[發(fā)明專(zhuān)利]一種模塊化的智能家用風(fēng)光互補(bǔ)離網(wǎng)供電系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010350918.4
• 申請(qǐng)日: 2020-04-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111525613A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-08-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 田相鵬;來(lái)國(guó)紅;劉三軍;李紹武;廖紅華;樊姍;李清海
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 湖北民族大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): H02J3/38
• 分類(lèi)號(hào): H02J3/38
• 代理公司: 北京酷愛(ài)智慧知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11514
• 代理人: 鐘繼蓮

本發(fā)明公開(kāi)了一種模塊化的智能家用風(fēng)光互補(bǔ)離網(wǎng)供電系統(tǒng)，包括光伏板陣列、DC變換器陣列、第一攝像頭、第二攝像頭、物聯(lián)網(wǎng)模塊、風(fēng)機(jī)陣列、AC變換器陣列、電池電參數(shù)測(cè)量模塊、可變?nèi)萘侩姵亟M、服務(wù)器、SOPC控制系統(tǒng)，運(yùn)用圖像識(shí)別技術(shù)，對(duì)整個(gè)光伏板陣列和風(fēng)機(jī)陣列進(jìn)行圖像采集和識(shí)別，可對(duì)光伏板外觀狀態(tài)、清潔狀態(tài)進(jìn)行自動(dòng)識(shí)別，保障發(fā)電效率；可對(duì)風(fēng)機(jī)葉片運(yùn)行情況進(jìn)行識(shí)別，結(jié)合風(fēng)速傳感器，綜合判斷風(fēng)機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)；并且充分利用基于FPGA的SOPC系統(tǒng)的軟硬件的可裁剪性，運(yùn)用硬件陣列電路，通過(guò)集成通用板卡的方法，實(shí)現(xiàn)家用風(fēng)光互補(bǔ)供電系統(tǒng)在容量、成本等方面的適配。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及太陽(yáng)能、風(fēng)能供電系統(tǒng)以及控制系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種模塊化的智能家用風(fēng)光互補(bǔ)離網(wǎng)供電系統(tǒng)。

背景技術(shù)

現(xiàn)有的家用風(fēng)光互補(bǔ)供電系統(tǒng)主要采用專(zhuān)用的PWM控制芯片，對(duì)太陽(yáng)能板和風(fēng)機(jī)輸出電能進(jìn)行DC/DC變換，實(shí)現(xiàn)對(duì)電池的充電；供電系統(tǒng)的電腦輸出部分主要采用逆變器，將電池的直流電源逆變?yōu)榻涣麟娫?，然后給負(fù)載供電。現(xiàn)有的結(jié)構(gòu)在應(yīng)對(duì)多樣化的需求時(shí)，比如對(duì)光伏組件、風(fēng)機(jī)容量、電池組件、DC/DC變換器等硬件電路擴(kuò)容和各組件參數(shù)智能監(jiān)控等方面，已經(jīng)無(wú)法滿(mǎn)足應(yīng)用需求。同時(shí)也無(wú)法對(duì)光伏板和風(fēng)機(jī)葉片的清潔狀態(tài)進(jìn)行識(shí)別判斷，而清潔狀態(tài)直接影響發(fā)電效率。而因此需要全方位的來(lái)重建整個(gè)家用風(fēng)光互補(bǔ)控制系統(tǒng)，將智能化的信息采集運(yùn)用到系統(tǒng)中。

現(xiàn)有的系統(tǒng)無(wú)法對(duì)光伏或者風(fēng)機(jī)容量進(jìn)行定量化的裁剪或者擴(kuò)容，只能通過(guò)對(duì)硬件進(jìn)行更換來(lái)滿(mǎn)足升級(jí)的需求，造成巨大的資源浪費(fèi)；現(xiàn)有系統(tǒng)無(wú)法對(duì)光伏組件和風(fēng)機(jī)組件進(jìn)行有效的電參數(shù)和機(jī)械結(jié)構(gòu)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和檢查，在系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，無(wú)法及時(shí)有效的定位故障位置和自動(dòng)修復(fù)；現(xiàn)有系統(tǒng)無(wú)法對(duì)光伏板和風(fēng)機(jī)葉片的清潔狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，無(wú)法保障光伏板和風(fēng)機(jī)高效的發(fā)電。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本發(fā)明提供一種模塊化的智能家用風(fēng)光互補(bǔ)離網(wǎng)供電系統(tǒng)，運(yùn)用圖像識(shí)別技術(shù)，對(duì)整個(gè)光伏板陣列和風(fēng)機(jī)陣列進(jìn)行圖像采集和識(shí)別，可對(duì)光伏板外觀狀態(tài)、清潔狀態(tài)進(jìn)行自動(dòng)識(shí)別，保障發(fā)電效率；可對(duì)風(fēng)機(jī)葉片運(yùn)行情況進(jìn)行識(shí)別，結(jié)合風(fēng)速傳感器，綜合判斷風(fēng)機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)；并且充分利用基于FPGA的SOPC系統(tǒng)的軟硬件的可裁剪性，運(yùn)用硬件陣列電路，通過(guò)集成通用板卡的方法，實(shí)現(xiàn)家用風(fēng)光互補(bǔ)供電系統(tǒng)在容量、成本等方面的適配。運(yùn)用CC2530無(wú)線(xiàn)傳感網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)供電系統(tǒng)中任意節(jié)點(diǎn)的電參數(shù)測(cè)量與故障檢測(cè)，并結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)在遠(yuǎn)程終端可實(shí)時(shí)查詢(xún)系統(tǒng)各部件的運(yùn)行狀況。

一種模塊化的智能家用風(fēng)光互補(bǔ)離網(wǎng)供電系統(tǒng)，包括光伏板陣列、DC變換器陣列、第一攝像頭、第二攝像頭、物聯(lián)網(wǎng)模塊、風(fēng)機(jī)陣列、AC變換器陣列、電池電參數(shù)測(cè)量模塊、可變?nèi)萘侩姵亟M、服務(wù)器、SOPC控制系統(tǒng)，其中：

所述光伏板陣列用于采集光能轉(zhuǎn)換為電能，并將該電能通過(guò)所述DC變換器陣列輸送至所述可變?nèi)萘侩姵亟M；

所述風(fēng)機(jī)陣列用于采集風(fēng)能轉(zhuǎn)換為電能，并將該電能通過(guò)所述AC變換器陣列輸送至所述可變?nèi)萘侩姵亟M；

所述電池電參數(shù)測(cè)量模塊用于采集所述可變?nèi)萘侩姵亟M的電力信息，并將該電力信息發(fā)送至所述SOPC控制系統(tǒng)；

所述第一攝像頭用于采集所述光伏板陣列表面的第一圖像信息，并將第一圖像信息發(fā)送給所述SOPC控制系統(tǒng)；

所述第二攝像頭用于采集所述風(fēng)機(jī)陣列表面的第二圖像信息，并將第二圖像信息發(fā)送給所述SOPC控制系統(tǒng)；

所述SOPC控制系統(tǒng)在接收所述電力信息、第一圖像信息和第二圖像信息后，將所述電力信息、第一圖像信息和第二圖像信息發(fā)送至所述物聯(lián)網(wǎng)模塊；

所述物聯(lián)網(wǎng)模塊用于對(duì)所述電力信息、第一圖像信息和第二圖像信息進(jìn)行編碼處理，得到編碼信息，并將該編碼信息發(fā)送至服務(wù)器。