一种智能电源控制系统的制作方法

文档序号:19653077发布日期:2020-01-10 15:52阅读:178来源:国知局
一种智能电源控制系统的制作方法

本实用新型涉及电源控制技术领域,特别是涉及一种智能电源控制系统。



背景技术:

随着分布式电源的兴起,各种独立的清洁电能如水电、风电及光电(太阳能)越来越多,由于其输出多为低压直流,适用于弱电技术领域中电子仪器、电子产品的供电,但考虑到各种独立清洁电能受环境影响较大,其输出具有随机性、间歇性的特点,如太阳能因地域光照影响和地理环境影响导致不能连续供电,从而无法确保不间断地对外供电。同时,由于目前各种电子仪器、电子产品一般采用单电源供电方式,如市电、水电、风电及光电(太阳能)等,当电源输出发生故障时,电子仪器、电子产品就无法继续工作。

因此,目前急需一种能够持续稳定地对负载供电的电源控制系统。



技术实现要素:

鉴于以上所述现有技术的缺点,本实用新型的目的在于提供一种电源控制系统,用于解决现有技术无法持续稳定地对负载供电的问题。

为实现上述目的及其他相关目的,本实用新型提供一种智能电源控制系统,包括输入切换模块、蓄电池以及用于调节控制供电电源对负载的供电输出的输出控制模块;

所述输入切换模块的输入端接多路电源,所述输入切换模块的输出端输出所述供电电源,所述输入切换模块用于多路所述电源的切换;

所述输出控制模块的输入端接所述供电电源,所述输出控制模块的输出端接所述负载,所述输出控制模块与所述蓄电池相连。

可选地,所述电源包括市电、水电、风电以及光电,所述输入切换模块的切换优先级顺序从高到低依次是市电、水电、风电、光电。

可选地,所述智能电源控制系统还包括交流/直流转换模块,所述交流/直流转换模块用于将所述电源提供的交流电转换为直流电,多路所述电源以直流的形式接入所述输入切换模块的输入端。

可选地,所述水电、风电及光电分别为13~24v的直流电。

可选地,所述智能电源控制系统还包括防雷防漏保护模块,所述市电依次通过所述防雷防漏保护模块、所述交流/直流转换模块后接入所述输入切换模块的输入端。

可选地,防雷防漏保护模块包括剩余电流保护器。

可选地,所述输出控制模块包括用于控制所述供电电源的输出及所述蓄电池的输出的处理器,所述输出控制模块还包括用于实时检测所述供电电源的输出参数及所述蓄电池的输出参数的检测单元,所述输出参数包括输出电压、输出电流及输出功率。

可选地,电压稳定的所述供电电源通过所述输出控制模块的输出端对所述负载供电,电压不稳定的所述供电电源的电能由所述蓄电池充放电转换后通过所述输出控制模块的输出端对所述负载供电。

可选地,所述处理器控包括比较器单元,所述比较器单元中设有第一阈值;所述比较器单元采集所述供电电源的输出电压,并将其与所述第一阈值比较。

可选地,所述智能电源控制系统包括多组所述蓄电池。

如上所述,本实用新型的智能电源控制系统,具有以下有益效果:

1)、通过输入切换模块的切换将接入的多路电源中的一路作为供电电源、其它的作为备用电源,当原有的供电电源出现故障无法供电时可以通过输入切换模块迅速切换到下一路电源,从而能对负载持续不断地供电;

2)、通过输出控制模块和蓄电池调节控制供电电源对负载的输出,能将电压不稳定的电源提供的电能先存储在蓄电池中而后由蓄电池对负载稳定地供电输出,在对负载持续不断地供电的同时,供电电压稳定、供电质量更好,负载的运行更稳定。

附图说明

图1为本实用新型一实施例的智能电源控制系统的结构示意图。

图2为本实用新型一实施例的智能电源控制系统的接线示意图。

零件标号说明

1输入切换模块

2输出控制模块

3交流/直流转换模块

4防雷防漏保护模块

5蓄电池

6输入输出模块

具体实施方式

如前述在背景技术中所提及的,目前各种电子仪器、电子产品一般采用单电源供电方式,当电源输出发生故障时,电子仪器、电子产品就无法继续工作;且随着分布式电源的兴起,各种电子仪器、电子产品的供电选择越来越多,如水电、风电及光电(太阳能)等,但由于各种独立清洁电能的输出受环境的影响较大,比如,风电的风力大小不稳定,光电的光照分布不均匀(尤其是夏天和冬天,白天和黑夜),从而导致各种独立清洁电能的输出不稳定,无法对负载持续稳定地供电。

基于此,本实用新型提出一种智能电源控制系统,其主要包括输入切换模块、输出控制模块以及蓄电池;输入切换模块的输入端接多路电源,输入切换模块的输出端输出供电电源,输入切换模块用于多路电源的切换,输入切换模块选择多路电源中的一路作为供电电源,其它的作为备用电源,当原有的供电电源出现故障无法供电时可以通过输入切换模块迅速切换到下一路电源;输出控制模块的输入端接供电电源,输出控制模块的输出端接负载,输出控制模块还与蓄电池相连,输出控制模块用于调节控制供电电源对负载(如电子仪器、电子产品)的输出,电压不稳定的供电电源提供的电能存储在蓄电池中后由蓄电池对负载稳定地供电输出。

以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式,熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其它优点及功效。

请参阅图1至图2。须知,本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等,均仅用以配合说明书所揭示的内容,以供熟悉此技术的人士了解与阅读,并非用以限定本实用新型可实施的限定条件,故不具技术上的实质意义,任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整,在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下,均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。

为了能够详细地描述本实用新型,首先,接下来对本实用新型的智能电源控制系统作具体说明:

图1为本实用新型一实施例的智能电源控制系统的结构示意图,图2为本实用新型一实施例的智能电源控制系统的接线示意图,请结合图1及图2所示,本实用新型提供一种智能电源控制系统,包括输入切换模块1、输出控制模块2、交流/直流转换模块3、防雷防漏保护模块4以及蓄电池5及输入输出模块6;如图1所示,多路电源分别接入输入切换模块1的输入端,输入切换模块1的输出端输出供电电源,输入切换模块1用于多路电源的切换,输入切换模块1选择多路电源中的一路作为供电电源,其它的作为备用电源,当原有的供电电源出现故障无法供电时可以通过输入切换模块1迅速切换到下一路电源;输出控制模块2的输入端接供电电源,输出控制模块2的输出端接负载,输出控制模块2还与蓄电池5相连,输出控制模块2用于调节控制供电电源对负载(如电子仪器、电子产品)的输出,电压不稳定的供电电源提供的电能存储在蓄电池5中后由蓄电池5对负载稳定地供电输出。

详细地,如图1及图2所示,所述电源包括市电、水电、风电以及光电等各种电源,多路所述电源分别接入输入切换模块1的输入端后,输入切换模块1选择多路所述电源中的一路作为供电电源,输入切换模块1的切换优先级顺序从高到低依次是市电、水电、风电、光电。可以理解的是,在一可选实施例中,同一种类的电源可以接入多路。

更详细地,输入切换模块1的切换流程如下:

(1)、基础的优先级顺序从高到低依次是市电、水电、风电、光电;

(2)、如果同一种类电源存在多路电源,则比较多路同一种类电源的规格,选择供电电压更接近设计输出电压(参考负载的额定工作电压)、供电电压更稳定的一路电源作为供电电源,若多个同种类电源的规格相同则随机选择一路作为供电电源。

可选地,输入切换模块1可采用施耐德(ats/sts+pduap7721电源切换器)、朔高美(smw1-m智能控制器)或者abb(ot400e03cp电源转换开关),输入切换模块1的多路输出切换控制可参考现有技术,在此不再赘述。

详细地,所述智能电源控制系统包括若干交流/直流转换模块3,交流/直流转换模块3将所述电源提供的交流电转换为第一设定电压的直流电,多路电源以直流的形式分别接入输入切换模块1的输入端,使得最终输出的所述供电电源为直流电,更适应负载如电子仪器、电子产品的工作电压需求。其中,所述第一设定电压可参考负载的额定工作电压,其值可取12v、24v等一系列的值。

如图1及图2所示,属于交流电源的市电先接入交流/直流转换模块3被转换为12v的直流电后再接入输入切换模块1的输入端;可选地,如图1及图2所示,所述水电、风电及光电分别为13~24v的直流电,直接接入输入切换模块1的输入端。

详细地,所述智能电源控制系统包括若干防雷防漏保护模块4,对较大输出电压、输出功率的所述电源进行保护。可选地,防雷防漏保护模块4包括剩余电流保护器(rcd)和一防雷单元,其具体结构及技术可参见现有文献,在此不再赘述。

如图1及图2所示,所述市电依次通过防雷防漏保护模块4、交流/直流转换模块3后接入输入切换模块1的输入端。

详细地,所述智能电源控制系统还包括输入输出模块6,如图1所示,输入输出模块6与输入切换模块1相连,同时,输入切换模块1与输出控制模块2相连,上位机及其控制软件能通过输入输出模块6对输入切换模块1及输出控制模块2进行实时监控及参数修改。

详细地,输出控制模块2包括处理器及检测单元,所述处理器用于控制供电电源的输出及蓄电池5的输出,所述检测单元用于实时检测供电电源的输出参数及蓄电池5的输出参数,所述输出参数包括输出电压、输出电流及输出功率等参数。在一可选实施例中,供电电源的最大输出电流不超过10a。

详细地,电压稳定的供电电源通过输出控制模块2的输出端对负载供电,电压不稳定的供电电源的电能由蓄电池5充放电转换后通过输出控制模块2的输出端对负载供电。

更详细地,所述处理器采集监测电压不稳定的供电电源(如风电、光电等)的输出电压与输出电流,所述处理器控包括比较器单元,所述比较器单元中设有第一阈值;所述比较器单元采集所述供电电源的输出电压,并将其与所述第一阈值比较,以保证供电电源对蓄电池5充电时,供电电源的输出电压比蓄电池5的额定电压高出至少10%,其中,所述第一阈值为蓄电池5的额定电压的1.1倍。例如,若蓄电池5的额定电压为12v,则供电电源的输出电压最低要保证在13-13.2v。

更详细地,所述比较器单元中还设有第二阈值;所述比较器单元采集蓄电池5的输出电压,并将其与所述第二阈值比较,以保证在蓄电池5的输出电压小于其放电终止电压之前就接入接供电电源对蓄电池5充电,其中,所述第二设定电压大于等于蓄电池5的放电终止电压。例如,对于12v的蓄电池,最低要保证在其放电终止电压1.7v时就给予充电。

可选地,所述智能电源控制系统包括多组蓄电池5,通过多组蓄电池5之间交替的充放电实现所述电压不稳定的供电电源对负载的持续稳定供电。

在一可选实施例中,220v的交流市电、13~24v的直流水电、13~24v的直流风电以及13~24v的直流光电,经过输入切换模块1、输出控制模块2以及蓄电池5的调节控制后,对负载输出12.5v的直流电。

综上所述,在本实用新型中,所述智能电源控制系统通过输入切换模块的选择将接入的多路电源中的一路作为供电电源、其它的作为备用电源,当原有的供电电源出现故障无法供电时可以通过输入切换模块迅速切换到下一路电源,从而能对负载持续不断地供电;通过输出控制模块和蓄电池将电压不稳定的供电电源提供的电能先存储在蓄电池中而后通过蓄电池对负载供电输出,在对负载持续不断地供电的同时,供电电压稳定、供电质量更好,负载的运行更稳定。

上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效,而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下,对上述实施例进行修饰或改变。因此,举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变,仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。

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