智能供电切换装置、应用该装置的供电系统及控制方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种智能供电切换装置、应用该装置的供电系统及控制方法，包括切换策略产生模块、直流测量模块、交流测量模块、复合切换模块，所述切换策略产生模块分别连接并控制所述直流测量模块、交流测量模块与复合切换模块，所述复合切换模块连接所述交流测量模块。本发明专利技术的有益效果是，实现离网太阳能逆变器与市电的无忧切换，确保用电安全，同时，提高太阳能的利用率，节约能源。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及太阳能发电、供电领域，尤其涉及一种智能供电切换装置、应用该装置的供电系统及控制方法。
技术介绍
并网太阳能逆变器功率大，技术复杂，受现行政策和电网安全等技术手段限制，太阳能逆变器并网条件较为苛刻，一般要经电网部门论证和审批。中小容量的太阳能逆变器，即使带“并网接口”，在相当长的一段时期内，还做不到“即插即用”。与之相对应的离网型逆变器一般功率小，价格低，一般用于无市电的场景，如庭院、景观照明，公园、公路、市政设施等，且配备不同容量的蓄电池。近些年，为增加可靠性和更好地利用清洁能源，在有市电的区域，也大量使用离网太阳能逆变器。因逆变器本身不具备并网功能(或并网条件)，多采用将负载与市电隔离，然后靠类似于“双投开关”的方式人为切换。这种切换会带来两个问题：其一，会使电力瞬时中断。除照明、加热型负载外，由人为切换电力瞬时中断是不能忍受的。例如，掉电会造成电视、微机、监控设备、转机设备的复位停机。其二，人为切换无法实现太阳能、蓄电池与市电的优化。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于提供一种智能供电切换装置及应用该装置的供电系统，解决现有离网太阳能供电与市电不能无间断切换的问题。本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的：一种智能供电切换装置，包括切换策略产生模块，其为根据当前用电功率、负载性质、电池容量等诸多要素，产生切换的策略，发出切换指令，保持与后台进行数据交互；直流测量模块，主要是对蓄电池系统的电源电压、电流进行测量，分析是充电状态还是放电状态，计算当前蓄电池的荷电容量；交流测量模块，主要是负载的电压、电流、功率进行测量；复合切换模块，其由电力电子器件与功率继电器接点相结合的切换，所述复合切换模块充分利用电子元件的快速性和功率继电器接点的低损耗性实现互补切换；所述切换策略产生模块分别连接并控制所述直流测量模块、交流测量模块与复合切换模块，所述复合切换模块连接所述交流测量模块。进一步地，所述切换策略产生模块还连接触控显示模块，以通过外设的操作控制装置与显示装置实现操作、显示系统状态。进一步地，所述切换策略产生模块还连接有测温控制模块，其用于检测应用系统中的外部元件的工作状态以发出控制指令。进一步地，所述切换策略产生模块还连接有网络通讯模块，其能够将所述切换策略产生模块的信息通过网络传输至移动设备，实现远程控制。进一步地，所述网络通信模块包括Wifi模块、3G模块、4G模块、蓝牙模块或Zigbee模块中的至少一种。一种供电系统，所述供电系统包括光伏板、蓄电池、逆变器、智能供电切换装置、市电输出端以及用户负载，所述光伏板依次连接所述蓄电池与逆变器，所述逆变器的输出端与市电输出端均连接所述智能供电切换装置，所述智能供电切换装置的输出端连接所述用户负载。进一步地，所述蓄电池还连接分流器，所述分流器分别连接所述光伏板与逆变器。进一步地，所述智能供电切换装置好连接有远程通讯装置。一种控制方法，包括切换指令生成，所述切换策略产生模块接收采集来自交流测量模块、直流测量模块的数据，根据当前状态的优选条件和限制条件，决定是否产生复合切换指令；选择优先级，在所述蓄电池容量在上限值以上时，采用储能优先；当蓄电池容量有一定的存储空间时，采用太阳能优先，有利于充分利用太阳能；当上述条件均不满足时，采用人为切换以最终达到供电系统稳定运行；复合切换的时序，其按固定的时序进行的，时序决定了各电力电子元件、功率继电器的导通时间，最终实现离网太阳能逆变器端与市电输出端的准确、无忧切换。本专利技术的有益效果是：1、本专利技术采用智能控制以及电子元件与功率继电器的结合应用，实现离网太阳能与市电无间断切换，保证用户负载的用电安全；2、控制灵活，多种切换策略供选择，完全能够做到在保证供电安全可靠的前提下充分使用太阳能，节约能源。附图说明图1是本专利技术实施例提供的一种智能供电切换装置的内部控制方框图；图2是本专利技术实施例提供的一种应用智能供电切换装置的供电系统的线路方框图；图3是本专利技术实施例提供的一种智能供电切换装置的控制方式指令方框图。图中：1、切换策略产生模块；2、直流测量模块；3、交流测量模块；4、复合切换模块；5、触控显示模块；6、测温控制模块；7、网络通讯模块；8、光伏板；9、蓄电池；10、逆变器；11、市电输出端；12、用户负载；13、分流器；14、远程通讯装置。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图1-图3，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本专利技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本专利技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本专利技术的范围，仅仅表示本专利技术的选定实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。如图1-图3所示，图1为本专利技术智能供电切换装置的内部控制方框图，图2为本专利技术应用智能供电切换装置的供电系统的线路方框图，图3为本专利技术的智能供电切换装置的控制方式指令方框图。其中，为了清晰地表述供电系统的整体应用图示，故图中省略逆变器、蓄电池分别与测温控制模块的的线路连接。可知的，逆变器、蓄电池分别与测温控制模块之间的线路连接关系均为现有技术中为公众所熟知的
技术实现思路
。如图1-图3所示，图1为本专利技术智能供电切换装置的内部控制方框图，图2为本专利技术应用智能供电切换装置的供电系统的线路方框图，图3为本专利技术的智能供电切换装置的控制方式指令方框图。其中，为了清晰地表述供电系统的整体应用图示，故图中省略逆变器、蓄电池9分别与测温控制模块6的线路连接。可知的，逆变器、蓄电池9分别与测温控制模块6之间的线路连接关系均为现有技术中为公众所熟知的
技术实现思路
。实施例1：如图1所示，图1示出了本专利技术实施例提供的一种智能供电切换装置，包括切换策略产生模块1，其为根据当前用电功率、负载性质、电池容量等诸多要素，产生切换的策略，发出切换指令，保持与后台进行数据交互；直流测量模块2，主要是对蓄电池9系统的电源电压、电流进行测量，分析是充电状态还是放电状态，计算当前蓄电池9的荷电容量；交流测量模块3，主要是负载的电压、电流、功率进行测量；复合切换模块4，其由电力电子器件与功率继电器接点相结合的切换，所述复合切换模块4充分利用电子元件的快速性和功率继电器接点的低损耗性实现互补切换；切换策略产生模块1分别连接并控制直流测量模块2、交流测量模块3与复合切换模块4，所述复合切换模块4连接所述交流测量模块3。作为进一步优选地实施方式，切换策略产生模块1还连接触控显示模块5，以通过外设的操作控制装置与显示装置实现操作、显示系统状态。作为更进一步优选地实施方式，切换策略产生模块1还连接有测温控制模块6，其用于检测应用系统中的外部元件的工作状态以发出控制指令。其中，测温控制模块6由一组接在端子上的Pt100测温传感器和一组开关量无源输入点组成，即接收温度和开关信号。其通过测量电池组温度和逆变器的状态实现对电池容量的精确测量；根据逆变器的状态信号(例如工作或故障)来决定智能供电切换装置是否执行进行离网太阳能本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种智能供电切换装置，其特征在于：包括切换策略产生模块，其为根据当前用电功率、负载性质、电池容量等诸多要素，产生切换的策略，发出切换指令，保持与后台进行数据交互；直流测量模块，主要是对蓄电池系统的电源电压、电流进行测量，分析是充电状态还是放电状态，计算当前蓄电池的荷电容量；交流测量模块，主要是负载的电压、电流、功率进行测量；复合切换模块，其由电力电子器件与功率继电器接点相结合的切换，所述复合切换模块充分利用电子元件的快速性和功率继电器接点的低损耗性实现互补切换；所述切换策略产生模块分别连接并控制所述直流测量模块、交流测量模块与复合切换模块，所述复合切换模块连接所述交流测量模块。

【技术特征摘要】
1.一种智能供电切换装置，其特征在于：包括切换策略产生模块，其为根据当前用电功率、负载性质、电池容量等诸多要素，产生切换的策略，发出切换指令，保持与后台进行数据交互；直流测量模块，主要是对蓄电池系统的电源电压、电流进行测量，分析是充电状态还是放电状态，计算当前蓄电池的荷电容量；交流测量模块，主要是负载的电压、电流、功率进行测量；复合切换模块，其由电力电子器件与功率继电器接点相结合的切换，所述复合切换模块充分利用电子元件的快速性和功率继电器接点的低损耗性实现互补切换；所述切换策略产生模块分别连接并控制所述直流测量模块、交流测量模块与复合切换模块，所述复合切换模块连接所述交流测量模块。2.如权利要求1所述的智能供电切换装置，其特征在于：所述切换策略产生模块还连接触控显示模块，以通过外设的操作控制装置与显示装置实现操作、显示系统状态。3.如权利要求1所述的智能供电切换装置，其特征在于：所述切换策略产生模块还连接有测温控制模块，其用于检测应用系统中的外部元件的工作状态以发出控制指令。4.如权利要求2所述的智能供电切换装置，其特征在于：所述切换策略产生模块还连接有网络通讯模块，其能够将所述切换策略产生模块的信息通过网络传输至移动设备，实现远程控制。5.如权利要求4所述的智能供电切换装置，其特征在于：所述网...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘红亮，陈思，
申请(专利权)人：北京绿源普惠科技有限公司，北京希科科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11