用于智能发电系统的控制器及智能发电系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种用于智能发电系统的控制器，该智能发电系统为太阳能与沼气互补发电的智能发电系统，该控制器包括单片机、传感器和继电器，所述单片机分别与传感器、继电器连接，所述传感器用于分别采集太阳能电池组的两端电压、沼气发电机的输出电压及蓄电池的电压，所述单片机通过控制继电器的闭合与开断，从而控制工作电路中的大电流电路的通断。本实用新型专利技术还公开了一种使用该控制器的智能发电系统。该控制器使沼气发电和太阳能发电这两种间歇性新能源能够对用户持续稳定的输出供电，将能源利用最大化。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及能源
，特别是涉及一种用于智能发电系统的控制器及使用该控制器的智能发电系统。
技术介绍
太阳能发电机沼气发电已经成为绿色新能源之一。但沼气、太阳能的发电各有不同的优缺点，造成发电状态不同程度的不持续、不稳定，影响了整体并网运行，大多处于水电、火电的辅助能源状态。因此，如何克服沼气、太阳能发电的不持续、不稳定发电问题，使这两种清洁能源能够进行优势互补、劣势相互抵消，提供一种持续稳定不间断的新能源，现实意义十分重大。
技术实现思路
为了解决上述现有技术的不足，本技术提供了一种用于智能发电系统的控制器，使沼气发电和太阳能发电这两种间歇性新能源能够对用户持续稳定的输出供电，将能源利用最大化。本技术还提供了一种使用该控制器的智能发电系统。本技术所要解决的技术问题通过以下技术方案予以实现:用于智能发电系统的控制器，该智能发电系统为太阳能与沼气互补发电的智能发电系统，该控制器包括单片机、传感器和继电器，所述单片机分别与传感器、继电器连接，所述传感器用于分别采集太阳能电池组的两端电压、沼气发电机的输出电压及蓄电池的电压，所述单片机通过控制继电器的闭合与开断，从而控制工作电路中的大电流电路的通断。进一步地，所述单片机为STM32单片机。进一步地，所述传感器包括与太阳能电池组状态检测装置连接的第一电压传感器、与沼气发动机状态检测装置连接第二电压传感器。进一步地，所述传感器还包括第三电压传感器，用于采集蓄电池两极间的电压，以判断所述蓄电池电量。进一步地，所述继电器包括安置在所述太阳能电池组与沼气发电机对蓄电池充电选择的通断处的第一继电器及安置在所述沼气发电机与逆变器对负载供电选择的通断处的第二继电器。智能发电系统，其包括上述的控制器。本技术具有如下有益效果:本控制器将单片机控制技术、传感器技术和继电保护技术进行整合融入，将沼气、太阳能这两种不持续、不稳定的能源进行优势互补，劣势相互抵消，是一套能智能检测并控制整套发电系统工作的智能控制器；本控制器可对太阳能电池组工作状态、沼气发电机工作状态、电池电量、配电输出进行实时监测，并将采集来的数据进行运算分析，控制电路开关电路的通断，具有实时监测，智能判断，自动切换完全的特点，可持续稳定地提供不间断的供电电力，不但可作为电网的辅助能源，同时也可以作为主流电源使用，适用于偏远地区的电力配给。【附图说明】图1为本技术智能发电系统的原理框架图；图2为本技术控制器的原理框架图。【具体实施方式】下面结合附图和实施例对本技术进行详细的说明。请参考图1，其显示了一种太阳能与沼气互补发电的智能发电系统，其包括沼气发电机、调频稳压器、整流器、太阳能电池组、智控充电器、蓄电池、逆变器、控制器和限流保护装置；其中，所述沼气发电机依次连接调频稳压器和整流器，所述整流器与负载连接为其直接供电；所述控制器分别与调频稳压器、整流器和太阳能电池组连接，该控制器还依次连接智控充电器、蓄电池、逆变器后再与限流保护装置连接，通过限流保护装置与负载连接。所述控制器是这套系统的核心，可对太阳能电池组工作状态、沼气发电机工作状态、电池电量、配电输出进行实时监测，并将采集来的数据进行运算分析，控制电路开关电路的通断，具有实时监测，智能判断，自动切换完全的特点。请参考图2，所述控制器包括单片机、传感器和继电器，并采用专用接口进行对接，所述单片机可以是STM32单片机，同时也可以采用其他具有相同作用的元件，本技术优选STM32单片机。所述传感器包括第一电压传感器、第二电压传感器及第三电压传感器，其中，所述第一电压传感器与太阳能电池组状态检测装置连接，置于太阳能电池组输出两极与控制器相连端口内，用于采集太阳能电池组的两端电压，以判断所述太阳能电池组的工作状态；所述第二电压传感器与所述沼气发动机状态检测装置连接，置于调频稳压器输出两极与控制器相连端口内，用于采集调频稳压器的输出电压，以判断所述沼气发电机的工作状态；所述第三电压传感器置于所述蓄电池两极与控制器相连端口内，用于采集蓄电池两极间的电压，以判断所述蓄电池电量。所采集的电压可以直接输入STM32单片机的10口，进行读取AD，将变量采回，与预设阈值进行比较，以判断太阳能电池组的工作状态、蓄电池电量及沼气发电机是否工作。所述继电器包括安置在所述太阳能电池组与沼气发电机对蓄电池充电选择的通断处的第一继电器及安置在所述沼气发电机与逆变器对负载供电选择的通断处的第二继电器。该两个继电器由所述控制器自带电池进行直接供电，该电池通过分压模块连接单片机给单片机供电(给单片机提供合适的工作电压)，单片机通过其内固化的程序控制两个继电器的开断，进而达到对系统各部分的实时监测与控制。本系统各个部件的功能如下:沼气发电机:沼气发电机能提供1800W的额定发电功率，AC220V 50_60hz输出；其连续工作时间为10小时。采用手动启动，运行10小时后自动停止工作。调频稳压器:将沼气发电机发出的AC220V交流电调节为AC220V 50hz正弦波形的交流电输出；对发电机发出的不稳定电流进行调频稳压，避免损坏用户设备。整流装置:将调频稳压器的输出电压整成DC14.4V进行输出。太阳能电池组:将两块160w的太阳能电池板并联，对外输出DC18V额定功率为320w的直流电能。智控充电器:优选为MPPT智控充当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于智能发电系统的控制器，该智能发电系统为太阳能与沼气互补发电的智能发电系统，其特征在于，包括单片机、传感器和继电器，所述单片机分别与传感器、继电器连接，所述传感器用于分别采集太阳能电池组的两端电压、沼气发电机的输出电压及蓄电池的电压，所述单片机通过控制继电器的闭合与开断而控制工作电路中的大电流电路的通断。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：侯家宝，岳超，张天懿，林富，张钰淇，张彩庆，齐岩，
申请(专利权)人：华北电力大学保定，
类型：新型
国别省市：河北;13