[发明专利]一种家用智能微直流输电系统

说明书

技术领域

本发明涉及面向家庭的直流供电系统，尤其是小型智能的低压直流供电系 统，具体涉及一种采用风光互补能源输入为主，结合蓄电池储能的，应用IGBT， 可控硅等电力电子技术设计的低压直流微网供电系统，在控制层面采用低功耗 单片机进行智能物联控制。

背景技术

目前，由于社会的飞速发展，能源问题成为了一个全球性问题，对于新能 源的开发和利用成为了一种潮流，其中最为成熟的就是风电和光电，而将两者 结合，无疑将大大提高能源利用效率。

为了进行电能长距离的传输，在过去没有先进的电力电子技术的情况下， 交流电成为了一种主流的电能传输和运用的载体。但是随着电力电子技术的不 断完善和电力电子器件性能的提升，直流电焕发出强大的吸引力。尤其是PWM 控制技术的成熟，使对于直流电的控制也十分的便捷。

结合单片机的控制的智能家居用品成现出一种井喷的现象，诸如MSP430 等低功耗的微机控制系统十分成熟，并且有良好的市场认可度，在工业4.0飞速 发展的今天，结合物联网技术的智能产品将具有更加强大的兼容性和生命力。

这几年随着大电网的规模不断扩大，它的弊端也日益凸显，微电网技术的 出现正好有效地克服了大电网的诸多缺点，尤其是随着分布式能源的发展，微 电网技术正越来越引起业界的关注与重视。在电力系统中我们知道，家用负载 作为第三级别的负载，供电的优先级远小于前两个级别的电力负载，此时直流 微网可以脱离大电网独立工作的特点就尤为重要了，可以作为一种可靠的后备 电源，提供紧急照明，满足基本的生活需求。

发明内容

为了缓解能源问题，加大对于新能源的利用程度，保障部分家用用电需求, 本发明提供一种家用智能微直流输电系统，正常情况下与市电相结合，一起满 足生活中的用电需求。在大电网出现故障的情况下，系统可以独立运行，起到 一个可靠的紧急备用电源的作用。由于采用低功耗单片机控制单片机的控制， 可以实现高效率和智能化。

本发明所采用的技术方案是，一种家用智能微直流输电系统，采用风光互 补作为主要的能源提供，采用市电作为后备电源，以蓄电池作为能量储蓄的主 题，在低功耗单片机的控制下，提供(1)USB接口供电；(2)LED照明供电；(3) 提供可变频SPWM波；并在紧急断电条件下，能作为备用电源，供给照明。

进一步地，其电源的输入以风光互补为主，市电作为辅助，是一个复合型 的家用低压直流输电系统。

进一步地，其作为一种后备电源，在紧急断电条件下，提供应急LED的照 明。

本发明的特点与优势：

1.采用了风光互补的电能输入方式，可以最大程度的利用资源。并且配备蓄 电池组进行电能的存储，做到系统直流供电的稳定性。

2.采用市电充电作为蓄电池组的备用充电手段，增加在光照不足，风力微弱 情况下的电力输出，确保了系统的稳定性。

3.采用低功耗单片机进行系统的控制，体现了智能化的优点，加装一些必要 外设，可以方便的实现智能化联网化的管理和操作，多个系统之间可以进行级 联和协同控制，并配有继电设备可以做到故障切除，以及预警。故本系统自身 之间可以有着良好的兼容性，同时对于其他的设备也有着较好的兼容和可扩展 性。

4.本设备作为家用小型供电系统，电压等级不高，确保了家庭使用的安全性， 同时本系统设置由多个USB充电端口，以满足日常数码产品的充电需求，配备 多个led照明设备，方便家庭布置和使用，以及充当停电等紧急状态下的照明使 用。

5.采目前流行的电力电子技术，使用IGBT器件设计整流以及逆变器等，确 保产品性能的优越性。可以结合实际情况，结合单片机控制，用SPWM的方式 输出可调频的交流电。

6.本系统保留良好的开发接口，预留多通道的能力输入方式，未来可以结合 压电技术，地热技术，因地制宜的采用多种绿色能源的输入方式。

附图说明

图1是本发明户外结构示意图；

图2是本发明系统结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。