【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种户外箱式智能能源站，特别涉及一种用于高校热水系统的户外箱式智能能源站。
技术介绍
1、目前高校热水系统的户外箱式智能能源站的建筑设施包括泵房、热水装置和管理用房等。其中管理用房的智能控制系统通常设计有物联网云平台，和泵房无缝连接，能够随时随地监控远方的泵房、热水装置。当泵房、热水装置出现问题时，管理用房第一时间会发信息到负责人手机，提醒用户观看检查等。该智能控制系统同时还包括红外安防探测警报系统，在泵站四周设有红外探头，确保全方位探测任何进入泵站的目标。红外安防探测警报系统与视频系统关联，让安全防范变为可视，手动回放、抓拍一切进入泵站周界的移动物体，并伴有语音提示，如在一定时间内不能确认进入者的合法身份，且进入者没有及时离开，系统将发出声光报警，并将进入信息及现场报警信息发送至负责人手机。
2、然而现有户外箱式智能能源站存在两个问题：第一、在遇到断电的情况下，其监控设备无法继续工作，会产生监控盲点，无法把泵房、热水装置纳入监控系统中，会对户外箱式智能能源站的设备造成损害。第二、户外箱式智能能源站周边的太阳能和空气能热泵机组产生的风能，都没有利用，造成很大的能源浪费。
3、因此如何提供一种用于高校热水系统的户外箱式智能能源站，能够高效利用户外箱式智能能源站周边的太阳能和空气能热泵机组产生的风能，在突发断电的情况下，实现对户外箱式智能能源站的整体进行监控，成为目前亟需解决的技术问题。
技术实现思路
1、鉴于上述问题，提出了本专利技术，以便提供一
2、本专利技术公开了一种用于高校热水系统的户外箱式智能能源站，包括市电、太阳能板、风力发电装置、ac-dc变换器、功率变换器、储能单元、dc-dc变换器、dc-ac变换器、直流负载、交流负载；其中，直流负载包括无线网关、监控装置、传感器、管理用房的智能控制系统，交流负载包括空气能热泵机组；
3、ac-dc变换器的输入端连接市电，其输出端连接dc-dc变换器的第一输入端、dc-ac变换器的第一输入端；功率变换器的第一输入端连接太阳能板，第二输入端连接风力发电装置，功率变换器的输出端连接储能单元的输入端，储能单元的输出端连接dc-dc变换器的第二输入端、dc-ac变换器的第二输入端；dc-dc变换器的输出端连接直流负载，dc-ac变换器的输出端连接交流负载。
4、进一步的，太阳能板设置于户外箱式智能能源站外部的顶部，
5、进一步的，风力发电装置设置于空气能热泵机组附近。
6、进一步的，在市电正常状态下，ac-dc变换器将市电变换为直流电，为dc-dc变换器、dc-ac变换器供电，dc-dc变换器将该直流电转换为直流负载所需的电压；dc-ac变换器将该直流电逆变，转换为交流负载所需的电压。
7、进一步的，在市电断电状态下，dc-dc变换器将储能单元的直流电转换为直流负载所需的电压；dc-ac变换器将储能单元的直流电逆变，转换为交流负载所需的电压。
8、进一步的，该功率变换器包括第一二极管d1、第二二极管d2、第三二极管d3、第四二极管d4、第五二极管d5、第六二极管d6、第七二极管d7、第八二极管d8、第一电容c1、第二电容c2、第三电容c3、第四电容c4、第五电容c5、第六电容c6、第七电容c7、第一电感l1、第二电感l2、第三电感l3、第四电感l4、第五电感l5、第六电感l6、第一开关管q1、第二开关管q2、输出二极管do、输出电容co，其中第一电感l1和第四电感l4耦合，第二电感l2和第五电感l5耦合，第三电感l3和第六电感l6耦合；
9、第一二极管d1的阴极连接风力发电装置的第一输出端、第三二极管d3的阳极，第一二极管d1的阳极连接第二二极管d2的阳极、第二电容c2的负极、太阳能板的第二输出端、第一电容c1的负极、第一开关管q1的源极、第二开关管q2的源极和接地端，风力发电装置的第二输出端连接第二二极管d2的阴极、第四二极管d4的阳极，第三二极管d3的阴极连接第四二极管d4的阴极、第二电容c2的正极、第二电感l2的同名端，第二电感l2的异名端连接第二开关管q2的漏极、第三电感l3的异名端、第五电容c5的负极、第六电容c6的负极，太阳能板的第一输出端连接第一电容c1的正极、第一电感l1的同名端，第一电感l1的异名端连接第一开关管q1的漏极、第三电容c3的正极、第五二极管d5的阳极、第四电感l4的同名端，第三电容c3的负极连接第三电感l3的同名端，第四电感l4的异名端连接第五电感l5的异名端，第五电感l5的同名端连接第四电容c4的负极，第四电容c4的正极连接第六二极管d6的阴极、第七二极管d7的阳极，第六二极管d6的阳极连接第五二极管d5的阴极和第五电容c5的正极，第六电容c6的正极连接第七二极管d7的阴极、第八二极管d8的阳极，第七二极管d7的阳极连接第六电感l6的异名端，第六电感l6的同名端连接第七电容c7的负极，第七电容c7的正极连接第八二极管d8的阴极、输出二极管do的阳极，输出二极管do的阳极连接输出电容co的正极和储能单元的正极，输出二极管do的阴极连接储能单元的负极和接地端。
10、本专利技术的有益技术效果是：
11、(1)本专利技术提供了一种用于高校热水系统的户外箱式智能能源站，将户外箱式智能能源站周边的太阳能和空气能热泵机组产生的风能加以采集利用，在遇到市电断电的情况下，为户外箱式智能能源站的各类负载供电，实现了能源的高效利用，并能对户外箱式智能能源站持续监控。
12、(2)本专利技术还提供了一种集成太阳能和风能的功率变换器，用于对太阳能板、风力发电装置采集的电能进行高增益的升压变换后，储存到储能单元中，进一步实现了能源高效存储利用。
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1.一种用于高校热水系统的户外箱式智能能源站，其特征在于，包括市电、太阳能板、风力发电装置、AC-DC变换器、功率变换器、储能单元、DC-DC变换器、DC-AC变换器、直流负载、交流负载；其中，直流负载包括无线网关、监控装置、传感器、管理用房的智能控制系统，交流负载包括空气能热泵机组；
2.根据权利要求1所述的短路检测装置，其特征在于，太阳能板设置于户外箱式智能能源站外部的顶部，
3.根据权利要求1所述的短路检测装置，其特征在于，风力发电装置设置于空气能热泵机组附近。
4.根据权利要求1所述的短路检测装置，其特征在于，在市电正常状态下，AC-DC变换器将市电变换为直流电，为DC-DC变换器、DC-AC变换器供电，DC-DC变换器将该直流电转换为直流负载所需的电压；DC-AC变换器将该直流电逆变，转换为交流负载所需的电压。
5.根据权利要求4所述的短路检测装置，其特征在于，在市电断电状态下，DC-DC变换器将储能单元的直流电转换为直流负载所需的电压；DC-AC变换器将储能单元的直流电逆变，转换为交流负载所需的电压。
6.根
7.根据权利要求6所述的短路检测装置，其特征在于，该功率变换器每个周期的工作过程依次分为八个阶段：
8.根据权利要求7所述的短路检测装置，其特征在于，第一开关管Q1、第二开关管Q2为MOSFET。
9.根据权利要求8所述的短路检测装置，其特征在于，该功率变换器通过提高三个耦合电感的匝数比，提高输出电压增益。
10.根据权利要求1所述的短路检测装置，其特征在于，储能单元采用电池。
...【技术特征摘要】
1.一种用于高校热水系统的户外箱式智能能源站，其特征在于，包括市电、太阳能板、风力发电装置、ac-dc变换器、功率变换器、储能单元、dc-dc变换器、dc-ac变换器、直流负载、交流负载；其中，直流负载包括无线网关、监控装置、传感器、管理用房的智能控制系统，交流负载包括空气能热泵机组；
2.根据权利要求1所述的短路检测装置，其特征在于，太阳能板设置于户外箱式智能能源站外部的顶部，
3.根据权利要求1所述的短路检测装置，其特征在于，风力发电装置设置于空气能热泵机组附近。
4.根据权利要求1所述的短路检测装置，其特征在于，在市电正常状态下，ac-dc变换器将市电变换为直流电，为dc-dc变换器、dc-ac变换器供电，dc-dc变换器将该直流电转换为直流负载所需的电压；dc-ac变换器将该直流电逆变，转换为交流负载所需的电压。
5.根据权利要求4所述的短路检测装置，其特征在于，在市电断电状态下，dc-dc变换器将储能单元的直流电转换为直流负载所需的电压；dc-ac变换器将储能单元的直流电逆变，转换为交流负载所需的电压。
【专利技术属性】
技术研发人员：孙清威，孙晨皓，
申请(专利权)人：贵州联众易校科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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