[发明专利]光伏供能的家庭物联网系统

说明书

技术领域

本发明属于智能家用领域，具体涉及一种光伏供能的家庭物联网系统来提升家用的节能性便捷性。

背景技术

光伏电池板目前已经广泛的使用，但是家用的光伏供能系统应用较少，主要原因在于，光伏功能存在受客观环境因素，尤其是天气因素，影响较大，而且收集效率较低，这就造成了光伏收集的能量，量不足，而且输出功率不高，带负载能力不足。

同时，目前家庭使用的物联网系统服战较为成熟，物联网主要基于传感器采集数据，传输到网关，由网关收集数据、处理数据，在通过闭环控制，像智能家用电器发出控制信号。

家用物联网的传感器和网关，这部分虽然所消耗的功率不大，但是需要长时间供电，这对于家庭电能是一笔较大的开销。

发明内容

基于上面的问题，提出了一种光伏供能的家庭物联网系统，主要是用光伏电池为家用物联网系统的传感器供能，来提高光伏的利用率，同时较少物联网系统对于电网电能的消耗，从而实现节能，高效，稳定。

一种基于光伏供能的家庭物联网系统包括：光伏发电单元、电能存储单元、家庭物联网单元；

所述的光光伏发电单元、电能存储单元、家庭物联网单元顺次相连，家庭物联网单元与光伏发电单元相连。所述的光伏发电单元，由光伏太阳能电池板，DC-DC电路，舵机，单片机、电能输出、可控开关组成太阳能，电池板通过可控开关与电能输出连接，并通过DC-DC电路鱼单片机舵机连接，单片机与舵机可控开关直接连接。所述的物联网单元，由物联网网关、传感器组、可控选通开关组成。物联网网关与传感器组，均通过选通开关与电网、储能装置、光伏电池板相连。

优选的，所述的储能单元为大容量蓄电池。

所述的光伏供能的家庭物联网系统的供能方法是：

光伏发电单元由光伏太阳能电池板获取太阳能转化为电能，通过DC-DC电路为单片机与舵机供电，单片机发出控制信号给舵机的控制端，使舵机驱动太阳能电池板旋转获取最大的太阳能，同时单片机与可控开关的控制端连接发出控制信号，切换太阳能电池板、电能存储单元、电网的供电选项；

传感器组采集实时数据，通过网关收集处理，采用闭环控制的方式，网关发出控制信号控制家庭电器，

光伏发电单元和电能存储单元作为家庭物联网单元的供能装置，电能存储单元同时作为光伏发电单元的储能装置；预先设置天候参数，在太阳光照充足时，光伏发电单元由单片机发送控制信号给舵机，将光伏太阳能电池板转向太阳，进行光伏逐日，为家庭物联网单元供能，并给电能存储单元充能；在太阳光照不足时，电能存储单元为家庭物联网单元供能；在光伏发电单元和电能存储单元供能不足，切换为电网供能。

采用预先设置的天候参数，由单片机发控制信号给舵机，将电池板转向太阳，进行光伏逐日，保证在晴朗的白天收集到最多的太阳能。同时在内部由单片机控制扰动观察法实施最大功率点的跟踪，保证在最大功率点输出。在夜晚自动切断与用电器的连接，保证用电器与光伏电池板的安全性、可靠性。在日常供电的同时，本发明队光伏发电系统，内置天候参数，安找天候设定，光伏电池板自动转向，实现光伏逐日。同时在电池内部采用MPPT跟踪最大功率点，始终保持电池的最大输出，同时采用物联网的传感器采集到的数据，保证阴雨和夜晚光伏电池切断自身和外界的连接，保证广度系统的高效稳定。

附图说明

图1为本发明光伏供能的家庭物联网系统的功能示意图。

具体实施方式

本发明基于光伏供能的家庭物联网系统包括：光伏发电单元、电能存储单元、家庭物联网单元；所述的光光伏发电单元、电能存储单元、家庭物联网单元顺次相连，家庭物联网单元与光伏发电单元相连。所述的光伏发电单元，由光伏太阳能电池板，DC-DC电路，舵机，单片机、电能输出、可控开关组成太阳能，电池板通过可控开关与电能输出连接，并通过DC-DC电路鱼单片机舵机连接，单片机与舵机可控开关直接连接。所述的物联网单元，由物联网网关、传感器组、可控选通开关组成。物联网网关与传感器组，均通过选通开关与电网、储能装置、光伏电池板相连。

优选的，所述的储能单元为大容量蓄电池。

如图1所示为本发明光伏供能的家庭物联网系统的功能示意图，