一种家用太阳能风能供电系统技术方案

本发明专利技术提出一种家用太阳能风能供电系统。包括AC/DC变换器、蓄电池组、DC/DC变换器、太阳能电池组、风能发电机、风向风速监测仪、系统控制器、经纬度光照分析模块、电机组以及电网开关。其中，所述的AC/DC变换器包括单向AC/DC变换器和双向AC/DC变换器。电机组、蓄电池、电网开关、风向风速监测仪、经纬度光照分析模块以及直流负载直接与系统控制器连接。本发明专利技术中电机组用于调节太阳能电池组的仰角和方向以及风能发电机的方向。获得最佳的能源转换效率；并且能够有效的应对突发情况。具有能源利用率高与工作持续性高等优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种供电系统，尤其涉及一种家用太阳能风能供电系统。
技术介绍
近年来，随着全球能源危机的不断加深，煤、石油、天然气等常规能源正日渐枯竭，并且由于使用这些常规能源带来了环境污染的加剧以及气温上升等环境问题，人们现在对于新型清洁能源的需求与日俱增。太阳能、风能等新型能源的利用已变成当今的热门话题。太阳能、风能的利用主要是先将其转换成电能，再由电能转换为我们所需要的其他形式的能量。独立的家用供电系统采用太阳能与风能进行发电，并且采用蓄电池组储存电能；并以蓄电池组作为负载电源向负载供电。但光伏发电与风力发电具有不稳定性以及不连续性等固有缺陷。随着地球绕太阳的公转，太阳在一年中其位置与仰角是不一样的；风向也是变换着的。因此太阳能与风能的利用率较低。
技术实现思路
为了实现根据本专利技术的这些目的和其它优点，提供了一种家用太阳能风能供电系统。该系统实时监测风向，并且通过经玮度获取实时的太阳位置与仰角。并且根据风向与太阳的位置与仰角利用电机组调节风能发电机的方向以及太阳能电池组的方向与仰角，以获得最大的发电效率。连接电网，以消除光伏发电与风力发电的不稳定性与不连续性的缺陷。同时采用两个蓄电池组，其中一个蓄电池组作为常规供电电源，另一个蓄电池组作为应急电源，以应对突发状况。本专利技术的技术方案概括如下:一种家用太阳能风能供电系统，包括AC/DC变换器、蓄电池组、DC/DC变换器、太阳能电池组、风能发电机、风向风速监测仪、系统控制器、经玮度光照分析模块、电机组以及电网开关。其中，所述的AC/DC变换器包括单向AC/DC变换器和双向AC/DC变换器。电机组、蓄电池、电网开关、风向风速监测仪、经玮度光照分析模块以及直流负载直接与系统控制器连接。所述的太阳能电池组通过DC/DC变换器与系统控制器连接。风能发电机、电网、交流负载均通过AC/DC变换器与系统控制器连接；电网通过电网开关与交流负载连接。所述的电机组至少有两个，用于调节太阳能电池组的仰角和方向以及风能发电机的方向。优选的是，所述的蓄电池组为两个。其中一个作为常规负载供电电源，另一个作为备用电源以应对突发情况。优选的是，所述的连接电网与系统控制器的AC/DC变换器为双向AC/DC变换器。优选的是，所述的系统控制器包括主电路、信号处理电路、采样电路、微处理器、时间电路、充放电切换回路以及电动机正反转定时控制电路；其中，主电路、信号处理电路、采样电路、时间电路、充放电切换回路以及电动机正反转定时控制电路与微处理器连接。根据安装点的经玮度以及系统最初激活时间获得当地实时的太阳方向与仰角。系统控制器控制与太阳能电池组相连的电机组I调节太阳能电池板的方向与仰角，获得最大光伏效率；系统控制器根据风向风速监测仪实时监控的风向风速数据控制与风能发电机连接的电机组2调节风能发电机的方向，获得最大效率。太阳能电池组与风力发电机产生的电能分别通过DC/DC变换器与AC/DC变换器转换后储存于蓄电池中。当蓄电池充满电时，控制器关闭蓄电池充电电路，将多余的电能通过AC/DC变换器出入电网。 蓄电池组I直接向直流负载供电，并且通过AC/DC变换器转换后向交流负载供电。当蓄电池I电量低于基准值时，系统控制器关闭蓄电池放电电路，改由电网供电；控制器打开电网开关，电网直接向交流负载供电，并且通过AC/DC变换器向直流负载供电。当电网出现状况，并且蓄电池组I由于天气原因未能得到有效的充电，则有作为备用电源的蓄电池组2向负载供电。本专利技术至少包括以下有益效果:I)本专利技术采用经玮度分析模块与风向风速监测仪实时获得太阳的方向与角度以及风向风速，并且系统控制器根据太阳的方向与仰角和风向风速控制电机组调节太阳能电池组的方向与仰角以及风力发电机的方向，获得最佳的能源转换效率。2)本专利技术采用两组蓄电池组，以其中一组蓄电池组作为常规供电电源，另一蓄电池组作为备用能源。能够在电网出现状况并且由于天气原因未能得到有效的充电的突发情况下能够继续支持负载工作。本专利技术的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本专利技术的研宄和实践而为本领域的技术人员所理解。【附图说明】图1是本专利技术提出的一种家用太阳能风能供电系统的系统构成框图。【具体实施方式】下面结合附图对本专利技术的技术方案做进一步的详细说明:本专利技术提供一种家用太阳能风能供电系统，如图1所示，包括AC/DC变换器、蓄电池组、DC/DC变换器、太阳能电池组、风能发电机、风向风速监测仪、系统控制器、经玮度光照分析模块、电机组以及电网开关。其中由太阳能电池板、DC/DC变换器、系统控制器、蓄电池组和风能发电机、AC/DC变换器、蓄电池组以及电网、AC/DC变换器、系统控制器、蓄电池组构成3个充电回路。由蓄电池组、电网、电网开关、系统控制器、电机组、负载AC/DC变换器构成的混合供电回路。在安装系统时，在经玮度光照分析模块输入当地经玮度和最初系统激活时间以及蓄电池的最高基准值与最低基准值。系统控制器根据经玮度光照分析模块获得太阳能电池板的最佳方向与仰角来调节太阳能电池板以获得最佳的光伏效率。同时系统控制器根据风向风速监测仪获得的风速与风向参数，实时调节风能发电机的方向以获得最佳的风能发电效率。并且在系统控制器中可以设置一个风速基准值，当风速小于基准值时，在风向改变的时候不需要调节风能发电机的方向。将太阳能电池组与风能发电机产生的电能分别经过DC/DC变换器与AC/DC变换器向蓄电池充电。当蓄电池电量高于最高基准值时，系统控制器切断充电电路停止充电病打开与电网连接的电路经过AC/DC变换器回馈电网。蓄电池组I通过控制器直接向直流负载供电，并且经过AC/DC变换器向交流负载供电。当蓄电池组I电路低于设置的最低基准值时，系统控制器切断蓄电池组I的供电电路，打开电网开关，电网直接向交流负载供电，并且通过AC/DC变换器向直流负载供电。当蓄电池组I的电量低于最低基准值，且电网异常时，改由蓄电池组2向负载供电，并且支持系统控制器、风向风速监测仪、经玮度分析模块以及电机组的工作。尽管本专利技术的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用。它完全可以被适用于各种适合本专利技术的领域。对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改。因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本专利技术并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。【主权项】1.一种家用太阳能风能供电系统，其特征在于，包括AC/DC变换器、蓄电池组、DC/DC变换器、太阳能电池组、风能发电机、风向风速监测仪、系统控制器、经玮度光照分析模块、电机组以及电网开关；其中，所述的AC/DC变换器包括单向AC/DC变换器和双向AC/DC变换器；电机组、蓄电池、电网开关、风向风速监测仪、经玮度光照分析模块以及直流负载直接与系统控制器连接；所述的太阳能电池组通过DC/DC变换器与系统控制器连接；风能发电机、电网、交流负载均通过AC/DC变换器与系统控制器连接；电网通过电网开关与交流负载连接；所述的电机组至少有两个，用于调节太阳能电池组的仰角和方向以及风能发电机的方向。2.根据权利要求1所述的家用太阳能风能供电系统，其特征在于，所述的蓄电池组为两个。3.根据权利要求1所述的家用太阳能风能供电系统，其特征在本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种家用太阳能风能供电系统，其特征在于，包括AC/DC变换器、蓄电池组、DC/DC变换器、太阳能电池组、风能发电机、风向风速监测仪、系统控制器、经纬度光照分析模块、电机组以及电网开关；其中，所述的AC/DC变换器包括单向AC/DC变换器和双向AC/DC变换器；电机组、蓄电池、电网开关、风向风速监测仪、经纬度光照分析模块以及直流负载直接与系统控制器连接；所述的太阳能电池组通过DC/DC变换器与系统控制器连接；风能发电机、电网、交流负载均通过AC/DC变换器与系统控制器连接；电网通过电网开关与交流负载连接；所述的电机组至少有两个，用于调节太阳能电池组的仰角和方向以及风能发电机的方向。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：朱桂林，
申请(专利权)人：苏州佳亿达电器有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32