一种基于光伏发电的家用综合管控系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于光伏发电的家用综合管控系统，包括：主控模块、光伏发电与市电输出模块、室内环境数据采集模块、电参数采集模块、存储模块、显示报警模块、室内环境调节模块、智能电器模块、无线通信模块、移动接收控制终端。本发明专利技术的综合管控系统的电力来源为光伏发电技术与市电相结合，将光能转化的电能为家庭生活提供所需电能，缓解了能源压力，降低了污染达到了节能环保的效果，同时停电后能提供备用电源，增加了系统的抗风险性；管控系统可以实时监测家庭室内环境中的有害气体浓度、微生物浓度、负离子浓度、温湿度信息，同时能够根据需要自动控制或者远程调节室内环境以及家用电器的工作，具有较高的使用价值和较广泛的应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种基于光伏发电的家用综合管控系统
本专利技术涉及光伏应用
，具体涉及一种基于光伏发电的家用综合管控系统。
技术介绍
PM2.5的危害已经被人们所认识，人们已经逐步采取了净化自身室内空气的措施，而且一些大型的室内环境也会选用净化器来净化PM2.5，但是对于较大的室内空间来说，由于室内的结构过于复杂，其各个地方的污染程度可能不一致，而对于管理者来说当然需要可靠且实时的掌握污染信息，传统的多个零散布置的检测点在了解空气实时状态时非常不便。随着工业的发展，工业废气排放量增多，空气中颗粒污染物含量逐渐增多，空气中的有害污染物质很容易导致患有慢性咽炎、鼻炎等过敏症患者发病，此外，空气中的部分粉尘可沉淀在人体肺部，导致肺部疾病，严重危害生命，为了减少发病几率需要减少室内粉尘含量，使室内粉尘含量降低到患者发病含量以下，为患者提供一个良好的生活环境。现有的监测系统监测目标不够全面，灵敏度不够、设计施工过于麻烦同时不能很好的根据需要实时自动对环境进行控制和优化。另一方面太阳能作为一种新能源，取之不尽，用之不竭，是一种洁净的能源，在开发利用时，不会产生废渣、废水、废气、也没有噪音，更不会影响生态平衡，绝对不会造成污染和公害，因此在提倡环保的今天，广为被人们所青睐。太阳能发电是一种常见的太阳能利用方式，现行的太阳能发电都采用大规模的发电站进行太阳能发电，大规模的太阳能发电站由于其规模大、成本高、占地面积大，只适用于公共用电发电，而不适用于普通家庭使用。而对于普通家庭来说，电费开支也成为其中不可省略的部分，对于部分家庭而言，更是成为了沉重的负担。因此也急需一种家用电器的供电系统，使其成本低廉，并且便于携带、易搬运，以解决上述生活难题。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术提供一种基于光伏发电的家用综合管控系统，该综合管控系统的电力来源为光伏发电技术与市电相结合，将光能转化的电能为家庭生活提供所需电能，缓解了能源压力，降低了污染达到了节能环保的效果，同时停电后能提供备用电源，增加了系统的抗风险性，管控系统可以实时监测家庭室内环境中的有害气体浓度、微生物浓度、负离子浓度、温湿度信息，同时能够根据需要自动控制或者远程调节室内环境以及家用电器的工作，具有较高的使用价值和较广泛的应用前景，该系统监测准确灵敏效率高、控制智能灵活耗能少，具有较高的实用价值和较广泛的应用前景。本专利技术解决技术问题采用如下技术方案：本专利技术提供了一种基于光伏发电的家用综合管控系统，包括：主控模块、光伏发电与市电输出模块、室内环境数据采集模块、电参数采集模块、存储模块、显示报警模块、室内环境调节模块、智能电器模块、无线通信模块、移动接收控制终端；所述主控模块用于处理室内环境数据采集模块采集到的数据以及无线通信模块接收的移动接收控制终端发出的控制信号，并根据分析处理后的结果或者移动接收控制终端发出信号对室内环境调节模块、智能电器模块、存储模块、显示报警模块发出相应的指令信号；所述光伏发电与市电输出模块包括光伏发电输出模块、市电输出模块、输出切换管控模块、安全保护模块；所述光伏发电输出模块、市电输出模块用于给其他模块提供必要的稳定直流电源或交流电源；所述输出切换管控模块用于根据负载功率的变化或主控模块的指令信号，在光伏发电输出、市电输出间进行合理切换，用以保证在满足负载需求的情况下，尽可能提高光伏发电利用效率；所述安全保护模块用于根据主控模块发出的指令或者负载数据发生异常超过阈值时，及时断开系统的电流输出，达到了保护家用电器不受损害以及防止人身安全事故的作用；所述室内环境数据采集模块用于采集PM2.5浓度、微生物浓度、甲醛浓度、负离子浓度、苯浓度、环境温度、湿度等数据实时送入主控模块或者存储模块等待数据处理；所述电参数采集模块包括蓄电池数据采集模块、负荷数据采集模块和光伏发电数据采集模块；所述蓄电池数据采集模块用于采集蓄电池组的电压、温度、电量以及充电状态数据；所述负荷数据采集模块用于采集家用智能电器的消耗电能数据；所述光伏发电数据采集模块用于采集光伏组件的输出功率、输出电压、输出电流以及太阳光辐照度数据；所述存储模块用来存储室内环境数据采集模块、电参数采集模块采集的数据以及预先设置的控制程序，以供主控模块调用；所述显示报警模块用来实时显示房间内部的温度湿度、有害气体、微生物浓度、PM2.5浓度等数据参数信息以及蓄电池数据、负荷数据、光伏发电数据信息，并可以根据情况分为不同的危险等级，并发出相应报警信号；所述室内环境调节模块用于当监测物质浓度超过预定阈值时，根据主控模块发出的指令信号做出相应的开关动作，用以保证家庭室内的有害物质浓度在安全范围之内、温湿度在设定范围之间；所述智能电器模块包括各类带有WIFI连接端口的家用电器，其均通过无线WIFI设备与主控模块连接，根据主控模块发出的指令信号进行家用智能电器工作或停止间切换；所述无线通信模块用于向移动接收控制终端发送采集处理的室内环境数据、电参数数据或者接收移动接收控制终端的指令信息送入主控模块以供调用；所述移动接收控制终端用于实时接收室内环境参数和电参数数据，并根据需要人为远程设定控制参数以供主控模块调用。优选地，所述主控模块为FPGA、ARM、DSP中的一种；所述移动接收控制终端包括移动接收设备和安装在设备上的APP；所述移动接收设备为智能手环、智能手机、平板电脑中的一种。优选地，所述光伏发电输出模块包括光伏组件模块、光伏控制模块、逆变器模块、蓄电池模块、充放电控制模块；所述光伏组件模块包括安装于屋顶的多个光伏发电子单元，用于接收太阳光中的光辐射能量并转化为电能，通过光伏控制模块一路经过充放电控制模块送入蓄电池模块存储，另一路通过逆变器模块转换成交流电输出供家用电器使用；所述光伏控制模块根据主控模块发出的指令信号一方面调节光伏组件模块中每个光伏发电子单元的电流通断，从而调节光伏组件的发电输出功率；另一方面对输出功率在送入蓄电池存储和直接转化为交流电使用两路间进行合理分配；所述逆变器模块为正弦波逆变器用于将光伏组件或者蓄电池模块输入的直流电转化为交流电输出，以供家用电器使用；所述蓄电池模块包括蓄电池组和充电保护电路，所述充电保护电路与蓄电池组连接，用于保护电池且对电池实行智能充电，避免了过电流和过电压现象，有效提高了电池的使用寿命；所述充放电控制模块根据主控模块发出的指令信号，一方面控制蓄电池模块合理的在充电和放电间进行切换，另一方面控制输出的电流在直接供给负载使用和通过逆变器转换为交流电使用两路间进行和例分配。优选地，所述室内环境数据采集模块由设置在室内各房间内的PM2.5浓度传感器、微生物浓度监测装置、甲醛浓度传感器、负氧离子浓度传感器、苯浓度传感器、温度传感器、湿度传感器；所述各传感器和监测装置内部均设置有WiFi网络连接设备；所述各传感器和监测装置电力来源为可充电锂电池；所述微生物浓度监测装置为筛孔型撞击式空气微生物采样器。优选地，所述存储模块包括随机存储器模块、SD卡模块、USB接口模块，所述随机存储器模块用于与主控模块的配合使用以增加内存和数据处理的速度，所述SD卡模块用于长时间存储采集的各种数据，所述USB接口模块方便导出复制数据。优选地，所述显示报警模块包括LED电子显示屏、语音播报模块本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于光伏发电的家用综合管控系统，其特征在于，包括：主控模块、光伏发电与市电输出模块、室内环境数据采集模块、电参数采集模块、存储模块、显示报警模块、室内环境调节模块、智能电器模块、无线通信模块、移动接收控制终端；所述主控模块用于处理室内环境数据采集模块采集到的数据以及无线通信模块接收的移动接收控制终端发出的控制信号，并根据分析处理后的结果或者移动接收控制终端发出信号对室内环境调节模块、智能电器模块、存储模块、显示报警模块发出相应的指令信号；所述光伏发电与市电输出模块包括光伏发电输出模块、市电输出模块、输出切换管控模块、安全保护模块；所述光伏发电输出模块、市电输出模块用于给其他模块提供必要的稳定直流电源或交流电源；所述输出切换管控模块用于根据负载功率的变化或主控模块的指令信号，在光伏发电输出、市电输出间进行合理切换，用以保证在满足负载需求的情况下，尽可能提高光伏发电利用效率；所述安全保护模块用于根据主控模块发出的指令或者负载数据发生异常超过阈值时，及时断开系统的电流输出，达到了保护家用电器不受损害以及防止人身安全事故的作用；所述室内环境数据采集模块用于采集PM2.5浓度、微生物浓度、甲醛浓度、负离子浓度、苯浓度、环境温度、湿度等数据实时送入主控模块或者存储模块等待数据处理；所述电参数采集模块包括蓄电池数据采集模块、负荷数据采集模块和光伏发电数据采集模块；所述蓄电池数据采集模块用于采集蓄电池组的电压、温度、电量以及充电状态数据；所述负荷数据采集模块用于采集家用智能电器的消耗电能数据；所述光伏发电数据采集模块用于采集光伏组件的输出功率、输出电压、输出电流以及太阳光辐照度数据；所述存储模块用来存储室内环境数据采集模块、电参数采集模块采集的数据以及预先设置的控制程序，以供主控模块调用；所述显示报警模块用来实时显示房间内部的温度湿度、有害气体、微生物浓度、PM2.5浓度等数据参数信息以及蓄电池数据、负荷数据、光伏发电数据信息，并可以根据情况分为不同的危险等级，并发出相应报警信号；所述室内环境调节模块用于当监测物质浓度超过预定阈值时，根据主控模块发出的指令信号做出相应的开关动作，用以保证家庭室内的有害物质浓度在安全范围之内、温湿度在设定范围之间；所述智能电器模块包括各类带有WIFI连接端口的家用电器，其均通过无线WIFI设备与主控模块连接，根据主控模块发出的指令信号进行家用智能电器工作或停止间切换；所述无线通信模块用于向移动接收控制终端发送采集处理的室内环境数据、电参数数据或者接收移动接收控制终端的指令信息送入主控模块以供调用；所述移动接收控制终端用于实时接收室内环境参数和电参数数据，并根据需要人为远程设定控制参数以供主控模块调用。...

【技术特征摘要】
1.一种基于光伏发电的家用综合管控系统，其特征在于，包括：主控模块、光伏发电与市电输出模块、室内环境数据采集模块、电参数采集模块、存储模块、显示报警模块、室内环境调节模块、智能电器模块、无线通信模块、移动接收控制终端；所述主控模块用于处理室内环境数据采集模块采集到的数据以及无线通信模块接收的移动接收控制终端发出的控制信号，并根据分析处理后的结果或者移动接收控制终端发出信号对室内环境调节模块、智能电器模块、存储模块、显示报警模块发出相应的指令信号；所述光伏发电与市电输出模块包括光伏发电输出模块、市电输出模块、输出切换管控模块、安全保护模块；所述光伏发电输出模块、市电输出模块用于给其他模块提供必要的稳定直流电源或交流电源；所述输出切换管控模块用于根据负载功率的变化或主控模块的指令信号，在光伏发电输出、市电输出间进行合理切换，用以保证在满足负载需求的情况下，尽可能提高光伏发电利用效率；所述安全保护模块用于根据主控模块发出的指令或者负载数据发生异常超过阈值时，及时断开系统的电流输出，达到了保护家用电器不受损害以及防止人身安全事故的作用；所述室内环境数据采集模块用于采集PM2.5浓度、微生物浓度、甲醛浓度、负离子浓度、苯浓度、环境温度、湿度等数据实时送入主控模块或者存储模块等待数据处理；所述电参数采集模块包括蓄电池数据采集模块、负荷数据采集模块和光伏发电数据采集模块；所述蓄电池数据采集模块用于采集蓄电池组的电压、温度、电量以及充电状态数据；所述负荷数据采集模块用于采集家用智能电器的消耗电能数据；所述光伏发电数据采集模块用于采集光伏组件的输出功率、输出电压、输出电流以及太阳光辐照度数据；所述存储模块用来存储室内环境数据采集模块、电参数采集模块采集的数据以及预先设置的控制程序，以供主控模块调用；所述显示报警模块用来实时显示房间内部的温度湿度、有害气体、微生物浓度、PM2.5浓度等数据参数信息以及蓄电池数据、负荷数据、光伏发电数据信息，并可以根据情况分为不同的危险等级，并发出相应报警信号；所述室内环境调节模块用于当监测物质浓度超过预定阈值时，根据主控模块发出的指令信号做出相应的开关动作，用以保证家庭室内的有害物质浓度在安全范围之内、温湿度在设定范围之间；所述智能电器模块包括各类带有WIFI连接端口的家用电器，其均通过无线WIFI设备与主控模块连接，根据主控模块发出的指令信号进行家用智能电器工作或停止间切换；所述无线通信模块用于向移动接收控制终端发送采集处理的室内环境数据、电参数数据或者接收移动接收控制终端的指令信息送入主控模块以供调用；所述移动接收控制终端用于实时接收室内环境参数和电参数数据，并根据需要人为远程设定控制参数以供主控模块调用。2.根据权利要求1所述的基于光伏发电的家用综合管控系统，其特征在于，所述主控模块为FPGA、ARM、DSP中的一种；所述移动接收控制终端包括移动接收设备和安装在设备上的APP；所述移动接收设备为智能手环、智能手机、平板电脑中的一种。3.根据权利要求1所述的基于...

【专利技术属性】
技术研发人员：王磊，
申请(专利权)人：合肥华盖光伏科技有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34