一种以太阳能为主电源的智能化供电系统技术方案

本发明专利技术涉及一种以太阳能为主电源的智能化供电系统，所述供电系统包括光伏电池组、交流电网、与所述交流电网相连的整流稳压单元、分别与所述光伏电池组和整流稳压单元相连的转换开关，所述供电系统还包括通过至少一个电源线与所述转换开关相连的家用电器设备、通过开关控制线与所述转换开关相连的控制单元、通过数据总线与所述控制单元相连的通讯单元和电力计量单元。本发明专利技术的供电系统可以节约大量的交流电网的电能，为实施碳排放计量和交易提供了基础数据，为合同能源管理提供了基础，且能够给真正智能家居创造统一的通信基础。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种供电系统，特别是涉及一种以太阳能为主电源的智能化供电系统。
技术介绍
目前太阳能发电系统多以大型电站为主，成本较高，基本靠国家政策补贴生存。我国现行的发电供电体系是以黑色能源一一大型交流电网为主、以绿色能源(太阳能发电等)为辅。太阳能发电是通过光伏电池将阳光转化为电能(低压直流电能)，为了能够将其并入交流电网，必须先通过逆变器将直流电转换成交流电(频率为50Hz)、再通过变压器将其升压稳压、还要通过专用设备调整稳定相位，才能做到与电网同步，即并网。这种将直流电变为交流电的设备叫逆变器，成本非常高。同时直流低压电变为交流高压电的转变过程中，能量损失约30%。其次，阳光最好时电网或许不需要这部分电力，当电网需要电力时也许没有阳光，这就需要把太阳能光伏电池所发出的电力存储起来，以便电网调用，这就需要非常大的存储电池组。而存储电池组的寿命远远小于光伏电池的寿命，而更换电池组会更加大电站的运行成本。目前兆瓦级的太阳能电站，其光伏电池的发电设备约占电站总成本的30 %，而并网设备、储电设备和工程管理费占总的成本70 %。目前也有用于边远地区如高山海岛无交流电网的环境下的小型太阳能发电系统，通常都是通过逆变器等给用电设备供电。为了使电源能够实现不间断供电的需求，常常配备比较大的储能电池组(直流)。这些小型系统，没有电力计量功能，因此不能显示实际使用了多少绿色能源。目前也有用于直接驱动直流用电设备(如家用空调和电视机)的太阳能供电装置，但是只有供电功能，没有设置与用电设备内部控制电脑相连接的数据接口，无法实现管理功能。上述几种系统都没有内置嵌入磁卡，不具备收费管理功能。更没有嵌入与磁卡绑定的通讯单元，不具备远程数据管理和金融管理功能。与此同时，由于设计主导思想是以黑色电源为主，以绿色电源为辅。在建筑物中没有考虑以(绿色电源)直流为主的布线规范，即使有个别用电设备采用直流供电，也要使用单独的变压器整流稳压器供电，用外置的专用导线连接。而绝大多数家用电器都采用交流供电方式，出于安全考虑现有技术规范不许可这些家用电器的交流电源插头并行走数据总线。所以若要连接这些电器内的电脑芯片，必须通过另外的方式，如通过USB 口连接蓝牙，电力载波猫等方式。如上所述，目前市面上的太阳能发电装置，主要是为黑色能源大型交流电网做补充用途设计的；而小型离网式发电装置主要是为没有电的环境设计的。所以，针对目前太阳能供电的现状，提出一种以太阳能为主电源的智能化供电系统，就显得尤为必要了。
技术实现思路
本专利技术的目的是基于预付费付磁卡、通讯单元的以及建筑内与直流电源线并行的数据总线，提出一种以太阳能为主电源的智能化供电系统，以实现热带地区家庭智能化用电管理。为实现上述目的，本专利技术提供了一种以太阳能为主电源的智能化供电系统，所述供电系统包括光伏电池组、交流电网、与所述交流电网相连的整流稳压单元、分别与所述光伏电池组和整流稳压单元相连的转换开关，所述供电系统还包括至少一个通过电源线与所述转换开关相连的家用电器设备、通过开关控制线与所述转换开关相连的控制单元、通过数据总线与所述控制单元相连的通讯单元和电力计量单元，所述电力计量单元中设有卡槽，所述卡槽中插有预付费磁卡；当所述预付费磁卡中的余额低于设定值时，所述控制单元断开所述光伏电池组对家用电器设备的供电。优选地，所述光伏电池组通过串联和/或并联达到所述家用电器设备的工作电压。优选地，所述整流稳压单元通过滤波电路、整流电路、稳压电路达到所述家用电器设备的工作电压。优选地，所述转换开关在光伏电池组与整流稳压单元之间切换供电电源，并且所述控制单元通过控制所述转换开关完成切换。优选地，所述通讯单元通过网络与远程通讯终端连接，并且所述远程通讯终端通过通讯单元给所述控制单元传输控制指令。优选地，所述供电系统为电源线与数据总线并行布线。优选地，所述家用电器设的电源插头中包含数据线；当所述家用电器设备通电时，所述数据线与所述数据总线相连。优选地，所述通讯单元与所述预付费磁卡绑定，并且所述远程通讯终端通过通讯单元管理所述预付费磁卡。优选地，所述远程通讯终端经所述通讯单元将控制指令传输给所述控制单元，并且所述控制单元给所述家用电器设备发出执行信号，所述家用电器设备执行所述远程通讯终端发出的控制指令。基于上述技术方案，本专利技术的优点是:本专利技术的供电系统可以节约大量的交流电网的电能，并且由于本专利技术直接用直流驱动，省掉了逆变器损耗、省掉了大型存储电池组，可提高30%的效率，同时可以节省30%的光伏电池建设使用成本。本专利技术所嵌入的预付费磁卡以及电力计量单元的功能为实施碳排放计量和交易提供了基础数据，为合同能源管理提供了基础。本专利技术所嵌入的通讯单元能够为网络支付和手机支付提供了技术支持和软硬件条件，方便用户支付电费。由于本供电系统内的用户所使用的电源大多为低压直流电源，这提供了一个数据线与电源线并行的机会，住宅布线时可将数据线与直流正负电源线并行排列。这时所以家用电器的电源插头都可以同时是数据连接插头，能够给真正智能家居创造统一的通信基础。【附图说明】此处所说明的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，构成本申请的一部分，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中:图1为智能化供电系统示意图；其中，I?光伏电池组；2?交流电网；3?整流稳压单元；4?转换开关；5?家用电器设备；6?通讯单元；7?电力计量单元；8?控制单元；A?开关控制线；B?电源线；C?数据总线。【具体实施方式】下面通过附图和实施例，对本专利技术的技术方案做进一步的详细描述。本专利技术提供了一种以太阳能为主电源的智能化供电系统，如图1所示，其中示出了本专利技术的一种优选实施例。如图1所示，在本专利技术中，所述供电系统包括光伏电池组1、交流电网2、与所述交流电网2相连的整流稳压单元3、分别与所述光伏电池组I和整流稳压单元3相连的转换开关4。如图1所示，所述供电系统还包括至少一个通过电源线B与所述转换开关4相连的家用电器设备5、通过开关控制线A与所述转换开关4相连的控制单元8、通过数据总线C与所述控制单元8相连的通讯单元6和电力计量单元7，所述电力计量单元7中设有卡槽，所述卡槽中插有预付费磁卡；当所述预付费磁卡中的余额低于设定值时，所述控制单元8断开所述光伏电池组I对家用电器设备5的供电。优选地，所述光伏电池组I通过串联和/或并联达到所述家用电器设备5的工作电压，所述整流稳压单元3通过滤波电路、整流电路、稳压电路达到所述家用电器设备5的工作电压，所述转换开关4在光伏电池组I与整流稳压单元3之间切换供电电源，并且所述控制单元8通过控制所述转换开关4完成切换。进一步，所述通讯单元6通过网络与远程通讯终端连接，并且所述远程通讯终端通过通讯单元6给所述控制单元8传输控制指令。优选地，所述通讯单元6与所述预付费磁卡绑定，并且所述远程通讯终端通过通讯单元6管理所述预付费磁卡。并且，所述供电系统为电源线B与数据总线C并行布线。优选地，所述家用电器设备5的电源插头中包含数据线。当所述家用电器设备5通电时，所述数据线与所述数据总线C相连。当本系统用于家用电器设备5的智能控制时，所述远程通讯终端经所述通讯单元6将控制指令传输给所述控制单元8本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种以太阳能为主电源的智能化供电系统，其特征在于：所述供电系统包括光伏电池组(1)、交流电网(2)、与所述交流电网(2)相连的整流稳压单元(3)、分别与所述光伏电池组(1)和整流稳压单元(3)相连的转换开关(4)，所述供电系统还包括至少一个通过电源线(B)与所述转换开关(4)相连的家用电器设备(5)、通过开关控制线(A)与所述转换开关(4)相连的控制单元(8)、通过数据总线(C)与所述控制单元(8)相连的通讯单元(6)和电力计量单元(7)，所述电力计量单元(7)中设有卡槽，所述卡槽中插有预付费磁卡；当所述预付费磁卡中的余额低于设定值时，所述控制单元(8)断开所述光伏电池组(1)对家用电器设备(5)的供电。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：谢明，
申请(专利权)人：谢明，
类型：发明
国别省市：北京;11