一种在线交互型光伏发电系统及其控制方法与流程

本申请涉及光伏发电系统的技术领域，尤其是涉及一种在线交互型光伏发电系统及其控制方法。

背景技术：

随着经济的发展、社会的进步，人们对能源提出越来越高的要求，作为新能源的太阳能逐渐成为主要能源之一，从太阳能获得电力，需通过太阳电池进行光电变换来实现。

相关技术中，光伏发电系统通常是通过rfid模块刷卡购买太阳能电力，需要用户携带s50卡到售卖站点进行充值，s50卡内存储充值后的使用时间数据，用户通过刷卡来使用光伏发电系统的太阳能电力。

针对上述中的相关技术，发明人认为在用户所充值的电力耗尽后，需要用户携带卡去售卖站点进行充值，给用户带来不便，进而降低了便利性。

技术实现要素：

为了提高用户购买电力的便利性，提高用户的体验感，本申请提供一种在线交互型光伏发电系统及其控制方法。

第一方面，本申请提供一种，采用如下的技术方案：

一种在线交互型光伏发电系统控制方法，包括用户终端响应用户购买电量的操作，用户终端将购买的可用电量值数据向服务器进行传输，服务器将可用电量值数据向控制单元传送，所述控制单元通过存储模块预存用户购买的可用电量值，通信模块向用户终端发送充值成功信息；根据可用电量值的余额，控制单元通过放电控制电路控制电源模块是否向负载接口供电；当可用电量值大于控制单元内的欠费阈值时，电源模块向负载接口供电；当可用电量值小于等于控制单元内的欠费阈值时，控制单元控制电源模块切断向负载接口的供电，并通过通信模块向用户终端发送欠费信息。

通过采用上述技术方案，当用户需要使用光伏发电系统时，通过终端自行进行购买，电力购买不受场地、时间等因素限制，充值成功后，用户能够正常对电力进行使用，可用电量值欠费时，用户终端也会接收到欠费信息，提醒用户及时进行充值，从而提高了用户购买电力的便利性，提高了用户的体验感。

优选的，所述控制单元内预设有用户可用电量的报警阈值；当可用电量余额值大于等于控制单元内预设的报警阈值时，电源模块正常向负载接口供电，且不进行报警；当可用电量余额值低于控制单元内预设的报警阈值且大于欠费阈值时，电源模块正常向负载接口供电，且控制单元通过通信模块向用户终端发送低余额信息，并控制蜂鸣器发出警报，显示模块显示低余额状态代码。

通过采用上述技术方案，当用户用电充值低余额时，光伏发电系统向用户终端发送信息，并通过蜂鸣器进行报警，降低了用户不在家无法获知用电充值低余额情况的可能性，降低了充值金额欠费导致光伏发电系统直接断电对用户生活带来的影响。

优选的，所述负载接口向负载进行供电过程中，控制单元向显示模块发送检测到的负载电压、电流值及使用天数信息并进行显示。

通过采用上述技术方案，提高了用户查看负载用电情况的便利性。

优选的，还包括采集发电系统的位置信息并向服务器进行传输。

通过采用上述技术方案，光伏发电系统发放给客户后，设备运营商能够实时监控系统使用位置和使用状态，提高了设备运营商了解光伏发电系统位置信息的便利性。

优选的，所述所述电源模块包括太阳能发电装置以及储能装置，控制单元根据太阳能发电装置的供电电压稳定情况判断太阳能发电装置是否可以直接向负载接口供电；若太阳能发电装置的供电电压稳定，太阳能发电装置向负载接口供电；若太阳能发电装置的供电电压不稳定，储能装置向负载接口供电。

通过采用上述技术方案，当太阳能发电装置能够直接向负载接口供电时，太阳能发电装置直接向负载接口进行供电，从而降低了电能转化过程中的损耗，当检测到储能装置电量较低时，太阳能发电装置同时向负载接口以及储能装置进行供电，降低了储能装置断电无法正常向负载进行供电的可能性。

第二方面，本申请提供一种在线交互型光伏发电系统，采用如下的技术方案：

一种在线交互型光伏发电系统，包括控制单元、电源模块和存储模块，控制单元电连接有用于与服务器和用于终端进行远程通信的通信模块，所述电源模块用于向控制单元及用户供电，存储模块与控制单元电连接并用于存储用户购买的可用电量值；还包括负载接口和充放电控制模块，充放电控制模块与控制单元、电源模块及负载接口电连接，充放电控制模块在所述控制单元的控制下控制电源模块向负载接口供电。

通过采用上述技术方案，当用户通过终端充值成功后，终端通过服务器与通信模块进行通讯，控制芯片通过充放电控制模块控制电源模块向负载接口进行供电，从而提高了用户购买电力的便利性，提高了用户的体验感。

优选的，所述电源模块包括太阳能发电装置以及储能装置，储能装置电连接有用于对电池电量进行检测的电压检测模块，控制单元内预设有储能装置低电量时的电量阈值，在太阳能发电装置向负载接口供电的过程中，当储能装置的电量低于电量阈值时，太阳能发电装置向负载接口供电的同时太阳能发电装置对储能装置进行充电；当储能装置电池充满时停止充电。

通过采用上述技术方案，当太阳能发电装置能够直接向负载接口供电时，太阳能发电装置直接向负载接口进行供电，从而降低了电能转化过程中的损耗，当检测到储能装置电量较低时，太阳能发电装置同时向负载接口以及储能装置进行供电，降低了储能装置断电无法正常向负载进行供电的可能性

优选的，所述控制单元还电连接有显示模块，用于显示负载电压、电流值及使用天数信息。

通过采用上述技术方案，当用户需要查看设备用电等信息时，按动屏幕按键，从而唤醒屏幕背光，用户可通过屏幕对设备用电情况进行查看，提高了用户了解设备用电信息的便利性。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.用户通过终端自行进行购买，电力购买不受场地、时间等因素限制，提高了用户购买电力的便利性，提高了用户的体验感；

2.用户用电充值低余额时进行报警，降低了用户不在家无法获知用电充值低余额情况的可能性，降低了充值金额欠费导致光伏发电系统直接断电对用户生活带来的影响；

3.设备运营商能够实时监控系统使用位置和使用状态，提高了设备运营商了解光伏发电系统位置信息的便利性。

附图说明

图1是体现本申请其中一实施例的太阳能发电控制系统控制单元结构框图。

图2是体现本申请其中一实施例的太阳能发电控制系统电源模块结构框图。

图3是体现本申请其中一实施例的太阳能发电控制系统显示模块结构框图。

图4是本申请其中一实施例的在线交互型光伏发电系统流程示意图。

图5是本申请其中一实施例的用户选择激活发电系统的流程示意图。

图6是本申请其中一实施例的电源模块向负载接口供电方式流程示意图。

图中，1、控制单元；11、第一控制芯片；111、第一降压模块；112、第一通讯模块；113、gps定位模块；12、第二控制芯片；121、第二降压模块；122、第二通讯模块；2、电源模块；21、太阳能发电装置；22、储能装置；3、存储模块；4、通信模块；5、负载接口；6、充放电控制模块；7、电压检测模块；8、显示模块；81、屏幕；82、屏幕按键；9、蜂鸣器。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

另外，本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和/或b，可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b这三种情况。另外，本文中字符“/”，如无特殊说明，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

下面结合说明书附图对本申请实施例作进一步详细描述。

本申请实施例提供一种在线交互型光伏发电系统，参照图1，包括控制单元1和电源模块2，控制单元1与电源模块2电连接。控制单元1包括第一控制芯片11和第二控制芯片12，第一控制芯片11与电源模块2之间连接有第一降压模块111，第二控制芯片12与电源模块2之间连接有第二降压模块121，通过第一降压模块111、第二降压模块121使得电源模块2分别向第一控制芯片11、第二控制芯片12供电。

第一控制芯片11电连接有第一通讯模块112，第二控制芯片12电连接有第二通讯模块122，第一通讯模块112与第二通讯模块122连接并进行数据通讯，第一控制芯片11还电连接有存储模块3，通过存储模块3对第一控制芯片11、第二控制芯片12的数据进行存储。

第一控制芯片11电连接有通信模块4，本实施例中，通信模块4为通信2g模块，通信模块4内设置有sim卡，通信模块4可以与服务器进行远距离数据传输。

服务器授权对用户收费，当用户付费成功后，用户终端将购买的可用电量值数据向服务器进行传输，服务器与通信模块4进行通信将可用电量值向第一控制芯片11传输。

参照图1和图2，第二控制芯片12电连接有充放电控制模块6，充放电控制模块6与电源模块2电连接，充放电控制模块6电连接有负载接口5。电源模块2包括太阳能发电装置21和储能装置22，储能装置22包括现有技术已有的储能设备，例如可充电电池，第二控制芯片12可通过充放电控制模块6控制电源模块2向负载接口5进行供电。

当用户通过手机等终端进行充值缴费后，通信模块4向用户终端发送充值成功信息，第一控制芯片11通过存储模块3对可用电量值进行存储，用户通过终端选择激活光伏发电系统，然后服务器通过通信模块4与第一控制芯片11进行数据传输，第一控制芯片11通过第一通讯模块112、第二通讯模块122将缴费信息向第二控制芯片12进行传输，第二控制芯片12通过充放电控制模块6控制电源模块2向负载接口5进行供电状态。

在用户用电的过程中，第一控制芯片11内预设的可用电量值逐渐降低。第一控制芯片11内设置有欠费阈值，当存储模块3内剩余的可用电量值小于等于欠费阈值时，第一控制芯片11通过第一通讯模块112、第二通讯模块122向第二控制芯片12进行数据传输，第二控制芯片12通过充放电控制模块6控制电源模块停止向负载接口5进行供电，同时第一控制芯片11通过通信模块4向用户终端发送欠费信息；当存储模块3中剩余的可用电量值大于欠费阈值时，电源模块2向负载接口5正常供电。本领域技术人员可以根据需要对欠费阈值进行设定，例如欠费阈值可以为0或者小于0。

负载接口5包括5个5521dc输出接口、2个金属dc输出接口和2个usb输出接口，可以满足用户终端、手电筒、mp3收音机等直流负载使用，提高了设备负载使用的便利性。

本实施例中，电源模块2向负载接口5的供电方式包括太阳能发电装置21供电和储能装置22供电两种，太阳能发电装置21包括发电电路、稳压电路、变压电路，发电电路将太阳能转换成电能，通过稳压电路稳压处理、变压电路变压处理后，将电能向负载进行供电。第二控制芯片12连接有电压检测模块7，电压检测模块7同时与太阳能发电装置21、储能装置22相连以检测二者的供电电压。

当太阳光照充足、太阳能发电装置21的供电电压较稳定时，第二控制芯片12通过充放电控制模块6使得太阳能发电装置21直接向负载接口5供电。当第二控制芯片12检测到太阳能发电装置21的供电电压因光照不足等原因存在不稳定的情况时，第二控制芯片12通过充放电控制模块6使得储能装置22向负载接口5供电。对于稳定的供电电压范围，本领域技术人员可以根据实际情况进行限定，并且，容易理解的是，当太阳能发电装置21恢复到满足稳定供电要求时优先进行供电。

储能装置22的供电电压随着存储的可用电量值的减小而下降，因此，储能装置22的供电电压能够体现剩余的电量。因此第二控制芯片12内预设有低电量阈值，当电压检测模块7检测到的电量低于第二控制芯片12内预设的低电量阈值时，充放电控制模块6控制太阳能发电装置21向储能装置22进行充电，储能装置22充电期间，太阳能发电装置21可继续向负载接口5进行供电。

参照图2和图3，第一控制芯片11还电连接有显示模块8，显示模块8包括屏幕81和屏幕按键82，屏幕81和屏幕按键82均与第一控制芯片11电连接，屏幕81可选tft-lcd显示屏，屏幕81能够全面清晰的显示设备使用天数、储能装置22的电量指示、设备的工作状态以及负载电压、电流、功率等信息，当储能装置22充电时，屏幕81能够显示充电电量。屏幕81在未使用时屏幕81的背光灯会停止工作，当用户需要查看信息时，按下屏幕按键82后背光灯会亮起，方便用户查看系统使用信息。

第一控制芯片11还电连接有蜂鸣器9，第一控制芯片11内还预设有报警阈值，当存储模块3内的可用电量值小于报警阈值时，电源模块2可以正常向负载接口5供电，第一控制芯片11通过通信模块4向用户终端发送低余额信息，并控制蜂鸣器9发出警报，显示模块8显示低余额状态代码；当存储模块3内的可用电量值大于等于报警阈值时，电源模块2可以正常向负载接口5供电且蜂鸣器9不发出警报。

第一控制芯片11还电连接有对发电系统进行定位的gps定位模块113，gps定位模块113将系统的位置信息数据传输给第一控制芯片11，第一控制芯片11再将位置信息数据通过通信模块4发送给服务器，便于设备运营商对系统使用位置的监控。

参照图4-图6，本申请实施例提供一种在线交互型光伏发电系统控制方法，所述方法的主要流程描述如下：

参照图4，步骤s100：终端执行用户购买电力的操作，终端向服务器传输购买完成后的可用电量值，服务器通过通信模块4向控制单元1传送可用电量值，控制单元1内通过存储模块3成功预存用户购买的可用电量值，通信模块4向用户终端发送充值成功信息；

参照图4和图5，步骤s100中还包括用户选择是否激活发电系统的步骤；

步骤s101：用户通过手机终端选择是否激活发电系统，若否，则转入步骤s102，若是，则转入步骤s103；

步骤s102：保持发电系统向用户停止供电状态，电源模块2不向负载接口5供电；

步骤s103：服务器通过通信模块4向控制单元1传递允许供电信号，充放电控制模块6响应允许供电信号控制电源模块2向负载接口5供电；

参照图4，步骤s200：控制单元1通过控制充放电控制模块6使得电源模块2向负载接口5进行供电；

参照图4和图6，步骤s200中还包括选择电源模块2供电方式选择的步骤；

步骤s201：判断太阳能发电装置21是否可以直接向负载接口5供电，电压检测模块6对太阳能发电装置21的供电电压进行检测，当太阳能发电装置21供电电压稳定时则转入步骤s202；当太阳能发电装置21的供电电压不稳定时则转入步骤s203；

步骤s202：太阳能发电装置21向负载接口5供电，通过负载接口5向负载进行供电；

步骤s2021：第二控制芯片12内预设有储能装置22低电量时的电量阈值，第二控制芯片12判断储能装置22是否低电量，

步骤s2022：若是，太阳能发电装置21向负载接口5供电的同时对储能装置22进行充电；

步骤s2023：第二控制芯片12判断储能装置22是否充满，若是，则转入步骤s2024，若否，则继续充电；

步骤s2024：第二控制芯片12控制太阳能发电装置21停止向储能装置22充电；

步骤s203：储能装置22向负载接口5供电，通过负载接口5向负载进行供电；

参照图4，步骤s300：用户通过显示模块8查看设备使用天数以及设备工作状态，以及负载电压、电流、功率等信息；

参照图4，步骤s400：设备运营商通过gps定位模块113后台采集每一台光伏发电系统的位置信息；

参照图4，步骤s500：判断用户的可用电量值是否欠费；

第一控制芯片11内预设有用户可用电量的欠费阈值，当存储模块3内的可用电量值大于欠费阈值时则转入步骤s501；当存储模块3内的可用电量值小于等于欠费阈值时则转入步骤s502；

步骤s501：电源模块2继续向负载接口5供电；

步骤s502：第二控制芯片12通过放电控制电路6控制电源模块2切断向负载接口5的供电，第一控制芯片11通过通信模块4向用户终端发送欠费信息；

步骤s600：判断用户的可用电量值是否低余额；

第一控制芯片11内预设有可用电量的报警阈值，当存储模块3内的可用电量值大于等于报警阈值时则转入步骤s601；当存储模块3内的可用电量小于报警阈值且大于欠费阈值时则转入步骤s602；

步骤s601：电源模块2正常向负载接口5供电，且不进行报警；

步骤s602：电源模块2正常向负载接口5供电，且控制单元1通过通信模块4向用户终端发送低余额信息，并控制蜂鸣器9发出警报，显示模块8显示可用电量较低的状态代码。