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专利号: 2018102316810
申请人: 西安理工大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 发电、变电或配电
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种多方式发电的家庭智能供电系统,其特征在于:包括依次连接的冷光源发电装置(2)、发电智能控制模块A(12)及用电器D(9);发电智能控制模块A(12)还连接充电电池D(19);

还包括依次连接的太阳能光伏发电板(3)、发电智能控制模块B(13)及用电器C(8);发电智能控制模块B(13)还连接充电电池C(18);

还包括依次连接的压力地板发电装置(4)、发电智能控制模块C(14)及用电器B(7);发电智能控制模块C(14)还连接充电电池B(17);

还包括依次连接的排水管道发电装置(5)、发电智能控制模块D(15)及用电器A(6);发电智能控制模块D(15)还连接充电电池A(16);

发电智能控制模块A(12)、发电智能控制模块B(13)、发电智能控制模块C(14)及发电智能控制模块D(15)均连接供电智能控制模块(11),供电智能控制模块(11)连接市电(1),市电(1)还连接用电器E(10)。

2.根据权利要求1所述的一种多方式发电的家庭智能供电系统,其特征在于:所述发电智能控制模块A(12)包括单片机A(12-1),单片机A(12-1)分别连接模拟数字转换器A(12-

2)、开关A(12-3)、开关B(12-4)、开关C(12-5)、开关D(12-6)、开关E(12-7)、模拟数字转换器B(12-8)及供电智能控制模块(11),开关C(12-5)依次连接供电智能控制模块(11)与市电(1);开关C(12-5)还与冷光源发电装置(2)连接,冷光源发电装置(2)还分别连接模拟数字转换器A(12-2)与开关B(12-4),开关B(12-4)还依次连接用电器供电转换器A(12-9)、开关E(12-7)及用电器D(9);开关D(12-6)还依次连接开关E(12-7)及用电器D(9);开关A(12-3)还依次连接电池充电转换器(20)及充电电池D(19);模拟数字转换器B(12-8)还连接充电电池D(9)。

3.根据权利要求2所述的一种多方式发电的家庭智能供电系统,其特征在于:所述供电智能控制模块(11)包括并联连接的电容器C1(11-1)和单向高频逆变桥电路A(11-2);

还包括依次并联连接的高频全桥整流电路A(11-3)、电容器C2(11-4)及电压霍尔传感器A(11-5);高频全桥整流电路A(11-3)与电容器C2(11-4)之间串联有电感线圈L1(11-6);电压霍尔传感器A(11-5)的两端还并联有单向低频逆变桥电路(11-8);

单向高频逆变桥电路A(11-2)与高频全桥整流电路A(11-3)之间通过变压器T1(11-7)连接。

4.根据权利要求2所述的一种多方式发电的家庭智能供电系统,其特征在于:所述用电器供电转换器A(12-9)包括依次并联在冷光源发电装置(2)正负极之间的IGBT开关S1(12-

9-1)、电容器C3(12-9-2)及电压霍尔传感器B(12-9-3),电压霍尔传感器B(12-9-3)的两端并联有用电器D(9);

IGBT开关S1(12-9-1)与冷光源发电装置(2)的正极连接线路上设有电感线圈L2(12-9-

4),IGBT开关S1(12-9-1)与电容器C3(12-9-2)的正极连接线路上设有二极管D1(12-9-5)。

5.根据权利要求1所述的一种多方式发电的家庭智能供电系统,其特征在于:所述发电智能控制模块B(13)包括单片机B(13-1),单片机B(13-1)分别连接模拟数字转换器C(13-

2)、开关F(13-3)、开关G(13-4)、开关H(13-5)、开关I(13-6)、开关J(13-7)、模拟数字转换器D(13-8)及供电智能控制模块(11),开关H(13-5)依次连接供电智能控制模块(11)与市电(1);开关H(13-5)还与太阳能光伏发电板(3)连接,太阳能光伏发电板(3)还分别连接模拟数字转换器C(13-2)与开关G(13-4),开关G(13-4)还依次连接用电器供电转换器B(13-9)、开关J(13-7)及用电器C(8);开关I(13-6)还依次连接开关J(13-7)及用电器C(8);开关F(13-3)还依次连接电池充电转换器(20)及充电电池C(18);模拟数字转换器D(13-8)还连接充电电池C(18)。

6.根据权利要求5所述的一种多方式发电的家庭智能供电系统,其特征在于:所述用电器供电转换器B(13-9)包括依次并联在太阳能光伏发电板(3)正负极之间的IGBT开关S2(13-9-1)、电容器C4(13-9-2)及电压霍尔传感器C(13-9-3),电压霍尔传感器C(13-9-3)的两端并联有用电器C(8);

IGBT开关S2(13-9-1)与太阳能光伏发电板(3)的正极连接线路上设有电感线圈L3(13-

9-4),IGBT开关S2(13-9-1)与电容器C4(13-9-2)的正极连接线路上设有二极管D2(13-9-5)。

7.根据权利要求1所述的一种多方式发电的家庭智能供电系统,其特征在于:所述发电智能控制模块C(14)包括单片机C(14-1),单片机C(14-1)分别连接模拟数字转换器E(14-

2)、开关K(14-3)、开关L(14-4)、开关M(14-5)、开关N(14-6)、开关O(14-7)、模拟数字转换器F(14-8)及供电智能控制模块(11),开关M(14-5)依次连接供电智能控制模块(11)与市电(1);开关M(14-5)还与压力地板发电装置(4)连接,压力地板发电装置(4)还分别连接模拟数字转换器E(14-2)与开关L(14-4),开关L(14-4)还依次连接用电器供电转换器C(14-9)、开关O(14-7)及用电器B(7);开关N(14-6)还依次连接开关O(14-7)及用电器B(7);开关K(14-3)还依次连接电池充电转换器(20)及充电电池B(17);模拟数字转换器F(14-8)还连接充电电池B(17);

所述用电器供电转换器C(14-9)包括依次并联在压力地板发电装置(4)正负极之间的二极管D3(14-9-1)和电容器C5(14-9-2),电容器C5(14-9-2)的两端并联有用电器B(7),二极管D3(14-9-1)与电容器C5(14-9-2)之间串联有二极管D4(14-9-3),二极管D4(14-9-3)还依次串联有二极管D5(14-9-5)、二极管D6(14-9-6),二极管D6(14-9-6)还连接用电器B(7),二极管D4(14-9-3)的两端并联有电容器C6(14-9-4),二极管D5(14-9-5)的两端并联有电容器C7(14-9-7),二极管D3(14-9-1)与压力地板发电装置(4)的连接线路上还设有电容器C8(14-

9-8)。

8.根据权利要求1所述的一种多方式发电的家庭智能供电系统,其特征在于:所述发电智能控制模块D(15)包括单片机D(15-1),单片机D(15-1)分别连接模拟数字转换器G(15-

2)、开关P(15-3)、开关Q(15-4)、开关R(15-5)、开关S(15-6)、开关T(15-7)、模拟数字转换器H(15-8)及供电智能控制模块(11),开关R(15-5)依次连接供电智能控制模块(11)与市电(1);开关R(15-5)还与排水管道发电装置(5)连接,排水管道发电装置(5)还分别连接模拟数字转换器G(15-2)与开关Q(15-4),开关Q(15-4)还依次连接用电器供电转换器D(15-9)、开关T(15-7)及用电器A(6);开关S(15-6)还依次连接开关T(15-7)及用电器A(6);开关P(15-3)还依次连接电池充电转换器(20)及充电电池A(16);模拟数字转换器H(15-8)还连接充电电池A(16);

所述用电器供电转换器D(15-9)包括低频单向不控整流桥电路(15-9-1),低频单向不控整流桥电路(15-9-1)通过电感线圈L4(15-9-2)连接单向高频逆变桥电路(15-9-3),低频单向不控整流桥电路(15-9-1)与单向高频逆变桥电路(15-9-3)之间并联有电容器C9(15-

9-6),单向高频逆变桥电路(15-9-3)通过变压器T2(15-9-4)连接高频全桥整流电路B(15-

9-5),高频全桥整流电路B(15-9-5)上依次并联有电容器C10(15-9-7)及电压霍尔传感器D(15-9-8),电压霍尔传感器D(15-9-8)连接用电器A(6);高频全桥整流电路B(15-9-5)与电容器C10(15-9-7)之间串联有电感线圈L5(15-9-9)。

9.根据权利要求2所述的一种多方式发电的家庭智能供电系统,其特征在于:所述电池充电转换器(20)包括并联连接的电容器C11(20-1)和单向高频逆变桥电路B(20-2);

还包括依次并联连接的高频全桥整流电路C(20-3)、电容器C12(20-4)及电压霍尔传感器E(20-5);高频全桥整流电路C(20-3)与电容器C12(20-4)之间设有电感线圈L6(20-6);

单向高频逆变桥电路B(20-2)与高频全桥整流电路C(20-3)之间通过变压器T3(20-7)。

10.根据权利要求1~9所述的一种多方式发电的家庭智能供电系统的供电方法,其特征在于:具体过程如下:

市电(1)通过三条电线直接给用电器E(10),冷光源发电装置(2)通过发电智能控制模块A(12)给用电器D(9)供电,太阳能光伏发电板(3)通过发电智能控制模块B(13)给用电器C(8)供电,压力地板发电装置(4)通过发电智能控制模块C(14)给用电器B(7)供电,排水管道发电装置(5)通过发电智能控制模块D(15)给用电器A(6)供电;

当用电器A(6)、用电器B(7)、用电器C(8)及用电器D(9)不需要供电时,冷光源发电装置(2)、太阳能光伏发电板(3)、压力地板发电装置(4)、排水管道发电装置(5)分别通过供电智能控制模块(11)为市电(1)提供电能,然后市电(1)向用电器E(10)供电。