一种基于新能源和市电供电的家庭灵活供电系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种基于新能源和市电供电的家庭灵活供电系统，其包括一个电源控制器、若干个结构相同的负荷控制器、一条一号火线以及一条二号火线。电源控制器的一号控制开关单元由四个开关组成，通过四个开关实现新能源电能和市电电能的选择接入，而且接入的电能经过一号火线还是二号火线进行输送也可以进行选择。负荷控制器有多个，每个负荷控制器同时接入到一号火线和二号火线上，负荷控制器的二号控制开关单元由两个开关组成，通过两个开关可以选择是从一号火线上还是从二号火线上接收电能，当然，负荷控制器还可以根据当前负荷的类型优选采用何种电能进行供电。本实用新型专利技术实现了供电电源与家庭负荷之间的双向选择，供电灵活性和可靠性高。

【技术实现步骤摘要】
一种基于新能源和市电供电的家庭灵活供电系统
本技术涉及一种基于新能源和市电供电的家庭灵活供电系统。
技术介绍
随着新能源发电技术的快速发展，越来越多的风、光等新能源接入到家庭供电系统中，形成了家庭微电网。然而目前的新能源接入控制设备，仅仅是将新能源电能与市电电能并接在一起，然后共同通过一根火线向家庭负荷供电。此种供电方式，由于新能源电能和市电电能之间相互不独立，无法满足家庭供电系统中对于多样性电源的要求。另外，由于家庭负荷对电能质量的要求不同，上述供电方式无法解决不同的家庭负荷对于电能接入类型的选择问题。此外，由于新能源电能与市电电能是并接在一起的，因而新能源电网中的谐波、电压波动等容易造成配电网的电能质量下降，从而影响了新能源在家庭电网中的推广。
技术实现思路
本技术的目的在于提出一种基于新能源和市电供电的家庭灵活供电系统，以实现供电电源与家庭负荷的双向选择以及供电线路的互为备用，提高供电系统的灵活性和可靠性。本技术为了实现上述目的，采用如下技术方案：一种基于新能源和市电供电的家庭灵活供电系统，包括一个电源控制器、若干个结构相同的负荷控制器、一条一号火线以及一条二号火线；其中：电源控制器包括一号数据处理单元、一号电信号采集单元以及一号控制开关单元；一号电信号采集单元和一号控制开关单元分别与一号数据处理单元连接；一号控制开关单元由一号开关、二号开关、三号开关以及四号开关组成；其中：一号开关，被配置为用于将新能源电能接入到一号火线上；二号开关，被配置为用于将新能源电能接入到二号火线上；三号开关，被配置为用于将市电电能接入到一号火线上；四号开关，被配置为用于将市电电能接入到二号火线上；一号开关、二号开关、三号开关以及四号开关的开关状态均由一号数据处理单元控制；一号电信号采集单元，被配置为用于采集市电电能或新能源电能供电时一号火线和二号火线上的负荷数据信息；在一号数据处理单元上还连接有载波通信单元和/或无线通信单元；各个负荷控制器的输入端同时接入到一号火线和二号火线上；每个负荷控制器的输出端连接有一类负荷；其中，各类负荷是按照负荷的自身特性以及运行时负荷对电源的要求进行划分的；每个负荷控制器均包括二号数据处理单元、二号电信号采集单元以及二号控制开关单元；二号电信号采集单元和二号控制开关单元分别与二号数据处理单元连接；二号控制开关单元由五号开关和六号开关组成；其中：五号开关，被配置为用于将一号火线上的电能接入并为相应负荷供电；六号开关，被配置为用于将二号火线上的电能接入并为相应负荷供电；五号开关和六号开关的开关状态均由二号数据处理单元控制；二号电信号采集单元，被配置为用于采集与当前负荷控制器相连的负荷的数据信息；在二号数据处理单元上还连接有载波通信单元和/或无线通信单元。优选地，所述一号数据处理单元上还连接有键盘和显示单元。优选地，所述二号数据处理单元上还连接有键盘和显示单元。优选地，所述一号电信号采集单元包括电压采集单元和/或电流采集单元。优选地，所述二号电信号采集单元包括电压采集单元和/或电流采集单元。优选地，每个负荷控制器的输出端连接有一类负荷；其中，各类负荷是按照负荷的自身特性以及运行时负荷对电源的要求进行划分的。优选地，所述新能源电能包括风能或太阳能。本技术具有如下优点：本技术中火线有两条，分别为一号火线和二号火线，电源控制器有一个，该电源控制器的一号控制开关单元由四个开关组成，四个开关可以实现新能源电能和市电电能的选择接入，而且接入的电能经过一号火线还是二号火线进行输送也可以进行选择。本技术中的负荷控制器有多个，每个负荷控制器同时接入到一号火线和二号火线上，负荷控制器的二号控制开关单元由两个开关组成，通过两个开关可以选择是从一号火线上还是从二号火线上接收电能，当然，负荷控制器还可以根据当前负荷的类型优选采用何种电能进行供电。本技术很好实现了两种供电电源与用电负荷之间的双向选择以及供电线路的互为备用。由于本技术中的新能源和市电电能是相互独立且互不干涉的，因而极大满足了家庭供电系统对于多样性电源的要求。另外，不同的用电负荷可以根据需求的电能质量不同，灵活选择需要接入的电能类型。此外，由于本技术中新能源与市电是分开的，因而新能源电网中的谐波、电压波动等不会造成配电网的电能质量下降，促进了新能源在家庭电网中的推广应用。附图说明图1为本技术实施例中基于新能源和市电供电的家庭灵活供电系统的结构框图；图2为本技术实施例中电源控制器的结构框图；图3为本技术实施例中负荷控制器的结构框图。具体实施方式下面结合附图以及具体实施方式对本技术作进一步详细说明：实施例1结合图1所示，一种基于新能源和市电供电的家庭灵活供电系统，包括一个电源控制器、若干个负荷控制器、一条一号火线L1、一条二号火线L2、一条零线N和一条地线E。电源控制器的作用在于，选择电能的接入类型，例如是新能源电能接入还是市电电能接入，该电源控制器还可以选择接入的电能是走一号火线L1还是二号火线L2。本技术实施例中的新能源电能包括风能或太阳能等。下面说明一下本实施例中两条火线的必要性：假如在家庭供电系统中，只存在一条火线，由于本技术实施例中新能源电能和市电电能是相互独立的，因而只能选择其中一种电能进行供电。由于家庭负荷对于电能的质量要求不同，假如接入的电能是新能源电能，则整条火线上走的全部是新能源电能，电脑及打印机等电能要求质量高的负荷只能选择新能源供电，而新能源电网中的谐波、电压波动等势必会对电脑及打印机等的正常工作产生影响。反过来，假如接入的电能是市电电能，如果只有一根火线，则对于一些对于电能要求质量不高的负荷则无法很好利用到新能源电能。由此可见，一条火线明显无法实现新能源电能和市电电能的灵活供电要求。基于此，本技术选用两条火线以便实现供电系统的灵活供电是非常必要的。如图2所示，电源控制器包括一号数据处理单元、一号电信号采集单元以及一号控制开关单元。一号电信号采集单元和一号控制开关单元分别与一号数据处理单元连接。本技术实施例中的一号控制开关单元由四个开关组成，分别为一号开关、二号开关、三号开关以及四号开关。其中：一号开关，被配置为用于将新能源电能接入到一号火线L1上。二号开关，被配置为用于将新能源电能接入到二号火线L2上。三号开关，被配置为用于将市电电能接入到一号火线L1上。四号开关，被配置为用于将市电电能接入到二号火线L2上。一号开关、二号开关、三号开关以及四号开关的开关状态均由一号数据处理单元控制。通过设置上述一号控制开关单元，实现了新能源电能和市电电能的选择接入，另外，将接入的电能通过哪条火线进行输送也是可以灵活选择的。例如：本技术通过上述一号控制开关单元，可以实现新能源电能和市电电能的同时接入，且新能源电能和市电电能分别从其中一条火线上进行输送。当然，通过上述一号控制开关单元，也可以仅仅实现新能源电能的接入，该接入的新能源电能可以从一号火线L1或二号火线L2上进行输送。接入的新能源电能也可以同时从一号火线L1和二号火线L2上进行输送。通过上述一号控制开关单元，也可以仅仅实现市电电能的接入，该接入的市电电能可以从一号火线L1或二号火线L2上进行输送。接入的市电电能也本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于新能源和市电供电的家庭灵活供电系统，其特征在于，包括一个电源控制器、若干个结构相同的负荷控制器、一条一号火线以及一条二号火线；其中：电源控制器包括一号数据处理单元、一号电信号采集单元以及一号控制开关单元；一号电信号采集单元和一号控制开关单元分别与一号数据处理单元连接；一号控制开关单元由一号开关、二号开关、三号开关以及四号开关组成；其中：一号开关，被配置为用于将新能源电能接入到一号火线上；二号开关，被配置为用于将新能源电能接入到二号火线上；三号开关，被配置为用于将市电电能接入到一号火线上；四号开关，被配置为用于将市电电能接入到二号火线上；一号开关、二号开关、三号开关以及四号开关的开关状态均由一号数据处理单元控制；一号电信号采集单元，被配置为用于采集市电电能或新能源电能供电时一号火线和二号火线上的负荷数据信息；在一号数据处理单元上还连接有载波通信单元和/或无线通信单元；各个负荷控制器的输入端同时接入到一号火线和二号火线上；各个负荷控制器的输出端连接有负荷；每个负荷控制器均包括二号数据处理单元、二号电信号采集单元以及二号控制开关单元；二号电信号采集单元和二号控制开关单元分别与二号数据处理单元连接；二号控制开关单元由五号开关和六号开关组成；其中：五号开关，被配置为用于将一号火线上的电能接入并为相应负荷供电；六号开关，被配置为用于将二号火线上的电能接入并为相应负荷供电；五号开关和六号开关的开关状态均由二号数据处理单元控制；二号电信号采集单元，被配置为用于采集与当前负荷控制器相连的负荷的数据信息；在二号数据处理单元上还连接有载波通信单元和/或无线通信单元。...

【技术特征摘要】
1.一种基于新能源和市电供电的家庭灵活供电系统，其特征在于，包括一个电源控制器、若干个结构相同的负荷控制器、一条一号火线以及一条二号火线；其中：电源控制器包括一号数据处理单元、一号电信号采集单元以及一号控制开关单元；一号电信号采集单元和一号控制开关单元分别与一号数据处理单元连接；一号控制开关单元由一号开关、二号开关、三号开关以及四号开关组成；其中：一号开关，被配置为用于将新能源电能接入到一号火线上；二号开关，被配置为用于将新能源电能接入到二号火线上；三号开关，被配置为用于将市电电能接入到一号火线上；四号开关，被配置为用于将市电电能接入到二号火线上；一号开关、二号开关、三号开关以及四号开关的开关状态均由一号数据处理单元控制；一号电信号采集单元，被配置为用于采集市电电能或新能源电能供电时一号火线和二号火线上的负荷数据信息；在一号数据处理单元上还连接有载波通信单元和/或无线通信单元；各个负荷控制器的输入端同时接入到一号火线和二号火线上；各个负荷控制器的输出端连接有负荷；每个负荷控制器均包括二号数据处理单元、二号电信号采集单元以及二号控制开关单元；二号电信号采集单元和二号控制开关单元分别与二号数据处理单元连接；二号控制开关单元由五号开关和六号开关组成；其中：五号开关，被配置为用于将一号火线上的电能接...

【专利技术属性】
技术研发人员：于越，
申请(专利权)人：山东科技大学，
类型：新型
国别省市：山东,37