一种多功能集成的多能源互补供能系统的制作方法

1.本实用新型属于供电的技术领域，具体而言，涉及一种多功能集成的多能源互补供能系统，尤其适用于北方城市郊区的工业园区或者工厂厂房。


背景技术：

2.风电和光伏具有随机性、间歇性，且在相当程度上不可控。风险是指损失产生的可能，是未来的不确定性因素产生的概率及其后果的综合。随着风电和光伏发电装机容量在电力系统中所占比例的不断增长，其不确定性不可避免地给电网安全稳定运行带来风险。且传统的风电和光伏发电出力特性和负荷特性往往相悖，发出的电力又无法储存，进而造成风能和光能的浪费。
3.我国北方地区存有大量的农牧交错地带，气候高寒干旱、水资源短缺。由于近年来植被覆盖率持续下降，年降水量递减，又多风沙天气，蒸发量比较大，特别是由于工农业生产及生活用水量的持续增加，会导致地下水位不断下降，再加上不合理的农业结构，使得水土流失现象不断加剧，土地沙化现象愈演愈烈。因此，加强生态环境建设，减少因气候因素而引发的各种自然灾害，并减少各种人为因素对生态环境的影响，将成为改善当地生态环境质量的一个非常重要的课题。
4.土壤源热泵以土壤作为低位热源，由于土壤的热稳定性较好且全年温度波动范围较小，因此土壤源热泵具有良好的供热、供冷性能。但，当土壤源热泵系统应用在室外温度较低的地区时，由于建筑累计热负荷明显大于累计冷负荷，一年中土壤源热泵系统的累计取热量大于累计排热量，会出现全年取、排热量不平衡的问题。当土壤源热泵系统常年运行时，土壤温度势必越来越低，导致土壤源热泵机组的供暖性能变差，不仅无法满足室内人员舒适性的要求，甚至出现系统无法正常运行的情况。为解决土壤热不平衡的问题，保证土壤源热泵系统长期可靠高效运行，目前主要的解决方法有：优化地埋管设计、增加辅助锅炉、增加辅助太阳能集热器、增加辅助空气源热泵等。但这些方法依然存在着一些缺点：优化地埋管设计会受到场地条件、初投资等因素的制约，且无法从本质上解决土壤热不平衡问题；增加辅助锅炉会消耗大量的高品位能源，造成环境污染；辅助太阳能集热器易受天气条件的影响，且占地面积较大；辅助空气源热泵会增加投资，且运行费用会有所提高。
5.天然气分布式能源能量密度高，稳定性好，可作为可再生能源发展的支撑，与可再生能源耦合组成复合能源供应系统。与可再生能源相比，天然气分布式能源最大的特点是稳定可控，天然气虽然是传统的化石能源，但天然气也是清洁能源，而且技术成熟可靠。受低油价的影响并得益于国家强力推进“煤改气”工程、“气化农村”政策，综合经济性明显的lng点供项目逐渐成为投资、建设的热点，lng点供在2016年、2017年得到快速发展。lng点供的发展打破了管道的自然垄断，对天然气行业的发展将产生巨大影响。但由于目前lng 点供项目存在着设计规范和行业标准缺失、违规建设及手续不全等诸多问题，特别是对城市燃气企业特许经营权造成了巨大的冲击，致使地方政府和管道燃气企业对其抱有抵触心态。
6.随着全球石油资源的日益紧缺，对节能减排方面的需求和研究日益增多。电动汽车以其优良的环保性能，引起了国内外政府和企业的高度重视，动力电池技术和电动汽车的发展也初具规模。我国城市中工业园区的设置往往在城市郊区，距离城市中心较远，周边加油站配套往往较为不足，而充电桩在园区内设置较为集中，会为电动汽车充电带来不便，限制了电动汽车的进一步推广。另外，一些地区的电网线路承载力有限，不能在公共区域添加充电桩，造成充电桩使用紧张，不利于新能源汽车的推广。且增设独立的充电桩会导致多家施工单位进行多次重复挖沟，造成管道、金属、塑料等材料的大量消耗，从而造成资源浪费。


技术实现要素：

7.鉴于此，为了解决现有技术存在的上述问题，本实用新型的目的在于提供一种多功能集成的多能源互补供能系统以达到能够利用风能和太阳能进行发电、供电和储电，提高蓄电池寿命，减少电能损耗；储能系统具有快速的功率“吞吐”能力和灵活的调节能力，可以有效平抑风电波动，使风电变得“可调和可控”，从而提高风电的利用水平；将可再生能源整合到天然气分布式能源系统中来，一方面这种多能互补的系统可以充分利用可再生能源，减少化石能源的消耗量，另一方面也可以提高系统的整体经济性，充分发挥各种能源的优势；能够在工业园区添加充电桩，有利于新能源汽车的推广，且减少管道、金属、塑料等材料的大量消耗，节约资源的目的。
8.本实用新型所采用的技术方案为：一种多功能集成的多能源互补供能系统，包括电网电源，该供能系统还包括：
9.控制模块、光伏发电模块、风力发电模块、天然气分布式发电模块、储能模块、土壤源热泵模块和充电桩模块，所述光伏发电模块、风力发电模块、天然气分布式发电模块、储能模块和土壤源热泵模块分别与控制模块通信连接；所述光伏发电模块、风力发电模块和天然气分布式发电模块均与储能模块连接，且光伏发电模块、风力发电模块和储能模块均与电网电源连接；所述土壤源热泵模块和充电桩模块均与电网电源、储能模块、光伏发电模块、风力发电模块和天然气分布式发电模块电连接，且通过控制模块切换电网电源、储能模块、光伏发电模块、风力发电模块或天然气分布式发电模块对土壤源热泵模块和充电桩模块供电。其中，控制模块用于控制一体化装置正常工作；光伏发电模块与风力发电模块用于发电和提高供电质量、储能模块用于储能和供电、天然气分布式发电模块用于与风电和光伏发电出力互补、土壤源热泵模块用于供冷供热，以及充电桩模块用于给电动汽车充电供电。
10.进一步地，所述控制模块包括控制芯片，所述控制芯片连接有风力传感器、光照传感器、温度传感器、电池电量监控装置和lng气量显示表，且控制芯片分别与电网电源、储能模块、光伏发电模块、风力发电模块、天然气分布式发电模块和土壤源热泵模块通信连接；控制芯片可感应接收风速信号、光照强度信号、温度信号、电池剩余电量信号和lng气量信号，可根据输入信号做出反应，输出至风力发电模块、光伏发电模块、储能模块、土壤源热泵模块和天然气分布式发电模块的控制信号，控制相应模块的工作状态。
11.进一步地，所述电网电源包括变压器和低压开关，所述变压器的输入端连接有公共电网，其输出端连接有低压开关；所述低压开关的控制端与所述控制芯片连接，低压开关
的输出端分别与光伏发电模块、储能模块、土壤源热泵模块、充电桩模块、风力发电模块和天然气分布式发电模块连接。
12.进一步地，所述光伏发电模块包括光伏控制器、光伏电池板、第一dc
‑
dc 转换器和第一dc
‑
ac转换器，所述光伏控制器分别与控制芯片和光伏电池板连接，光伏电池板与第一dc
‑
dc转换器连接，第一dc
‑
dc转换器分别与第一dc
‑
ac转换器和储能模块连接，且第一dc
‑
ac转换器分别与电网电源、土壤源热泵模块和充电桩模块连接。光伏发电模块可将光能转化为电能，阳光充裕时，光伏发电模块输出电力送至公共电网，向负载模块供电，或者给储能电池充电；阳光和风能不足时，由公共电网供电，必要时由储能电池向负载模块供电。
13.进一步地，所述风力发电模块包括风力控制器、风机、第二dc
‑
dc转换器和风机变流器，所述风力控制器分别与控制芯片和风机连接，风机分别与第二 dc
‑
dc转换器和风机变流器连接，且第二dc
‑
dc转换器与储能模块连接，风机变流器分别与电网电源、土壤源热泵模块和充电桩模块连接。风力发电模块将风能转化为电能，风能充裕时，风力发电模块输出电力送至公共电网，向负载模块供电，或者给储能电池充电；阳光和风能不足时，由公共电网供电，必要时由储能电池向负载模块供电。
14.进一步地，所述储能模块包括蓄电池、保护电路、继电器和第二dc
‑
ac转换器，所述蓄电池通过保护电路与继电器连接，继电器的另一端分别与光伏发电模块、土壤源热泵模块、充电桩模块、风力发电模块、天然气分布式发电模块和第二dc
‑
ac转换器连接，第二dc
‑
ac转换器与电网电源连接，且继电器的控制端与控制芯片连接。储能模块用于储存电能以及必要时向负载模块供电。
15.进一步地，所述天然气分布式发电模块包括天然气分布式发电设备和与天然气分布式发电设备连接的ac
‑
dc转换器，所述ac
‑
dc转换器与储能模块连接，天然气分布式发电设备分别与土壤源热泵模块、充电桩模块和电网电源连接，且天然气分布式发电设备与控制芯片通信连接。天然气分布式发电模块用于发电以及制冷制热。
16.进一步地，所述土壤源热泵模块为土壤源热泵，该土壤源热泵的控制端与控制芯片通信连接，土壤源热泵的供电端分别与光伏发电模块、电网电源、天然气分布式发电模块和风力发电模块电连接。土壤源热泵模块吸收可再生低温热源的热能并输送到高温热源的目的,实现了可再生地能对传统锅炉的取代。
17.进一步地，所述充电桩模块包括充电保护电路和充电桩，所述充电保护电路的供电端分别与光伏发电模块、风力发电模块、电网电源、储能模块和天然气分布式发电设备，且充电保护电路的输电端与充电桩连接。以将来自公共电网、风力发电模块或者光伏发电模块的电力用于电动汽车充电。
18.本实用新型的有益效果为：
19.1.采用本实用新型所公开的多功能集成的多能源互补供能系统，通过在建筑顶部设置风力发电、光伏发电与公共电网相连，光照或者风能充裕时，风力发电模块或光伏发电模块输出电力送至公共电网，向负载供电，或者给蓄电池充电；光照或者风能充裕时不足时，由公共电网供电，公共电网故障必要时由蓄电池向负载供电，提升了蓄电池寿命，改善了供电电能质量，减少了电能损耗，减排城市活动产生的温室气体，提高了建筑的楼顶利用率，减少了大量的资源浪费，为电网灵活调度提供了保障，同时风电机组的建设，不仅可以源源不断地满足各地对电能的需求，而且还可以有效地降低风速，遏制沙尘暴等灾害天气
的发生，并减缓土地荒漠化的进程，从而起到防风固沙的作用。
20.2.采用本实用新型所公开的多功能集成的多能源互补供能系统，通过设置蓄电池，其可将过剩的电能存储，并在必要时向负载供电，减少了从公共电网供电的依赖性，大大提高了风力发电和光伏发电的利用效率。
21.3.采用本实用新型所公开的多功能集成的多能源互补供能系统，其利用天然气分布式电站能量密度高、稳定性好的优点，可作为可再生能源发展的支撑，与可再生能源耦合组成复合能源供应系统，将可再生能源整合到天然气分布式能源系统中来，一方面这种多能互补的系统可以充分利用可再生能源，减少化石能源的消耗量，另一方面也可以提高系统的整体经济性，充分发挥各种能源的优势；同时，天然气分布式电站可采用lng点供，其发展打破了管道的自然垄断，可提高综合经济性。
22.4.采用本实用新型所公开的多功能集成的多能源互补供能系统，采用土壤源热泵与天然气分布式能源共同向建筑提供冷热供电，并将土壤源热泵作为天然气分布式能源冷热的互补运行方式，可有效维持土壤全年热平衡，保障系统长期安全运行，同时利用太阳能和风能作为可再生能源，从而大幅降低热泵机组的运行成本，从而提高互补系统的经济性。
23.5.采用本实用新型所公开的多功能集成的多能源互补供能系统，通过设计充电桩，便于用户找到临近的充电桩进行充电，充电桩通过直接提供直流电，减少了交流电和直流电的转换环节，极大地提高了充电桩的充电效率，也实现了电能的节约和新能源汽车的推广，同时无需增设独立的充电桩，不会重复挖沟，减少了管道、金属、塑料等材料的消耗，从而节约资源。
附图说明
24.图1是本实用新型所提供的多功能集成的多能源互补供能系统的整体系统电路框图；
25.图2是本实用新型所提供的多功能集成的多能源互补供能系统的工作流程中局部图a部分；
26.图3是本实用新型所提供的多功能集成的多能源互补供能系统的工作流程中局部图b部分；
27.图4是本实用新型所提供的多功能集成的多能源互补供能系统的工作流程中局部图c部分；
28.图5是本实用新型所提供的多功能集成的多能源互补供能系统的工作流程中局部图d部分；
29.图6是本实用新型所提供的多功能集成的多能源互补供能系统的工作流程中局部图e部分；
30.图7是本实用新型所提供的多功能集成的多能源互补供能系统的工作流程中局部图f部分；
31.图8是本实用新型所提供的多功能集成的多能源互补供能系统中天然气分布式发电设备的工作原理图。
具体实施方式
32.下面详细描述本技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的模块或具有相同或类似功能的模块。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本技术，而不能理解为对本技术的限制。相反，本技术的实施例包括落入所附加权利要求书的精神和内涵范围内的所有变化、修改和等同物。
33.实施例1
34.在本实施例中具体提供了一种多功能集成的多能源互补供能系统，其主要包括电网电源、控制模块、光伏发电模块、风力发电模块、天然气分布式发电模块、储能模块、土壤源热泵模块和充电桩模块，在本实施例中，将土壤源热泵模块和充电桩模块看作是负载，如图1所示，在多功能集成的多能源互补供能系统中的整体电路连接方式如下：
35.光伏发电模块、风力发电模块、天然气分布式发电模块、储能模块和土壤源热泵模块分别与控制模块通信连接；所述光伏发电模块、风力发电模块和天然气分布式发电模块均与储能模块连接，且光伏发电模块、风力发电模块和储能模块均与电网电源连接；所述土壤源热泵模块和充电桩模块均与电网电源、储能模块、光伏发电模块、风力发电模块和天然气分布式发电模块电连接，且通过控制模块切换电网电源、储能模块、光伏发电模块、风力发电模块或天然气分布式发电模块对土壤源热泵模块和充电桩模块的供电方式。在实际应用时，对于控制芯片切换不同的模块进行供电的方式，可采用继电器的方式，例如：在抽水储能模块、光伏发电模块、风力发电模块、电网电源或天然气分布式发电模块的电能输出线路上设置继电器，各个继电器的通断通过控制芯片所采集的信号进行切换，进而实现在不同的场景下，以不同的模块对负载(供热模块) 供电，而具体的电路连接方式，在现有技术中已公开，此处，不再赘述。
36.①
对于电网电源部分的设计
37.电网电源包括变压器和低压开关，所述变压器的输入端连接有公共电网，其输出端连接有低压开关；所述低压开关的控制端与所述控制芯片连接，低压开关的输出端分别与光伏发电模块、储能模块、土壤源热泵模块、充电桩模块、风力发电模块和天然气分布式发电模块连接。
38.在实际应用时，变压器将公共电网10kv电压等级转换为低压侧400v的三相交流电，用于向负载模块供电；而低压开关则采用三相开关，低压开关闭合代表正常状态下公共电网供电，或者光伏发电模块/风力发电模块出力向公共电网送电；低压开关断开时代表故障状态，或者由光伏发电模块/风力发电模块向负载供电。
39.②
对于控制模块部分的设计
40.控制模块包括控制芯片，所述控制芯片连接有风力传感器、光照传感器、温度传感器、电池电量监控装置和lng气量显示表，且控制芯片分别与电网电源、储能模块、光伏发电模块、风力发电模块、天然气分布式发电模块和土壤源热泵模块通信连接。
41.在实际应用时，控制芯片采用32位的stm32f103zet6芯片，控制芯片由定时器、i2c、spi总线等构成，可设置低功耗模式，芯片引脚数量多，非常适用于此种多传感器、数据量大且续航能力好的系统。在工作时，控制芯片通过接受风力传感器、光照传感器、温度传感器、电池电量监控装置和lng气量显示表发来的信号，并根据信号(风力、光照、温度、电池
电量和lng气量)控制风力发电模块、光伏发电模块、天然气分布式发电模块、储能模块和土壤源热泵模块的工作状态。
42.对各个传感器的设计如下：
43.风力传感器的型号为gfw15，由风速传感器、风向传感器和传感器支架组成。风速传感器是可连续监测安装地点的风速、风量(风量＝风速x横截面积) 大小，能够对所处地点的风速风量进行实时显示，并将该信号传输至控制芯片。
44.光照传感器的型号为ha2003，其由光电二极管、恒压电路、线性电流电路组成。光照传感器是可连续监测安装地点的光照强度大小，能够对所处地点的光照强度进行实时显示，并将该信号传输至控制芯片。
45.温度传感器的型号3950
‑
10k，其能感受温度并转换成可用输出信号的传感器，可用于测量1.6
‑
300k范围内的温度，并将温度信号传输至控制芯片。
46.电池电量监控装置的型号bcsu
‑
120r，其是在电池放电和充电状态下测量电池电流及端电压变化，自动取得测试数据并将该信号传输至控制芯片。
47.lng气量显示表的型号为wp15，能够测量并显示lng气量并转换成可用输出信号的传感器，最终上传至控制芯片。
48.③
对于光伏发电模块部分的设计
49.光伏发电模块包括光伏控制器、光伏电池板、第一dc
‑
dc转换器和第一 dc
‑
ac转换器，所述光伏控制器分别与控制芯片和光伏电池板连接，光伏电池板与第一dc
‑
dc转换器连接，第一dc
‑
dc转换器分别与第一dc
‑
ac转换器和储能模块连接，且第一dc
‑
ac转换器分别与电网电源、土壤源热泵模块和充电桩模块连接。
50.在实际应用时，光伏控制器的型号为stc15w4k60s4_pdip40单片机，主要用于接收控制芯片控制信号，并根据信号做出响应。
51.光伏电池板的型号为apm18m5w27x27，通过吸收太阳光，将太阳辐射能通过光电效应或者光化学效应直接或间接转换成电能，相对于普通电池和可循环充电电池来说，光伏电池板属于更节能环保的绿色产品。
52.第一dc
‑
dc转换器的型号为aic1639
‑
50pxtr，其为升压型dc/dc转换器，由电感线圈、二极管、三极管以及电容器构成，采用稳定的dc输入电源，经过严格的调节后输出直流电压提供给蓄电池充电。
53.第一dc
‑
ac转换器的型号为bm2p013，由主要由电感线圈、二极管、三极管以及电容器构成，可直流电源转化成输出电压和频率稳定的交流电源，通过该交流电对负载供电、或向公共电网传输电能使用。
54.④
对于风力发电模块部分的设计
55.风力发电模块包括风力控制器、风机、第二dc
‑
dc转换器和风机变流器，所述风力控制器分别与控制芯片和风机连接，风机分别与第二dc
‑
dc转换器和风机变流器连接，且第二dc
‑
dc转换器与储能模块连接，风机变流器分别与电网电源、土壤源热泵模块和充电桩模块连接。
56.在实际应用时，风力控制器的型号为stc15w4k60s4_pdip40单片机，主要用于接收控制芯片的控制信号，并根据该控制信号做出响应。
57.风机为双馈风机，风机把风的动能转变成机械动能，再把机械能转化为电力动能，
利用风力带动风车叶片旋转，再透过增速机将旋转的速度提升，来促使发电机发电。依据风车技术，大约是3m/s的微风速度(微风的程度)，便可以开始发电。
58.第二dc
‑
dc转换器的型号aic1639
‑
50pxtr，其为升压型dc/dc转换器，由电感线圈、二极管、三极管以及电容器构成，采用稳定的dc输入电源，经过严格的调节后输出直流电压提供给蓄电池充电使用。
59.风机变流器的型号为hd01fp0850aal，其是双馈风力发电机中，加在转子侧的励磁装置，包括功率模块、控制模块、并网模块。其主要功能是在转子转速n变化时，通过变流器控制励磁的幅值、相位、频率等，使定子侧能向电网输入恒频电。
60.⑤
对于储能模块部分的设计
61.储能模块包括蓄电池、保护电路、继电器和第二dc
‑
ac转换器，所述蓄电池通过保护电路与继电器连接，继电器的另一端分别与光伏发电模块、土壤源热泵模块、充电桩模块、风力发电模块、天然气分布式发电模块和第二dc
‑
ac 转换器连接，第二dc
‑
ac转换器与电网电源连接，且继电器的控制端与控制芯片连接。
62.其中，保护电路由充二极管d1、滤波电容c3、续流二极管d2、mosfet 管q1以及mosfet管q2等构成，该保护电路为现有的电路，此处不再详细阐述。在工作时，可利用稳压管检测蓄电池的电压，当蓄电池的电压放电低至设定的电压值时，电路保护，切断蓄电池与负载之间的供电回路，进而保护电池；同样，当蓄电池的电压充电电压高于设定的电压值时，电路保护，切断蓄电池与光伏电池板的充电回路或者切断蓄电池与低压开关之间的充电回路，保护电池。
63.蓄电池的型号为icr18650
‑
3400，其是锂金属或锂合金为负极材料、使用非水电解质溶液的电池，具有高储存能量密度、使用寿命长、具备高功率承受力自放电率极低，放电电压平缓和高低温适应性强等优点。主要用于存储电力过剩时，且光伏发电模块、风力发电模块以及公共电网的电量和供电电力不足时承受负载的负荷。
64.第二dc
‑
ac转换器的型号为bm2p013，由主要由电感线圈、二极管、三极管以及电容器构成，可直流电源转化成输出电压和频率稳定的交流电源，通过该交流电对负载供电。
65.⑥
对于天然气分布式发电模块的设计
66.天然气分布式发电模块包括天然气分布式发电设备和与天然气分布式发电设备连接的ac
‑
dc转换器，所述ac
‑
dc转换器与储能模块连接，天然气分布式发电设备分别与土壤源热泵模块、充电桩模块和电网电源连接，且天然气分布式发电设备与控制芯片通信连接。
67.在实际应用时，天然气分布式发电设备为一体化设备，其工作原理如图8 所示，内燃机发电机组型号ft8
‑
3，烟气型机组型号mh
‑
16，采用内燃机发电机组+烟气型机组配置，内燃机发电机组排放的烟气直接驱动烟气型溴化锂吸收式制冷机进行制冷(或供热)运行，设备配置简单，系统连接紧凑，占地面积小，适用于建筑内分布式能源系统。在lng天然气充足的情况下，且电池电量不充足的情况下，由控制芯片对天然气分布式发电设备发送控制信号，在控制信号的作用下，天然气分布式发电设备工作发电，并对蓄电池充电。
68.ac
‑
dc转换器的型号为wrdxxs(d)，其将交流电变为直流电，通过 ac
‑
dc转换器的直流电可作为其蓄电池充电的电能。
69.⑦
对于土壤源热泵模块的设计
70.土壤源热泵模块为土壤源热泵，该土壤源热泵的控制端与控制芯片通信连接，土壤源热泵的供电端分别与光伏发电模块、电网电源、天然气分布式发电模块和风力发电模块电连接。
71.在实际应用时，土壤源热泵为一体化设备，其型号为ort
‑
aslr
‑
440d，包括室内空气处理末端设备、水源热泵机组和地热能系统，以岩土体、地下水和地表水为低温热源，通过土壤源热泵工作以循环液体在封闭地下埋管中的流动，利用地下常温土壤温度相对稳定的特性，通过深埋于建筑物周围的管路系统与建筑物内部完成热交换的装置。具体为：在冬季从土壤中取热，向建筑物供暖；夏季向土壤排热，为建筑物制冷，它以土壤作为热源、冷源，通过高效热泵机组向建筑物供热或供冷，高效热泵机组的能效比一般能达到4以上，与传统的冷水机组加锅炉的配置相比，全年能耗可节省40％左右，初投资偏高，机房面积较小，节省常规系统冷却塔可观的耗水量，运行费用低，不产生任何有害物质，对环境无污染，实现了环保的功效。
72.⑧
对于充电桩模块的设计
73.充电桩模块包括充电保护电路和充电桩，所述充电保护电路的供电端分别与光伏发电模块、风力发电模块、电网电源、储能模块和天然气分布式发电设备，且充电保护电路的输电端与充电桩连接。
74.其中，充电保护电路为b型剩余电流保护器，其在规定条件下，当剩余电流达到或超过给定值时，能自动断开电路的机械开关电器或组合电器，一端分别与光伏发电模块的dc
‑
ac转换器相连、风力发电模块的风机变流器、电网电源的低压开关、储能模块的继电器和天然气分布式发电设备相连，另一端与充电桩相连。
75.充电保护电路对脉动直流剩余电流、脉动直流剩余电流叠加6ma平滑剩余电流确保脱扣的rcd。此外，还能对1000hz及以下的正弦交流剩余电流、交流剩余电流叠加平滑直流剩余电流、脉动直流剩余电流叠加平滑剩余电流、两相或多相整流电路产生的脉动直流剩余电流、平滑直流剩余电流，以确保脱扣的rcd。
76.充电桩为现有设备，其功能类似于加油站里面的加油机，可以固定在地面或墙壁，安装于工业园区停车场或充电站内，可以根据不同的电压等级为各种型号的电动汽车充电。充电桩的输入端与充电保护电路连接，输出端装有充电插头用于为电动汽车充电，充电桩一般提供常规充电和快速充电两种充电方式。
77.为进一步拓展该充电桩的实用性，在充电桩还可设计人机交互系统，人们可以使用特定的充电卡在充电桩提供的人机交互操作界面上刷卡使用，进行相应的充电方式、充电时间、费用数据打印等操作，充电桩显示屏能显示充电量、费用、充电时间等数据。
78.基于上述的多功能集成的多能源互补供能系统，其工作逻辑如下：
79.s1：若公共电网正常工作且lng天然气充裕时，若电池电量充足，则进行以下两部分，一部分是：若其他负载需要工作，由天然气分布式发电模块向负载供电，在该情况下，除去供电之外有电力富余，由天然气分布式发电模块向公共电网输送剩余电力；若除去供电之外没有电力富余，则结束。另一部分是：若为夏天，由天然气分布式发电模块和土壤源热泵共同制冷；若不为夏天，由土壤源热泵制热。
80.若公共电网正常工作且lng天然气充裕时，若电池电量不充足，由天然气分布式发电模块向蓄电池充电，由公共电网向负载供电。
81.若公共电网正常工作且lng天然气不充裕时，若其他负载需要工作，则由公共电网向负载供电；若其他负载不需要工作时，则结束。
82.若公共电网正常工作且lng天然气不充裕时，若电池电量不充裕时，则由公共电网向蓄电池供电；若电池电量充裕时，则结束。
83.s2：如图2所示，若公共电网正常工作且日照充裕时，若电池电量充足，则当其他负载需要工作时，由光伏发电模块向负载供电，在该情况下，除去供电之外有电力富余，由光伏发电模块向公共电网输送剩余电力；若除去供电之外没有电力富余，则结束。
84.若公共电网正常工作且日照不充裕时，若其他负载需要工作，则由公共电网向负载供电；若其他负载不需要工作时，则结束。
85.若公共电网正常工作且日照不充裕时，若电池电量充裕时，则由公共电网向蓄电池供电；若电池电量不充裕时，则结束。
86.s3：如图3所示，若公共电网正常工作且风能充裕时，若电池电量充足，则当其他负载需要工作时，由风力发电模块向负载供电，在该情况下，除去供电之外有电力富余，由风力发电模块向公共电网输送剩余电力；若除去供电之外没有电力富余，则结束。
87.若公共电网正常工作且风能充裕时，若电池电量充足，则当其他负载不需要工作时，则结束；
88.若公共电网正常工作且风能不充裕时，若其他负载需要工作，则由公共电网向负载供电；若其他负载不需要工作时，则结束。
89.若公共电网正常工作且风能不充裕时，若电池电量不充裕时，则由公共电网向蓄电池供电；若电池电量充裕时，则结束。
90.s4：如图5所示，若公共电网未正常工作且lng天然气充裕时，若电池电量充足，则进行以下两部分，一部分是：若其他负载需要工作，由天然气分布式发电模块向负载供电；若其他负载不需要工作时，则结束。另一部分是：若为夏天，由天然气分布式发电模块和土壤源热泵共同制冷；若不为夏天，由土壤源热泵制热；
91.若公共电网未正常工作且lng天然气充裕时，若电池电量不充足时，由天然气分布式发电模块向蓄电池充电。
92.若公共电网未正常工作且lng天然气不充裕时，当电池电量充裕时，若其他负载需要工作，则由储能模块向负载供电；若其他负载不需要工作时，则结束；
93.若公共电网未正常工作且lng天然气不充裕时，当电池电量不充裕时，则结束。
94.s5：如图6所示，若公共电网未正常工作且日照充裕时，若电池电量充足时，则当其他负载需要工作时，由光伏发电模块向负载供电；若其他负载不需要工作时，则结束；
95.若公共电网未正常工作且日照充裕时，若电池电量不充足时，则由光伏发电模块向蓄电池充电。
96.若公共电网未正常工作且日照不充裕时，若电池电量充裕时，若其他负载需要工作，则由储能模块向负载供电；若其他负载不需要工作，则结束；
97.若公共电网未正常工作且日照不充裕时，若电池电量不充裕时，则结束。
98.s6：若公共电网未正常工作且风能充裕时，若电池电量充足时，则当其他负载需要工作时，由风力发电模块向负载供电；若其他负载不需要工作时，则结束；
99.若公共电网未正常工作且风能充裕时，若电池电量不充足时，则由风力发电模块
向蓄电池充电。
100.若公共电网未正常工作且风能不充裕时，若电池电量充裕时，若其他负载需要工作，则由储能模块向负载供电；若其他负载不需要工作，则结束；
101.若公共电网未正常工作且风能不充裕时，若电池电量不充裕时，则结束。
102.需要说明的是，在本技术的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本技术的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是指至少两个。
103.流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本技术的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本技术的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
104.应当理解，本技术的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(pga)，现场可编程门阵列(fpga) 等。
105.本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。
106.此外，在本技术各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。
107.上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。
108.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本技术的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
109.尽管上面已经示出和描述了本技术的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本技术的限制，本领域的普通技术人员在本技术的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。