利用混合綠色能源的智能家用電能控制系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種利用混合綠色能源的智能家用電能控制系統(tǒng),包括發(fā)電裝置、電流監(jiān)控單元、蓄電池組、PWM控制器、直流照明燈具、逆變器、智能調(diào)控模塊、交流配電箱、交流家用電器、電器監(jiān)控單元、中央控制器、網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊、遠(yuǎn)程控制終端。所述的發(fā)電裝置通過(guò)電流監(jiān)控單元連接蓄電池組，蓄電池組向家用電器提供電力，中央控制器分別與電流監(jiān)控單元和電器監(jiān)控單元連接，電器監(jiān)控單元的控制端與家用電器的控制端連接，遠(yuǎn)程控制終端通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊與中央控制器連接。由于本發(fā)明的蓄電池組通過(guò)智能分析優(yōu)化配比綠色能源發(fā)電量的直流輸出和交流輸出，減少了逆變過(guò)程中的損耗，提高了直流照明燈具的使用壽命和整套系統(tǒng)的工作效率。
【專利說(shuō)明】利用混合綠色能源的智能家用電能控制系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種電能控制箱體，特別是涉及一種利用混合綠色能源的智能家用電能控制系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著綠色能源開(kāi)發(fā)利用越來(lái)越廣泛，越來(lái)越多的地方開(kāi)始利用綠色能源。目前的室內(nèi)電能控制系統(tǒng)中，主要還是基于市電輸出，結(jié)合照明燈具和其它用電器及相關(guān)傳感器的感應(yīng)參數(shù)，調(diào)整室內(nèi)照明的效果，并沒(méi)有結(jié)合混合綠色能源技術(shù)。雖然有業(yè)者采用更加節(jié)能環(huán)保的方式進(jìn)行控制，但由于采用的控制方式單一，無(wú)法充分滿足智能和節(jié)能的需求。隨著并網(wǎng)技術(shù)和智能居家技術(shù)的不斷發(fā)展，結(jié)合并網(wǎng)技術(shù)的智能控制和家用電器的智能控制系統(tǒng)，具有更廣泛的前景。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種提高綠色能源的利用率高并可獲得收益的利用混合綠色能源的智能家用電能控制系統(tǒng)。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)解決方案是:
本發(fā)明是一種利用混合綠色能源的智能家用電能控制系統(tǒng)，包括發(fā)電裝置、電流監(jiān)控單元、蓄電池組、PWM控制器、直流照明燈具、逆變器、智能調(diào)控模塊、交流配電箱、交流家用電器、電器監(jiān)控單元、中央控制器、網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊、遠(yuǎn)程控制終端；所述的發(fā)電裝置輸出端連接電流監(jiān)控單元的輸入端，電流監(jiān)控單元的輸出端連接蓄電池組，發(fā)電裝置通過(guò)電流監(jiān)控單元向蓄電池組充電；所述的蓄電池組的一個(gè)輸出端通過(guò)PWM控制器向流照明燈具提供電力，蓄電池組的另一個(gè)輸出端通過(guò)逆變器、智能調(diào)控模塊、交流配電箱向交流家用電器提供電力；所述的電流監(jiān)控單元的輸出端與中央控制器連接，中央控制器與電器監(jiān)控單元的輸入端連接，電器監(jiān)控單元的控制端分別與直流照明燈具的控制端和交流家用電器的控制端連接；所述的遠(yuǎn)程控制終端通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊與中央控制器連接。
[0005]本發(fā)明還包括計(jì)量箱；所述的交流配電箱通過(guò)計(jì)量箱外接電網(wǎng)。
[0006]所述的發(fā)電裝置包括風(fēng)力發(fā)電單元、太陽(yáng)能發(fā)電單元、交直流轉(zhuǎn)換器、直流轉(zhuǎn)換器；所述的風(fēng)力發(fā)電單元通過(guò)交直流轉(zhuǎn)換器連接電流監(jiān)控單元的輸入端，太陽(yáng)能發(fā)電單元通過(guò)直流轉(zhuǎn)換器連接電流監(jiān)控單元的輸入端。
[0007]采用上述方案后，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn):
1、由于本發(fā)明的蓄電池組的一個(gè)輸出端通過(guò)PWM控制器向流照明燈具提供電力，蓄電池組的另一個(gè)輸出端通過(guò)逆變器、智能調(diào)控模塊、交流配電箱向交流家用電器提供電力，通過(guò)智能分析優(yōu)化配比綠色能源發(fā)電量的直流輸出和交流輸出，最大化減少逆變過(guò)程中的損耗，提高了直流照明燈具的使用壽命和可調(diào)性，提高整套系統(tǒng)的工作效率。
[0008]2、由于本發(fā)明設(shè)有交流配電箱，通過(guò)交流配電箱，在家用電器由綠色能源供電輸入和市電輸入時(shí)，實(shí)現(xiàn)自由對(duì)接。并通過(guò)智能分析模塊，保證用戶正常用電需求時(shí)，保證綠色能源發(fā)電組件的安全。
[0009]3、由于本發(fā)明設(shè)有電器監(jiān)控單元，采用一個(gè)人機(jī)交互的控制界面，通過(guò)集成管理家用照明燈具和電器，以及綠色能源發(fā)電組件的工作參數(shù)，實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)的工作狀態(tài)。
[0010]4、本發(fā)明通過(guò)將綠色能源產(chǎn)生的電能用作室內(nèi)照明和電器用電的同時(shí)，將多余的電能傳輸?shù)诫娋W(wǎng)中，獲取收益。在保證家庭用電的同時(shí)，提高了綠色能源的利用率，減少常規(guī)能源的消耗。通過(guò)蓄電池，產(chǎn)生直流照明用電輸出和交流電器用電輸出，合理運(yùn)用，優(yōu)化輸出，提高綠色能源的利用率。
[0011]5、由于本發(fā)明設(shè)有中央控制器、網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊、遠(yuǎn)程控制終端，可以通過(guò)無(wú)線的遠(yuǎn)程監(jiān)控，可以在外出時(shí)，及時(shí)了解屋內(nèi)的家用電器和外設(shè)發(fā)電設(shè)備的工作狀態(tài)，保證安全。
[0012]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0013]圖1是本發(fā)明的電路框圖；
圖2是本發(fā)明的電路原理圖。

【具體實(shí)施方式】
[0014]如圖1、圖2所示，本發(fā)明是一種利用混合綠色能源的智能家用電能控制系統(tǒng)，包括發(fā)電裝置1、電流監(jiān)控單元2、蓄電池組3、PWM控制器4、直流照明燈具5、逆變器6、智能調(diào)控模塊7、交流配電箱8、計(jì)量箱9、單片機(jī)供電模塊91、GSM模塊供電模塊92、GSM模塊接線模塊93、交流家用電器10、電器監(jiān)控單元20、中央控制器30、網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊40、遠(yuǎn)程控制終端50。
[0015]所述的發(fā)電裝置I包括風(fēng)力發(fā)電單元11、太陽(yáng)能發(fā)電單元12、交直流轉(zhuǎn)換器13、直流轉(zhuǎn)換器14。所述的風(fēng)力發(fā)電單元11通過(guò)交直流轉(zhuǎn)換器13連接電流監(jiān)控單元2的輸入端，太陽(yáng)能發(fā)電單元12通過(guò)直流轉(zhuǎn)換器14連接電流監(jiān)控單元2的輸入端。
[0016]所述的電流監(jiān)控單元2的輸出端連接蓄電池組3，發(fā)電裝置I通過(guò)電流監(jiān)控單元2向蓄電池組3充電。所述的蓄電池組3的一個(gè)輸出端通過(guò)PWM控制器4向流照明燈具5提供電力，蓄電池組3的另一個(gè)輸出端通過(guò)逆變器6、智能調(diào)控模塊7、交流配電箱8向交流家用電器10提供電力。所述的電流監(jiān)控單元2的輸出端與中央控制器30連接，中央控制器30與電器監(jiān)控單元20的輸入端連接，電器監(jiān)控單元20的控制端分別與直流照明燈具5的控制端和交流家用電器10的控制端連接，用于控制家用電器的電流和電壓。所述的發(fā)電裝置I通過(guò)單片機(jī)供電模塊91、GSM模塊供電模塊92、GSM模塊接線模塊93向中央控制器30提供電力。
[0017]所述的遠(yuǎn)程控制終端50通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊40與中央控制器30連接。所述的交流配電箱8通過(guò)計(jì)量箱9外接電網(wǎng)。所述的中央控制器30采用單片機(jī)控制系統(tǒng)。
[0018]本發(fā)明工作原理:
發(fā)電裝置I的布置和安裝，以及蓄電池組3的選擇，可以根據(jù)用戶房屋建筑特點(diǎn)進(jìn)行選擇，在保證不影響房屋建筑安全和采光的情況下，盡可能多布置太陽(yáng)能發(fā)電單元12，并更加風(fēng)向布置合適的風(fēng)力發(fā)電單元11。因?yàn)槭欠课萁ㄖ梢圆挥每紤]蓄電池組3的重量，即是可以選擇更加安全經(jīng)濟(jì)的鉛酸蓄電池組，在選擇容量時(shí)，可以將常用家電的總功率合計(jì)，選擇保證在所有發(fā)電裝置I停止工作的情況下，依靠蓄電池組3可以持續(xù)工作十二小時(shí)即可。
[0019]在發(fā)電裝置I和蓄電池組3之間，分別安裝DC-DC轉(zhuǎn)換器及AC-DC轉(zhuǎn)換器，穩(wěn)定蓄電池組3的輸入電壓。同時(shí)在蓄電池組3的輸出端，可固定輸出的直流電壓，提供LED燈具的照明。另外在和逆變器6相連，當(dāng)蓄電池組3容量接近飽和時(shí)，將多余電量傳輸?shù)诫娋W(wǎng)中，并通過(guò)計(jì)量箱9記錄輸出電量。蓄電池組3組確定后，根據(jù)室內(nèi)直流供電LED的工作電壓，配置相對(duì)應(yīng)的直流轉(zhuǎn)換器14，通過(guò)電路直接供電。通過(guò)可以安裝PWM控制器4和光電耦合器，并通過(guò)編寫LED燈具的控制程序，調(diào)節(jié)不同的輸出功率，可以實(shí)現(xiàn)輸出不同LED不同的光照效果。
[0020]在逆變器6和家庭電路間安裝一個(gè)交流配電箱8，即是可以給家用電器提供交流供電。在控制方面，可以對(duì)智能調(diào)控模塊7編寫一個(gè)單片機(jī)控制程序，實(shí)現(xiàn)在家用電器在開(kāi)始工作后，優(yōu)先使用通過(guò)蓄電池組3經(jīng)過(guò)逆變器6后的交流電腦，并在發(fā)電量和蓄電池組3量不滿足家用電器需求時(shí)，自動(dòng)切換到市電供電。
[0021]通過(guò)程序編輯數(shù)據(jù)庫(kù)，將室內(nèi)照明燈具和用電器件集成在一個(gè)系統(tǒng)中，并在發(fā)電裝置I輸入電路中安裝一個(gè)電流記錄裝置，在已知轉(zhuǎn)換電壓的情況下，監(jiān)測(cè)整個(gè)綠色能源的輸入電量，并通過(guò)對(duì)室內(nèi)用電設(shè)備的監(jiān)控，集合顯示整個(gè)用電設(shè)備和發(fā)電設(shè)備的工作
本發(fā)明中的無(wú)線監(jiān)控技術(shù)，是通過(guò)傳感器和單片機(jī)控制系統(tǒng)(中央控制器30)，現(xiàn)場(chǎng)控制總線將信息集成到中央控制單元(即是通過(guò)C++編寫家用電器的信息管理庫(kù)，采集相對(duì)應(yīng)的監(jiān)控信息，并通過(guò)單片機(jī)編寫程序，將信息傳遞到Zigbee數(shù)傳模塊)，實(shí)現(xiàn)對(duì)所有家用電器的監(jiān)控管理。將中央控制單元連接Zigbee數(shù)傳模塊(由于Zigbee是雙向通信，可以實(shí)現(xiàn)信號(hào)的接收和發(fā)送)，將采集的信息通過(guò)Zigbee無(wú)線網(wǎng)絡(luò)和互聯(lián)網(wǎng)連接，并和手機(jī)上安裝的對(duì)應(yīng)軟件連接(在手機(jī)或者電腦上安裝相對(duì)于的控制程序)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控。
[0022]本發(fā)明的重點(diǎn)是:結(jié)合現(xiàn)有的智能控制技術(shù)和智能，通過(guò)一種全新的技術(shù)方案和控制方案，實(shí)現(xiàn)一種新的開(kāi)發(fā)利用綠色能源的控制系統(tǒng)，將混合綠色能源發(fā)電與市電實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)能量管理，充分利用綠色能源；并通過(guò)無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制。綜合提供一種全新的綠色智能居家的控制系統(tǒng)。
[0023]以上所述，僅為本發(fā)明較佳實(shí)施例而已，故不能以此限定本發(fā)明實(shí)施的范圍，即依本發(fā)明申請(qǐng)專利范圍及說(shuō)明書內(nèi)容所作的等效變化與修飾，皆應(yīng)仍屬本發(fā)明專利涵蓋的范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種利用混合綠色能源的智能家用電能控制系統(tǒng)，其特征在于:包括發(fā)電裝置、電流監(jiān)控單元、蓄電池組、PWM控制器、直流照明燈具、逆變器、智能調(diào)控模塊、交流配電箱、交流家用電器、電器監(jiān)控單元、中央控制器、網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊、遠(yuǎn)程控制終端；所述的發(fā)電裝置輸出端連接電流監(jiān)控單元的輸入端，電流監(jiān)控單元的輸出端連接蓄電池組，發(fā)電裝置通過(guò)電流監(jiān)控單元向蓄電池組充電；所述的蓄電池組的一個(gè)輸出端通過(guò)PWM控制器向流照明燈具提供電力，蓄電池組的另一個(gè)輸出端通過(guò)逆變器、智能調(diào)控模塊、交流配電箱向交流家用電器提供電力；所述的電流監(jiān)控單元的輸出端與中央控制器連接，中央控制器與電器監(jiān)控單元的輸入端連接，電器監(jiān)控單元的控制端分別與直流照明燈具的控制端和交流家用電器的控制端連接；所述的遠(yuǎn)程控制終端通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊與中央控制器連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用混合綠色能源的智能家用電能控制系統(tǒng)，其特征在于:還包括計(jì)量箱；所述的交流配電箱通過(guò)計(jì)量箱外接電網(wǎng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用混合綠色能源的智能家用電能控制系統(tǒng)，其特征在于:所述的發(fā)電裝置包括風(fēng)力發(fā)電單元、太陽(yáng)能發(fā)電單元、交直流轉(zhuǎn)換器、直流轉(zhuǎn)換器；所述的風(fēng)力發(fā)電單元通過(guò)交直流轉(zhuǎn)換器連接電流監(jiān)控單元的輸入端，太陽(yáng)能發(fā)電單元通過(guò)直流轉(zhuǎn)換器連接電流監(jiān)控單元的輸入端。
【文檔編號(hào)】H02J7/35GK104505880SQ201410769694
【公開(kāi)日】2015年4月8日 申請(qǐng)日期:2014年12月15日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月15日
【發(fā)明者】周海峰, 張桂玲, 葉曉軍, 陳景鋒, 王榮杰, 紀(jì)成, 盧其炎, 林忠華, 陳興才, 丁曉映, 唐俊, 趙菊芬 申請(qǐng)人:集美大學(xué)