专利名称：光伏移动应急供电系统及其方法
技术领域：
本发明涉及的光伏移动应急供电系统，包括充电模块、储能电池、变压模块、控制 模块、电压测量模块和电流测量模i央，其中充电模块与储能电池相连，充电模块为储能电 池提供电源；储能电池与变压模块相连，变压模块将储能电池的电源进行变压处理后将变 压后的电源传给负载；控制模块分别与充电模块、储能电池和变压模块相连，控制模块用来 显示充电模块、储能电池和变压模块中的电压和电流，并对检测充电模块、储能电池和变压 模块发送相应的控制信息；电压测量模块分别与充电模块、储能电池和变压模块相连，用来检测充电模块、储能电池和变压模块中的电压，电压测量模块还与控制模块相连，将得到的 电压值通过控制模块显示；电流测量模块分别与充电模块、储能电池和变压模块相连，用来 检测充电模块、储能电池和变压模块中的电流，电流测量模块还与控制模块相连，将得到的 电流值通过控制模块显示。 所述的电压测量模块包括若干电压传感器，其中电压传感器分别与充电模块、储 能电池、变压模块和控制模块相连传输电压信息。 所述的电压传感器是直流电压传感器，或者是交流电压传感器。 所述的电流测量模块包括若干电流传感器，其中电流传感器分别与充电模块、储 能电池、变压模块和控制模块相连传输电流信息。 所述的电流传感器是直流电流传感器，或者是交流电流传感器。 所述的充电模块包括发电机、市电、太阳能模块、双路开关和直流稳压稳流电源， 其中发电机和市电分别与双路开关相连传输交流电源，双路开关与直流稳压稳流电源相 连传输交流电源，直流稳压稳流电源和太阳能模块分别与储能电池相连传输交流电源和直 流电源，控制模块、电压测量模块和电流测量模块分别依次与发电机、市电、太阳能模块相 连传输控制信号、电压信号和电流信号，电流测量模块与直流稳压稳流电源相连传输电流 信号。 所述的双路开关是双电源自动转换开关电器，用于市电(常用电源)和发电机 (备用电源)的切换。 所述的太阳能模块包括太阳能电池板和光伏电源控制器，其中太阳能电池板 分别与电压检测模块和电流检测模块相连传输太阳能电池板的电压信号和电流信号，太阳 能电池板与光伏电源控制器相连传输控制信息和光伏电源，光伏电源控制器与控制模块相 连传输控制信息。 所述的变压模块包括12V电源、24V电源和逆变电源，其中12V电源、24V电源和 逆变电源分别与控制模块、电压测量模块和电流测量模块相连传输控制信息、电压信号和 电流信号。
所述的控制模块包括PLC、人机交互模块和若干接触器，其中每个接触器和PLC
相连传输PLC对接触器的控制信息，电压测量模块和电流测量模块分别与PLC相连传输电
压电流值，PLC和人机交互模块相连传输电压电流值和对PLC的控制信息。 本发明涉及的上述光伏移动应急供电系统的供电方法，包括以下步骤 第一步，检测储能电池的电压，如果储能电池的电压低于过放阈值，执行第二步；
如果储能电池的电压低于过充阈值但高于过放阈值，执行第三步；如果储能电池的电压高
于过充阈值，执行第四步； 第二步，通过接触器自动切断负载，开始为储能电池充电；
所述的为储能电池充电是 1)存在光伏电源时，用太阳能电池板，为储能电池充电；
2)在没有光伏电源，但有市电时，用市电为储能电池充电；
3)在没有光伏电源或者市电时，用发电机为储能电池充电。 第三步，通过接触器自动连通负载，储能电池根据需要为负载提供电源，同时充电 模块为储能电池充电；
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所述的负载是12V直流负载，或者是24V直流负载，或者是220V交流负载。
第四步，通过接触器自动切断三路输入，停止为储能电池充电，储能电池根据需要 为负载提供电源，同时返回第一步，继续检测储能电池的电压。 与现有技术相比，本发明的有益效果是供电系统的电源来源有三种，可以是市 电，也可以是发电机，还可以是太阳能，能预防一个或两个电源来源不能正常工作时，还能 为供电系统充电；利用了太阳能和市电，更环保，减少了对环境的污染；电源输出形式有 12V直流、24V直流和220V交流三种，可以满足更多需求。
图1是实施例的结构原理图。
具体实施例方式
下面结合附图对本发明的实施作详细说明，本实施例是在以本发明技术方案为前
提下进行的，给出了详细的实施方式和过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
实施例 如图1所示，本实施例涉及的光伏移动应急供电系统包括充电模块1、蓄电池2、 变压模块3、控制模块4、电压测量模块5和电流测量模块6，其中充电模块l包括汽油发 电机7、市电8、太阳能模块9、双电源自动转换开关电器10和直流稳压稳流电源11，太阳能 模块9包括太阳能电池板和光伏电源控制器，变压模块3包括12V电源12、24V电源13 和逆变电源14，控制模块4包括PLC、液晶触摸屏、光伏充电接触器、发电机接触器、市电接 触器、12VDC电源接触器、24VDC电源接触器、逆变电源接触器，电压测量模块5包括三个交 流电压传感器和四个直流电压传感器，电流测量模块6包括三个交流电流传感器和五个 直流电流传感器。 本实施例中汽油发电机7与发电机接触器相连传输交流电源，发电机接触器分别 与第一交流电流传感器和第一交流电压传感器相连传输汽油发电机7的电流信号和电压 信号，市电8与市电接触器相连传输市电，市电接触器分别与第二交流电流传感器和第二 交流电压传感器相连传输市电8的电流信号和电压信号，市电接触器和发电机接触器分别 与双电源自动转换开关电器10相连传输控制信息，双电源自动转换开关电器10与直流稳 压稳流电源11相连传输直流电源，太阳能电池板的输出端分别与第一直流电流传感器和 第一直流电压传感器相连传输电流信息和电压信息，太阳能电池板与光伏电源控制器相连 传输光伏电源和控制信息，光伏电源控制器与光伏充电接触器相连传输控制信息和光伏电 源，第二直流电流传感器与直流稳压稳流电源11的输出端相连传输直流稳压稳流电源11 的电流信息，直流稳压稳流电源11和光伏充电接触器分别与蓄电池2相连传输电源，蓄电 池2的输出端分别与第三直流电流传感器和第二直流电压传感器相连传输蓄电池2的电流 信号和电压信号，蓄电池2的输出端分别与12VDC电源接触器和24VDC电源接触器相连传 输12V直流电源和24V直流电源，12VDC电源接触器通过DC-DC12V电源为12V直流负载15 提供12V直流电源，DC-DC12V电源分别与第四直流电流传感器和第三直流电压传感器相连 传输DC-DC12V电源的电流信号和电压信号，24VDC电源接触器通过DC-DC24V电源为24V直 流负载16提供24V直流电源，DC-DC24V电源分别与第五直流电流传感器和第四直流电压传感器相连传输DC-DC24V电源的电流信号和电压信号，蓄电池2的输出端还与逆变电源14 相连传输电源，逆变电源14为220V交流负载17提供220V、50Hz的交流电源，逆变电源14 的输出端分别与第三交流电流传感器和第三交流电压传感器相连传输逆变电源14的电压 信号和电流信号，每个传感器和接触器都与PLC相连传输相应的电压信号、电流信号或者 控制信号，PLC和液晶触摸屏相连显示电压信息和电流信息，并传输对PLC的控制信息。
本实施例涉及的上述光伏移动应急供电系统的供电方法，包括以下步骤
第一步，第二直流电压传感器检测蓄电池2的电压，如果蓄电池2的电压低于过放 阈值，执行第二步；如果蓄电池2的电压低于过充阈值但高于过放阈值，执行第三步；如果 蓄电池2的电压高于过充阈值，执行第四步； 第二步，通过接触器自动切断负载，开始为蓄电池2充电；
所述的为蓄电池2充电是 1)存在光伏电源时，用太阳能电池板为蓄电池2充电 2)在没有光伏电源，但有市电8时，用市电8为蓄电池2充电 3)在没有光伏电源或者市电8时，用汽油发电机7为蓄电池2充电 第三步，通过接触器自动连通负载，蓄电池2根据需要为负载提供电源，同时充电
模块1为蓄电池2充电； 所述的负载是12V直流负载15，或者是24V直流负载16，或者是220V交流负载 17。 第四步，通过接触器自动切断三路输入，停止为蓄电池2充电，蓄电池2根据需要 为负载提供电源，同时返回第一步，继续检测蓄电池2的电压。 本实施例中供电系统的电源来源有三种，可以是市电8，也可以是汽油发电机7， 还可以是太阳能，能预防一个或两个电源来源不能正常工作时，还能为供电系统充电；利用 了太阳能和市电8，更环保，减少了对环境的污染；电源输出形式有12V直流、24V直流和 220V交流三种，可以满足更多需求。
权利要求
一种光伏移动应急供电系统，其特征在于，包括充电模块、储能电池、变压模块、控制模块、电压测量模块和电流测量模块，其中充电模块与储能电池相连，充电模块为储能电池提供电源；储能电池与变压模块相连，变压模块将储能电池的电源进行变压处理后将变压后的电源传给负载；控制模块分别与充电模块、储能电池和变压模块相连，控制模块用来显示充电模块、储能电池和变压模块中的电压和电流，并对检测充电模块、储能电池和变压模块发送控制信息；电压测量模块分别与充电模块、储能电池和变压模块相连，用来检测充电模块、储能电池和变压模块中的电压，电压测量模块还与控制模块相连，将得到的电压值通过控制模块显示；电流测量模块分别与充电模块、储能电池和变压模块相连，用来检测充电模块、储能电池和变压模块中的电流，电流测量模块还与控制模块相连，将得到的电流值通过控制模块显示；所述的充电模块包括发电机、市电、太阳能模块、双路开关和直流稳压稳流电源，其中发电机和市电分别与双路开关相连传输交流电源，双路开关与直流稳压稳流电源相连传输交流电源，直流稳压稳流电源和太阳能模块分别与储能电池相连传输交流电源和直流电源，控制模块、电压测量模块和电流测量模块分别依次与发电机、市电、太阳能模块相连传输控制信号、电压信号和电流信号，电流测量模块与直流稳压稳流电源相连传输电流信号。
2. 根据权利要求1所述的光伏移动应急供电系统，其特征是，所述的电压测量模块包 括若干电压传感器，其中电压传感器分别与充电模块、储能电池、变压模块和控制模块相 连传输电压信息。
3. 根据权利要求1所述的光伏移动应急供电系统，其特征是，所述的电流测量模块包 括若干电流传感器，其中电流传感器分别与充电模块、储能电池、变压模块和控制模块相 连传输电流信息。
4. 根据权利要求1所述的光伏移动应急供电系统，其特征是，所述的双路开关是双电 源自动转换开关电器。
5. 根据权利要求1所述的光伏移动应急供电系统，其特征是，所述的太阳能模块包括 太阳能电池板和光伏电源控制器，其中太阳能电池板分别与电压检测模块和电流检测模 块相连传输太阳能电池板的电压信号和电流信号，太阳能电池板与光伏电源控制器相连传 输控制信息和光伏电源，光伏电源控制器与控制模块相连传输控制信息。
6. 根据权利要求1所述的光伏移动应急供电系统，其特征是，所述的变压模块包括12V电源、24V电源和逆变电源，其中12V电源、24V电源和逆变电源分别与控制模块、电压 测量模块和电流测量模块相连传输控制信息、电压信号和电流信号。
7. 根据权利要求1所述的光伏移动应急供电系统，其特征是，所述的控制模块包括PLC、人机交互模块和若干接触器，其中每个接触器和PLC相连传输PLC对接触器的控制信 息，电压测量模块和电流测量模块分别与PLC相连传输电压电流值，PLC和人机交互模块相 连传输电压电流值和对PLC的控制信息。
8. —种根据权利要求1所述的光伏移动应急供电系统的供电方法，其特征在于，包括 以下步骤第一步，检测储能电池的电压，如果储能电池的电压低于过放阈值，执行第二步；如果 储能电池的电压低于过充阈值但高于过放阈值，执行第三步；如果储能电池的电压高于过充阈值，执行第四步；第二步，通过接触器自动切断负载，开始为储能电池充电； 所述的为储能电池充电是1) 存在光伏电源时，用太阳能电池板，为储能电池充电；2) 在没有光伏电源，但有市电时，用市电为储能电池充电；3) 在没有光伏电源或者市电时，用发电机为储能电池充电；第三步，通过接触器自动连通负载，储能电池根据需要为负载提供电源，同时充电模块 为储能电池充电；第四步，通过接触器自动切断三路输入，停止为储能电池充电，储能电池根据需要为负 载提供电源，同时返回第一步，继续检测储能电池的电压。
9.根据权利要求8所述的光伏移动应急供电方法，其特征是，所述的负载是12V直流负 载，或者是24V直流负载，或者是220V交流负载。
全文摘要
本发明公开了一种电力电子技术领域的光伏移动应急供电系统及其方法，系统包括充电模块、储能电池、变压模块、控制模块、电压测量模块和电流测量模块，充电模块包括发电机、市电、太阳能模块、开关和直流稳压稳流电源，变压模块包括12v电源、24v电源和逆变电源，供电方法为检测储能电池的电压，当储能电池的电压低于过放阈值时，选择光伏电源或者市电或者发电机为储能电池充电；当储能电池的电压低于过充阈值但高于过放阈值时，为负载提供电源，同时为储能电池充电；当储能电池的电压高于过充阈值时，继续为负载提供电源，但停止为储能电池充电。本发明供电系统的电源来源有三种，更环保，减少了对环境的污染；电源输出可以满足更多需求。
文档编号H02N6/00GK101702529SQ20091031047
公开日2010年5月5日 申请日期2009年11月26日 优先权日2009年11月26日
发明者刘文晋, 史伟伟, 王志新, 甘辉军, 陈成功 申请人:上海交通大学