[發明專利]一種家用安全高效離網光伏發電系統

在審

• 申請號: 201710634634.6
• 申請日: 2017-07-29
• 公開（公告）號: CN107204633A
• 公開（公告）日: 2017-09-26
• 發明（設計）人: 不公告發明人
• 申請（專利權）人: 合肥賽度電子科技有限公司
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38;H02J3/32;H02J7/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種家用安全高效離網光伏發電系統，其特征在于，包括主控模塊、光伏組件模塊、光伏控制模塊、逆變器模塊、蓄電池模塊、充放電控制模塊、數據采集模塊、存儲模塊、顯示報警模塊、安全保護模塊、無線通信模塊、移動控制終端；

所述主控模塊用于處理數據采集模塊采集到的數據以及無線通信模塊接收的移動控制終端發出的控制信號，并根據分析處理后的結果或者移動控制終端發出的信號，對光伏控制模塊、蓄電池模塊、充放電控制模塊、安全保護模塊、存儲模塊、顯示報警模塊發出相應的指令信號；

所述光伏組件模塊包括安裝于屋頂的多個光伏發電子單元，用于接收太陽光中的光輻射能量并轉化為電能，通過光伏控制模塊一路經過充放電控制模塊送入蓄電池模塊存儲，另一路通過逆變器模塊轉換成交流電輸出供家用電器使用；

所述光伏控制模塊根據主控模塊發出的指令信號一方面調節光伏組件模塊中每個光伏發電子單元的電流通斷，從而調節光伏組件的發電輸出功率；另一方面對輸出功率在送入蓄電池存儲和直接轉化為交流電使用兩路間進行合理分配；

所述逆變器模塊為正弦波逆變器用于將光伏組件或者蓄電池模塊輸入的直流電轉化為交流電輸出，以供家用電器使用；

所述蓄電池模塊包括蓄電池組和充電保護電路，所述充電保護電路與蓄電池組連接，用于保護電池且對電池實行智能充電，避免了過電流和過電壓現象，有效提高了電池的使用壽命；

所述充放電控制模塊根據主控模塊發出的指令信號，一方面控制蓄電池模塊合理的在充電和放電間進行切換，另一方面控制輸出的電流在直接供給負載使用和通過逆變器轉換為交流電使用兩路間進行和例分配；

所述數據采集模塊包括蓄電池數據采集模塊、環境數據采集模塊、負荷數據采集模塊和光伏發電數據采集模塊；所述蓄電池數據采集模塊用于采集蓄電池組的電壓、溫度、電量以及充電狀態數據；所述環境數據采集模塊用于采集太陽光輻照度、環境溫度以及環境濕度數據；所述負荷數據采集模塊用于采集家庭用電負荷的消耗電能數據；所述光伏發電數據采集模塊用于采集光伏組件的輸出功率、輸出電壓以及輸出電流數據；

所述存儲模塊用來存儲數據采集模塊采集的數據以及預先設置的控制程序，以供主控模塊調用；

所述顯示報警模塊用來實時顯示環境數據、蓄電池數據、負荷數據、光伏發電數據信息，當數據超過預定閾值時可以根據情況分為不同的危險等級，并發出相應報警鈴聲；

所述安全保護模塊用于根據主控模塊發出的指令或者負載數據發生異常超過閾值時，及時斷開發電系統的電流輸出，達到了保護家用電器不受損害以及防止人身安全事故的作用；

所述無線通信模塊用于向移動控制終端發送采集處理的相關參數數據或者接收移動控制終端的指令信息送入主控模塊以供調用；

所述移動控制終端用于實時接收無線通信模塊發送的相關數據，并可根據人為設定環境參數回傳給無線通信模塊送入主控模塊進行處理。

2.根據權利要求1所述的家用安全高效離網光伏發電系統，其特征在于，所述主控模塊為FPGA微處理器、DSP微處理器、ARM微處理器中的一種。

3.根據權利要求1所述的家用安全高效離網光伏發電系統，其特征在于，所述光伏發電子單元為薄膜式太陽電池板或多晶硅太陽能電池板中的一種。

4.根據權利要求1所述的家用安全高效離網光伏發電系統，其特征在于，所述移動控制終端包括移動智能設備和安裝在設備上的光伏發電系統APP模塊； 所述移動智能設備為智能手環、智能手機、平板電腦中的一種。

5.根據權利要求1所述的家用安全高效離網光伏發電系統，其特征在于，所述蓄電池數據采集模塊包括電壓采樣電路、溫度傳感器、電池容量采樣電路、充電狀態監測電路；所述環境數據采集模塊包括溫度傳感器、濕度傳感器、光照度傳感器；所述負荷數據采集模塊包括功率采樣電路、電能消耗監測電路；所述光伏發電數據采集模塊包括功率采樣電路、電壓采樣電路、電流采樣電路。

6.根據權利要求1所述的家用安全高效離網光伏發電系統，其特征在于，所述存儲模塊包括隨機存儲器模塊、SD卡模塊、USB接口模塊，所述隨機存儲器模塊用于與主控模塊的配合使用以增加內存和數據處理的速度，所述SD卡模塊用于長時間存儲采集的各種數據，所述USB接口模塊方便導出復制數據。

7.根據權利要求1所述的家用安全高效離網光伏發電系統，其特征在于，所述顯示報警模塊包括LED電子顯示屏、語音播報模塊、報警燈以及報警呼叫器。

8.根據權利要求1所述的家用安全高效離網光伏發電系統，其特征在于，所述無線通信模塊為WIFI通信模塊。