节能供电系统的制作方法

1.本实用新型涉及一种节能供电系统，尤其涉及一种降低能量损耗的节能供电系统。


背景技术：

2.节能供电系统是未来建筑领域的一个趋势。虽然太阳能电能产生装置以及热电转换装置已经渐渐被应用在建筑领域，不过节能不只是减少使用电网系统提供的能源以及产生更多自产的能源，在能量传输以及能量转换的过程也有大量的能源被浪费着。
3.因此，提供一种大量降低能量损耗的节能供电系统，已成为业界的一个重要课题。


技术实现要素：

4.本实用新型所要解决的技术问题在于，针对现有技术的不足提供一种节能供电系统，适用于一建筑中，包括：一太阳能电能产生装置，提供一第一电能，所述太阳能电能产生装置设置在所述建筑外部；一储能装置，电性连接所述太阳能电能产生装置以及一电网系统，所述储能装置储存所述第一电能；一电压转换装置，电性连接所述太阳能电能产生装置以及所述储能装置；一控制装置，电性连接所述电压转换装置、所述太阳能电能产生装置以及所述储能装置；多个直流电压端口，设置在所述节能供电系统的多个位置，所述多个直流电压端口电性连接所述电压转换装置；其中，所述电压转换装置提供所述多个直流电压端口一直流电压；其中，所述储能装置通过一交流转直流电压转换器以及一智能电表从一电网系统购入一交流电能，并转换所述交流电能为一直流电能，且储存所述直流电能在所述储能装置中。
5.优选地，所述电压转换装置接收所述储能装置提供的一第一直流输入电压以及所述太阳能电能产生装置的一第二直流输入电压，所述电压转换装置转换所述第一直流输入电压或是所述第二直流输入电压为一第一直流输出电压，所述电压转换装置提供所述第一直流输出电压给所述多个直流电压端口。
6.优选地，还包括一第一通信装置，电性连接所述控制装置。
7.优选地，当一第一电子装置电性连接所述多个直流电压端口的其中一个时，所述第一电子装置通过一第一直流转直流电压转换器电性连接所述多个直流电压端口的其中一个，所述第一直流转直流电压转换器转换所述第一直流输出电压为所述第一电子装置的一第一供应电压；其中，当一第二电子装置电性连接所述多个直流电压端口的其中一个时，所述第二电子装置通过一第二直流转直流电压转换器电性连接所述多个直流电压端口的其中一个，所述第二直流转直流电压转换器转换所述第一直流输出电压为所述第二电子装置的一第二供应电压。
8.优选地，当一第一电子装置以及一第二电子装置电性连接所述多个直流电压端口的其中之二时，所述控制装置以及所述电压转换装置分别提供所述第一电子装置以及所述第二电子装置所需的一第一供应电压以及一第二供应电压。
9.优选地，所述电压转换装置包括多个电压转换单元，所述多个电压转换单元分别电性连接所述多个直流电压端口。
10.优选地，所述节能供电系统通过所述智能电表与另一节能供电系统的一智能电表通信连接，并进行一直流电能的购买与贩卖，所述节能供电系统的所述储能装置与所述另一节能供电系统的一储能装置之间的距离小于一预定距离。
11.优选地，所述控制装置、所述电压转换装置以及所述多个直流电压端口之间包括一有线通信路径，当所述第一电子装置电性连接所述多个直流电压端口的其中一个时，所述第一电子装置通过所述多个直流电压端口的其中一个时，所述第一电子装置通过所述控制装置以及所述通信装置进行数据传输。
12.优选地，当一无线通信装置以及一第一电子装置电性连接所述多个直流电压端口的其中二个时，所述无线通信装置通信连接所述控制装置，而且，所述第一电子装置可以通过所述控制装置以及所述无线通信装置进行数据传输。
13.优选地，当一第一电子装置以一第二电子装置电性连接所述多个直流电压端口的其中二个时，所述第一电子装置以及所述第二电子装置与所述控制装置通信连接，所述第一电子装置以及所述第二电子装置通过所述控制装置进行数据传输。
14.本实用新型的其中一有益效果在于，本实用新型所提供的节能供电系统只提供直流电压的端口，可以有效的减少将交流电压转换为直流电压的能量损耗，更可以提高用电安全。
15.为使能更进一步了解本实用新型的特征及技术内容，请参阅以下有关本实用新型的详细说明与附图，然而所提供的附图仅用于提供参考与说明，并非用来对本实用新型加以限制。
附图说明
16.图1是本实用新型实施例的节能供电系统的示意图。
17.图2是图1节能供电系统的方块图。
18.图3是本实用新型实施例的节能供电系统的电压转换装置的电压转换方式的一示意图。
19.图4是本实用新型实施例的节能供电系统的电压转换装置的电压转换方式的另一示意图。
20.图5是本实用新型实施例多个节能供电系统之间的电能买卖的示意图。
21.图6是本实用新型实施例的节能供电系统中电子装置的通信方式的示意图。
具体实施方式
22.以下是通过特定的具体实施例来说明本实用新型所公开有关“节能供电系统”的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所公开的内容了解本实用新型的优点与效果。本实用新型可通过其他不同的具体实施例加以施行或应用，本说明书中的各项细节也可基于不同观点与应用，在不背离本实用新型的构思下进行各种修改与变更。另外，本实用新型的附图仅为简单示意说明，并非依实际尺寸的描绘，事先声明。以下的实施方式将进一步详细说明本实用新型的相关技术内容，但所公开的内容并非用以限制本实用新型的保护范围。
另外，本文中所使用的术语“或”，应视实际情况可能包括相关联的列出项目中的任一个或者多个的组合。
23.[第一实施例]
[0024]
请参阅图1以及图2，图1是本实用新型实施例的节能供电系统的示意图。图2是图1节能供电系统的方块图。
[0025]
零耗能建筑是指电力能够自给自足的建筑。也就是，建筑本身包括有电能产生装置以及储能装置，能够产生以及储存使用者日常所需的电能。节能供电系统的理想状态是不从电网系统购买任何电能。但是大多数的节能供电系统仍是需要从电网系统购买一定数量的电能，才能够支持使用者的日常电能消耗。
[0026]
在本实施例中，节能供电系统1是设置在一建筑中。节能供电系统1 包括一控制装置10、一太阳能电能产生装置11、一储能装置12、一电压转换装置13、一通信装置14，以及多个直流电压端口15-1-15-3。本实施例中，节能供电系统1包括一第一直流电压端口15-1、一第二直流电压端口15-2以及一第三直流电压端口15-3。直流电压端口的数量可以根据实际需求调整，本实用新型中不做限制。太阳能电能产生装置11是设置在建筑的外部。储能装置12则是设置在建筑内部或是外部。
[0027]
太阳能电能产生装置11是设置在节能供电系统1的外部，接收太阳能，并转换太阳能为一直流电能。也就是，太阳能电能产生装置11会提供节能供电系统1提供一第一电能。太阳能电能产生装置11电性连接储能装置12、控制装置10以及电压转换装置13。本实施例中的通信装置14 是一无线通信装置或是一有线通信装置。
[0028]
储能装置12电性连接太阳能电能产生装置11以及电网系统2。储能装置12用于储存太阳能电能产生装置11产生的第一电能。此外，太阳能电能产生装置11也可以通过电压转换装置13进行电压的稳定以及转换，提供给多个直流电压端口15-1-15-3。储能装置12则是用于储存太阳能电能产生装置11的第一电能以及提供一第二电能给电压转换装置13。
[0029]
电压转换装置13电性连接太阳能电能产生装置11、储能装置12以及控制装置10。电压转换装置13是用于将太阳能电能产生装置11的第一电能以及储能装置12的第二电能转换为一直流电能提供给多个直流电压端口15-1-15-3。
[0030]
控制装置10电性连接电压转换装置13、太阳能电能产生装置11以及储能装置12。控制装置10用于调控电压转换装置13、太阳能电能产生装置11以及储能装置12之间的电能传输状态。
[0031]
多个直流电压端口15-1-15-3是设置在节能供电系统1的多个位置。多个直流电压端口15-1-15-3电性连接电压转换装置13。电压转换装置13 提供多个直流电压端口15-1-15-3一直流电压。节能供电系统1中不具有任何交流电压端口。
[0032]
在本实施例中，节能供电系统1还包括一智能电表16以及一交流转直流电压转换器17。智能电表16电性连接交流转直流电压转换器17以及控制装置10。
[0033]
储能装置12通过一交流转直流电压转换器以及一智能电表从一电网系统购入一交流电能，并转换所述交流电能为一直流电能，且储存所述直流电能在所述储能装置中。在本实施例，建筑与电网系统2进行连接的枢纽是储能装置12。供给建筑之中的电源，只有直流电源，而没有任何交流电源。
[0034]
详细地说，节能供电系统1中是传输直流电压，而不是交流电压。然而节能供电系
统1中的电路布局可以有几种情况。
[0035]
首先，请参阅图3，图3是本实用新型实施例的节能供电系统的电压转换装置的电压转换方式的一示意图。
[0036]
电压转换装置13接收储能装置12提供的第二电能的一第二直流输入电压vdin2以及太阳能电能产生装置11的第一电能的一第一直流输入电压vdin1。电压转换装置13可以转换第一直流输入电压vdin1以及第二直流输入电压vdin2为一第一直流输出电压vdo1。电压转换装置13提供第一直流输出电压vdo1给多个直流电压端口15-1-15-3。
[0037]
也就是，图3中的第一直流电压端口15-1、第二直流电压端口15-2 以及第三直流电压端口15-3都是提供第一直流输出电压vdo1。在本实施例中，第一直流输出电压vdo1可以是24v、48v、380v、400v等电压值。在其他实施例中，第一直流输出电压vdo1的电压值可以根据实际需求进行调整。在本实施例中，由于第一直流电压端口15-1、第二直流电压端口15-2以及第三直流电压端口15-3都是提供相同的直流电压，因此要进行充电的电子装置需要通过一个转换直流电压的直流转直流电压转换器进行电压转换，以使电子装置得到适当的供应电压。
[0038]
此外，在本实施例中的电压转换装置13的多个电压转换单元(图未示)是采取模块化的方式进行设计，使用者可以利用并联的方式提供相同电压但是具备大电流的电能需求的设计。例如，节能供电系统1提供给电动机车m1高压以及大电流的充电方式。
[0039]
当一第一电子装置ed1电性连接多个直流电压端口15-1-15-3的其中一个时，第一电子装置ed1通过一第一直流转直流电压转换器ct1电性连接多个直流电压端口15-1-15-3的其中一个，第一直流转直流电压转换器ct1转换第一直流输出电压vdo1为第一电子装置ed1的一第一供应电压va1。
[0040]
当一第二电子装置ed2电性连接多个直流电压端口15-1-15-3的其中一个时，第二电子装置ed2通过直流转直流电压转换器ct2电性连接多个直流电压端口15-1-15-3的其中一个，第二直流转直流电压转换器ct2 转换第一直流输出电压vdo1为第二电子装置ed2的一第二供应电压 va2。
[0041]
也就是，第一电子装置ed1以及第二电子装置ed2可以通过第一直流转直流电压转换器ct1以及第二直流转直流电压转换器ct2分别取得各自所需要的第一供应电压va1以及第二供应电压va2。在本实施例中，第一供应电压va1不等于第二供应电压va2。在其他实施例中，第一供应电压va1可以等于第二供应电压va2。
[0042]
请参阅图4，图4是本实用新型实施例的节能供电系统的电压转换装置的电压转换方式的另一示意图。
[0043]
当第一电子装置ed1以及第二电子装置ed2电性连接多个直流电压端口15-1-15-3的其中之二时，控制装置10会调控电压转换装置13以分别提供第一电子装置ed1以及第二电子装置ed2所需的一第一供应电压 va1以及一第二供应电压va2。也就是，在图4中，控制装置10以及电压转换装置13可以与第一电子装置ed1以及第二电子装置ed2进行通信连接，以决定第一电子装置ed1以及第二电子装置ed2分别需要的电压。控制装置10再对电压转换装置13的电压转换单元(图未示)进行调控，以提供第一供应电压va1以及第二供应电压va2给第一电子装置ed1 以及第二电子装置ed2。也就是，第一电子装置ed1以及第二电子装置 ed2只需要电性连接到直流电压端口15-1-15-3，控制装置10就会调控电压转换装置13提供
多个电压给多个电子装置。不需要中间还设置一个直流转直流电压转换器以进行电压转换。
[0044]
在本实施例中，电压转换装置13的多个电压转换单元(图未示)是可以提供介于一预定电压输出范围的直流电压。例如dc12v-dc400v。储能装置是一锂离子电池或是一锂锰电池。
[0045]
此外，电压转换装置13的多个电压转换单元(图未示)至少电性连接一个直流电压端口。
[0046]
请参阅图5，图5是本实用新型实施例多个节能供电系统之间的电能买卖的示意图。
[0047]
节能供电系统1与节能供电系统2是同一栋大楼中的不同楼层。
[0048]
节能供电系统1通过智能电表16与第二节能供电系统2的智能电表 26电性连接。智能电表16与智能电表26之间可以进行直流电能的购买与贩卖。也就是智能电表16与智能电表26可以对各自储能装置的第二电能进行调控。然而，节能供电系统1的储能装置12与节能供电系统2的一储能装置22之间的距离小于一预定距离。储能装置12与储能装置22之间的距离控制是为了降低直流电能在长距离传输会衰减消耗的问题。节能供电系统2的太阳能电能产生装置21产生的电能也是储存在储能装置22 中。
[0049]
首先，智能电表16与智能电表26可以对各自的储能装置中的第二电能进行贩卖。当储能装置12中的剩余电量小于一第一临界值的时候，而且时间是在夜间，太阳能电能产生装置11的第一电能是0，智能电表16 就会发送一购买信号给周边的智能电表，当节能供电系统2的智能电表26 接收到购买信号后，而且确认储能装置22的电能足以供应使用者使用之外，还可以进行贩卖，智能电表26就会发送一确认信号给智能电表16以贩卖一预定数量的电能。
[0050]
请参阅图6，图6是本实用新型实施例的节能供电系统中电子装置的通信方式的示意图。
[0051]
控制装置10、电压转换装置13以及多个直流电压端口15-1-15-3之间包括一有线通信路径。
[0052]
当第一电子装置ed1电性连接多个直流电压端口15-1-15-3的其中一个时，第一电子装置ed1通过多个直流电压端口15-1-15-3的其中一个时，第一电子装置ed1通过控制装置10以及通信装置14进行数据传输。
[0053]
当一无线通信装置18以及第一电子装置ed1电性连接多个直流电压端口15-1-15-3的其中二个时，无线通信装置18通信连接控制装置10，而且，第一电子装置ed1可以通过控制装置10以及无线通信装置18进行数据传输。在本实施例中，无线通信装置18是一wi-fi通信装置、一蓝牙通信装置、一sigfox通信装置、一lora通信装置、一4g通信装置、一 5g通信装置或是一nb-iot通信装置。
[0054]
当第一电子装置ed1以及第二电子装置ed2电性连接多个直流电压端口15-1-15-3的其中二个时，第一电子装置ed1以及第二电子装置ed2 与控制装置10通信连接，第一电子装置ed1以及第二电子装置ed2通过控制装置10进行数据传输。
[0055]
也就是，电子装置只要连接直流电压端口15-1-15-3，就可以彼此通信连接。更可以藉由不同的通信装置，与外部网络进行通信连接。
[0056]
[实施例的有益效果]
[0057]
本实用新型的其中一有益效果在于，本实用新型所提供的节能供电系统只提供直流电压的端口，可以有效的减少将交流电压转换为直流电压的能量损耗，更可以提高用电安全。
[0058]
以上所公开的内容仅为本实用新型的优选可行实施例，并非因此局限本实用新型的申请专利范围，所以凡是运用本实用新型说明书及附图内容所做的等效技术变化，均包含于本实用新型的申请专利范围内。