微电网系统的制作方法

文档序号:15496593发布日期:2018-09-21 21:52阅读:366来源:国知局

本发明涉及发电配电以及数据处理技术领域,具体地,涉及一种微电网系统。



背景技术:

微电网:微电网(micro-grid)包括光伏、风电、储能等能源节点,为一组为电源、负荷、储能系统和控制装置所组成的系统单元,够实现自我控制、保护和管理的自治系统,既可以与外部电网并网运行,也可以孤立运行。开发和延伸微电网能够充分促进分布式电源与可再生能源的大规模接入,实现对负荷多种能源形式的高可靠供给,是实现主动式配电网的一种有效方式。

因时代进步与工业的发展,用电量持续的攀升,发电厂的需求也就增加,然而现代发电厂,大多以火力、水力与核能发电为主要发电方式,除了兴建成本昂贵、建地取得不易外,环境保护问题也是一大考验,为了寻找更高效率的发电方式与绿能环保考虑,许多绿能发电技术也在近几年来受到众多瞩目,如光伏发电、风力发电、生物质能发电、沼气发电等技术,已渐渐形成微电网的形式。另外,近几年开发的新式发电方式:微电网。在现有的应用中,是将人体运动后所产生的动能转变为电能,再生使用的方式,不仅能达到运动健身目的,也能同时节能发电,自给自足,减少电能的消耗。

现今的微电网技术,主要在整合各种小功率发电单元,并进行发电能量控制与调配的技术。如专利文献cn205509631u公开了一种发电健身单车控制系统,将运动动能转变为市电电能(市电网),用以日常生活用电。

然而在运动过程中,运动、发电、生理指数是互相关联、互相影响的因子,并非各自独立运作的。现有微电网技术并不能在发电的同时兼顾生物体的健康状况。



技术实现要素:

针对现有技术中的缺陷,本发明的目的是提供一种微电网系统。

根据本发明提供的一种微电网系统,包括至少一个发电工作站,还包括监控收集系统以及云端存储装置,所述发电工作站与所述监控收集系统通信、电性连接,所述监控收集系统与所述云端存储装置通信连接;

其中,所述发电工作站收集生物体运动产生的电能进行电源调控分配,同时收集生物体的生理参数,所述监控收集系统获取并监控所述发电工作站收集的发电量以及生理参数,以发电量为基础计算单位,与生理参数进行关联,评估生物体的健康状况,所述云端存储装置备份存储所述监控收集系统收集的发电量、生理参数以及评估结果。

较佳的,所述发电工作站包括电网控制储能系统以及至少一个发电单元,所述发电单元包括:

发电装置:安装于运动器械上,利用生物的运动产生电能;

传感器:收集生物体的生理参数;

所述电网控制储能系统分别与所述发电装置和所述传感器连接,至少包括一运动储能装置和一运算装置,根据所述运算装置的计算结果将所述运动储能装置中的电能分配至用电目标。

较佳的,所述发电单元还包括:

控制器:连接在所述发电装置的输出端,转换所产生电能的电能参数至所需标准。

较佳的,所述控制器包括逆变器、变频器。

较佳的,所述发电单元还包括:

显示设备:连接所述发电装置以及运动器械,显示发电量、运动参数以及生理参数。

较佳的,所述发电工作站还包括:

智能量测仪器:连接在所述发电单元与所述电网控制储能系统之间,检测所述发电单元的发电量。

较佳的,两个及两个以上的所述发电单元串联或者并联在一起。

较佳的,两个及两个以上所述发电工作站之间通信连接。

与现有技术相比,本发明具有如下的有益效果:

本发明能够在运动过程中,将运动所产生的动能转变为电能,同时,在生物体运动过程中的各项生理参数可经由传感器监测,并以发电瓦数作为基础计算单位,与生理指数产生关联,评估进行生物体健康状况,运动发电又能同时兼顾生物体健康状况。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述,本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显:

图1为本发明的整体结构示意图;

图2为本发明的发电工作站的结构示意图;

图3为本发明的发电单元的结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明,但不以任何形式限制本发明。应当指出的是,对本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。

如图1所示,本发明提供的一种微电网系统,包括至少一个发电工作站1,还包括监控收集系统2以及云端存储装置3,发电工作站1与监控收集系统2通信连接,监控收集系统2与云端存储装置3通信连接,构成微电网进行运动发电,同时也能成为健康监控网络系统。发电工作站1同时也是生物体的生理健康监控站,以无线或有线传递讯号方式进行将讯号传递至监控收集系统2。无线传输方式,包括wifi、蓝芽、rfid、nfc(nearfieldcommunication)、zigbee、lora等方式。

发电工作站1主要负责收集生物体运动产生的电能进行电源调控分配,同时收集生物体的生理参数,监控收集系统2获取并监控发电工作站1收集的发电量以及生理参数,以发电量为基础计算单位,与生理参数进行关联,评估生物体的健康状况,云端存储装置3备份存储监控收集系统2收集的发电量、生理参数以及评估结果。生理健康状况监控,可分为接触式与非接触式二大类,以生、光、磁、热、影像等原理进行感测,接触式大多以配戴对象的方法进行监控,非接触式可用远距离传感器进行感测。感测项目可以有心率、心电图、热量(卡路里)、体温、血氧饱和浓度、血压、排汗、运动耗氧量、疲劳状况、人体代谢等,可在动态或静态时进行监控。

如图2所示,发电工作站1包括电网控制储能系统11以及至少一个发电单元。如图3所示,发电单元包括:发电装置12(rn)和传感器13(sn)。两个及两个以上的发电单元串联或者并联在一起。

发电装置12安装于运动器械上,如滑步机、脚踏车、楼梯机、踏步机、划船机、飞轮等,利用生物的运动产生电能,可产生直流或交流电,经由控制器(包括逆变器或变频器)将直流电源转变为交流电源,向电网控制储能系统11或者所需的用电目标(外部或者微电网内部的各个模块)提供电源;传感器13利用光、电、磁、热、声等方式收集生物体的生理参数,传输至监控收集系统2进行监控与分析。控制器连接在发电装置12的输出端可转换所产生电能的电能参数至所需标准进行收集或者供电。

发电单元还可以设置显示设备,连接发电装置以及运动器械,显示发电量、运动参数以及生理参数供生物体查看,可显示二氧化碳减碳量、电能产生瓦数、运动距离、机械转速、运动时间、运动热量、机械阻尼、心率等。在发电单元与电网控制储能系统之间连接有智能量测仪器(smartmeter(sm)),检测发电单元的发电量。

电网控制储能系统11与发电装置和传感器连接,至少包括一运动储能装置和一运算装置,运算装置中采用现有运算公式,根据一个或一个以上的外部目标的电能需求计算分配至各个外部目标的电能,根据运算装置的计算结果将运动储能装置中的电能分配至一个或一个以上的外部目标,数据可由显示设备呈现。

云端存储装置3以“服务导向架构(soa/service-orientedarchitecture)”为基础,以“用电端服务需求”为核心建立云端平台服务(cloudpaas)及硬件控制,使用soacommand传输与资料连结、分布式储存技术、mysql分布式资料库等。

不同发电工作站1之间,可透过云端存储装置3,撷取获得不同发电工作站之间的讯息。单一发电工作站与发电工作站之间,也能透过无线或有线网络进行数据讯息的交换。发电工作站可另外为其他发电形式之工作站,如风力、水力、太阳能光伏、沼气等发电方式的发电工作站。

在本申请的描述中,需要理解的是,术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本申请和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本申请的限制。

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是,本发明并不局限于上述特定实施方式,本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改,这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下,本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。

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