電網切換裝置的輸出端，第二監視器的輸出端連接家庭總線的輸入端。所述雙向無線電能監控器設置有控制系統，控制系統設置有微處理器、存儲器、輸出模塊、按鍵模塊、無線模塊和電源模塊，微處理器分別電連接存儲器、輸出模塊、按鍵模塊、無線模塊和電源模塊，無線模塊包括接收來自電能監控操作開關的無線信號的無線接收裝置和發射無線信號至電能監控操作開關的無線發射裝置，所述電能監控操作開關設置有繼電器、無線接收裝置、無線發射裝置。所述監視器、第二監視器設置有發射電流值的無線發射裝置，無線模塊設置有分別與監視器、第二監視器對應的無線接收裝置。所述控制系統設置有數據傳輸接口，數據傳輸接口與微處理器電連接。所述輸出模塊設置有顯示屏。所述輸出模塊設置有指示燈、蜂鳴器，所述指示燈為過載指示燈。所述控制系統設置有傳感器模塊，傳感器模塊與微處理器電連接，傳感器模塊設置有溫度傳感器、溼度傳感器。所述直流發電機為太陽能光伏發電機或風能發電機。該系統還設置有交流發電機，交流發電機的輸出端連接監視器的輸入端。本實用新型有益效果在於包括直流發電機、逆變器、與市電電網連接的電網切換裝置，逆變器的輸出端連接電網切換裝置，電網切換裝置的輸出端連接家庭總線，該系統還包括雙向無線電能監控器和電能監控操作開關，雙向無線電能監控器與電網切換裝置耦合，雙向無線電能監控器設置有可採集電網切換裝置輸入輸出電流值的數據採集模塊，雙向無線電能監控器可以遠程檢測電器的用電量、控制電器的開啟和關閉，雙線電能監控器通過比較發電機的發電量和電器的用電量，提示使用者可以開啟或關閉哪些電器，從而調整電器使用的時間，有利於合理利用電能。
圖1是本實用新型的小型發電系統與市電電網互補供電監控裝置的方框原理圖。圖2是本實用新型的小型發電系統與市電電網互補供電監控裝置的另一方框原理圖。圖3是本實用新型的雙向無線電能監控器的方框原理圖。在圖廣3中包括有1—-直流發電機11—逆變器[0022]12—一交流發電機2——市電電網[0023]3——-電網切換裝置4——家庭總線[0024]41—一負載5——雙向無線電能監控器[0025]6——-電能監控操作開關71——監視器[0026]72—一第二監視器8——控制系統[0027]81—一微處理器82——輸出模塊[0028]821-顯不屏822 指不燈[0029]823-蜂鳴器84——無線模塊86——數據傳輸接口91——溫度傳感器
83——按鍵模塊 85——電源模塊 9——傳感器模塊 92——溼度傳感器。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型作進一步的說明。本實用新型的一種小型發電與市電電網互補供電的系統，如圖1所示，其包括直流發電機1、逆變器11、與市電電網2連接的電網切換裝置3，逆變器11的輸出端連接電網切換裝置3，電網切換裝置3的輸出端連接家庭總線4，該系統還包括雙向無線電能監控器5 和電能監控操作開關6，雙向無線電能監控器4與電網切換裝置3耦合，雙向無線電能監控器5設置有可採集電網切換裝置3輸入輸出電流值的數據採集模塊，，該數據採集模塊可通過數據線直接讀取電網切換裝置3的信號，也可通過電流檢測裝置採集。電能監控操作開關6的輸入端連接家庭總線4，電能監控操作開關6的輸出端連接家庭總線4上的負載41， 雙向無線電能監控器5與電能監控操作開關6通過無線信號通信，從而使雙向無線電能監控器5可以遠程檢測電器的用電量、控制電器的開啟和關閉，雙線電能監控器5通過比較發電機的發電量和電器的用電量，提示使用者可以開啟或關閉哪些電器，從而調整電器使用的時間，例如，在發電量較多時，可以開啟多個耗電量較大的電器，在發電量較少時，關閉部分耗電量較大的電器，從而充分利用小型發電系統所發出的電力，減少使用市電電能。進一步地，如圖2所示，本實施例中，數據採集模塊設置有監視器71、第二監視器 72，監視器71和第二監視器72設置有電流傳感器，監視器71的輸入端連接逆變器11的輸出端，監視器71的輸出端連接電網切換裝置3的輸入端，第二監視器72的輸入端連接電網切換裝置3的輸出端，第二監視器72的輸出端連接家庭總線4的輸入端，從而在電網切換裝置3無法提供電信號時，通過監視器71、第二監視器72採集電信號，擴大了本實用新型的適用範圍。如圖3所示，雙向無線電能監控器5設置有控制系統8，控制系統8設置有微處理器81、存儲器、輸出模塊82、按鍵模塊83、無線模塊84和電源模塊85，微處理器81分別電連接存儲器、輸出模塊82、按鍵模塊83、無線模塊84和電源模塊85，無線模塊84包括接收來自電能監控操作開關6的無線信號的無線接收裝置和發射無線信號至電能監控操作開關6 的無線發射裝置，電能監控操作開關6設置有繼電器、無線接收裝置、無線發射裝置。雙向無線電能監控器5通過無線信號與電能監控操作開關6通信。為了使用方便，本實施例將監視器71、第二監視器72不直接連接，而是將監視器 71、第二監視器72設置發射電流值的無線發射裝置，無線模塊84設置有分別與監視器71、 第二監視器72對應的無線接收裝置，這樣避免使用導線，可以將雙向無線電能監控器5設置在合適的位置。進一步地，控制系統8設置有數據傳輸接口 86，數據傳輸接口 86可以為USB接口、 藍牙接口，也可以為RJ45數據接口，方便採集雙向無線電能監控器5中的數據和更新固件。進一步地，輸出模塊82設置有顯示屏821，顯示屏821用於顯示監測結果、提示可關閉或開啟的電器。進一步地，輸出模塊82設置有指示燈822、蜂鳴器823，當發生危險情
5況或設定情況時，可以使蜂鳴器823發聲提醒使用者，指示燈822為過載指示燈。在本實施例中，既可以設定由輸出模塊82對需要關閉或開啟電器進行提示，也可在存儲器中設定程序，當達到一定的情況或到達一定的時間後自動開啟、關閉電器，這尤其適用於企業的照明、空調等電器。進一步地，控制系統8設置有傳感器模塊9，傳感器模塊9與微處理器81電連接， 傳感器模塊9設置有溫度傳感器91、溼度傳感器92，傳感器模塊9可以為微處理器81提供環境的溫度、溼度等參數，並將溫度、溼度等參數在顯示屏821上顯示出來。本實施例的直流發電機1可以為太陽能光伏發電機，也可以為風能發電機。為了增強供電的可靠性，該裝置還可以設置有交流發電機12，交流發電機12的輸出端連接監視器71的輸入端，交流發電機12可以在其他供電系統供電不足時提供電能。最後應當說明的是，以上實施例僅用以說明本實用新型的技術方案，而非對本實用新型保護範圍的限制，儘管參照較佳實施例對本實用新型作了詳細地說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本實用新型的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本實用新型技術方案的實質和範圍。
權利要求1.一種小型發電與市電電網互補供電的系統，包括直流發電機(1)、逆變器(11)、與市電電網(2)連接的電網切換裝置(3)，逆變器(11)的輸出端連接電網切換裝置(3)，電網切換裝置(3)的輸出端連接家庭總線(4)，其特徵在於還包括雙向無線電能監控器(5)和電能監控操作開關(6)，雙向無線電能監控器(4)與電網切換裝置(3)耦合，雙向無線電能監控器(5)設置有可採集電網切換裝置(3)輸入輸出電流值的數據採集模塊，電能監控操作開關(6)的輸入端連接家庭總線(4)，電能監控操作開關(6)的輸出端連接家庭總線(4)上的負載(41)。
2.根據權利要求1所述的一種小型發電與市電電網互補供電的系統，其特徵在於所述數據採集模塊設置有監視器(71)、第二監視器(72)，監視器(71)和第二監視器(72)設置有電流傳感器，監視器(71)的輸入端連接逆變器(11)的輸出端，監視器(71)的輸出端連接電網切換裝置(3)的輸入端，第二監視器(72)的輸入端連接電網切換裝置(3)的輸出端，第二監視器(72)的輸出端連接家庭總線(4)的輸入端。
3.根據權利要求2所述的一種小型發電與市電電網互補供電的系統，其特徵在於所述雙向無線電能監控器(5)設置有控制系統(8)，控制系統(8)設置有微處理器(81)、存儲器、輸出模塊(82)、按鍵模塊(83)、無線模塊(84)和電源模塊(85)，微處理器(81)分別電連接存儲器、輸出模塊(82)、按鍵模塊(83)、無線模塊(84)和電源模塊(85)，無線模塊(84)包括接收來自電能監控操作開關(6)的無線信號的無線接收裝置和發射無線信號至電能監控操作開關(6)的無線發射裝置，所述電能監控操作開關(6)設置有繼電器、無線接收裝置、 無線發射裝置。
4.根據權利要求3所述的一種小型發電與市電電網互補供電的系統，其特徵在於所述監視器(71)、第二監視器(72)設置有發射電流值的無線發射裝置，無線模塊(84)設置有分別與監視器(71)、第二監視器(72)對應的無線接收裝置。
5.根據權利要求3所述的一種小型發電與市電電網互補供電的系統，其特徵在於所述控制系統(8 )設置有數據傳輸接口( 86 )，數據傳輸接口( 86 )與微處理器(81)電連接。
6.根據權利要求3所述的一種小型發電與市電電網互補供電的系統，其特徵在於所述輸出模塊(82)設置有顯示屏(821)。
7.根據權利要求3所述的一種小型發電與市電電網互補供電的系統，其特徵在於所述輸出模塊(82)設置有指示燈(822)、蜂鳴器(823)，所述指示燈(822)為過載指示燈。
8.根據權利要求3所述的一種小型發電與市電電網互補供電的系統，其特徵在於所述控制系統(8 )設置有傳感器模塊(9 )，傳感器模塊(9 )與微處理器(81)電連接，傳感器模塊(9 )設置有溫度傳感器(91)、溼度傳感器(92 )。
9.根據權利要求廣8任意一項所述的一種小型發電與市電電網互補供電的系統，其特徵在於所述直流發電機(1)為太陽能光伏發電機或風能發電機。
10.根據權利要求2所述的一種小型發電與市電電網互補供電的系統，其特徵在於還設置有交流發電機(12)，交流發電機(12)的輸出端連接監視器(71)的輸入端。
專利摘要本實用新型涉及電能監控器技術領域，尤其涉及一種小型發電與市電電網互補供電的系統，它包括直流發電機、逆變器、與市電電網連接的電網切換裝置，逆變器的輸出端連接電網切換裝置，電網切換裝置的輸出端連接家庭總線，該系統還包括雙向無線電能監控器和電能監控操作開關，雙向無線電能監控器與電網切換裝置耦合，雙向無線電能監控器設置有可採集電網切換裝置輸入輸出電流值的數據採集模塊，雙向無線電能監控器可以遠程檢測電器的用電量、控制電器的開啟和關閉，雙線電能監控器通過比較發電機的發電量和電器的用電量，提示使用者可以開啟或關閉哪些電器，從而調整電器使用的時間，有利於合理利用電能。
文檔編號G05B19/418GK202013512SQ20112011971
公開日2011年10月19日 申請日期2011年4月21日 優先權日2011年4月21日
發明者楊琪 申請人:東莞市瑞柯電機有限公司