技术领域
[0001] 本发明涉及光伏储能技术领域,具体地说,涉及一种能量路由器及其供电支路切换方法。
相关背景技术
[0002] 随着全球二氧化碳排放数据继续攀升,新能源的推广和使用也越来越广泛。目前,针对户用储能的解决方案,存在传统的家庭户用储能系统和即插即用的小型光储系统。其中,家庭户用储能系统主要应用于有屋顶的单户房子,组成部件一般有光伏组件、逆变器和储能电池;小型光储系统主要应用于阳台,利用阳台的空间装配光伏板。
[0003] 目前的大型光储系统一般会配备有逆变器、光伏板、储能电池、系统云平台等装置,其中,光伏板是一种能够将太阳光转化为电能的设备,也称太阳能电池板;逆变器一般由逆变桥、控制逻辑和滤波电路组成,能够用于实现直流电与交流电间的转换;储能电池可以储存和释放直流电能;系统云平台能够实现多种数据的接收以及相关指令的下达。在光储系统中,光伏板处所转换的电能能够通过逆变器供给电网总线或供给主供电回路或存储于储能电池中,当然了,储能电池中的电能也能够通过逆变器供给电网总线或供给主供电回路。其中,光伏板直接连接逆变器,功率流为单向,能够将太阳能转换为直流电。其中,逆变器能够将光伏板处所转换的直流电通过DC/DC电路和/或DC/AC电路转换成所需的用电参数,同时逆变器能够基于DC/DC电路对储能电池的进行充电和放电管理;另外,逆变器的运行数据还能够上传至系统云平台,并且逆变器也能够执行系统云平台所下发的指令。其中,储能电池能够在所转换能源充足时能够进行电能存储,并能够在所转换能源不足时进行释放供电。其中,系统云平台主要是通过逆变器采集整个系统的运行数据,将这些数据能够转换成图形或者可供理解的数字,也可以下发指令到逆变器。
[0004] 传统的解决方案都存在不同程度的局限性,例如:家庭户用储能系统对屋顶资源有极大的依耐性,没有办法针对如公寓等场景的每户安装与配电;小型光储系统受限于阳台面积,大多只能配置到2KW以下,没有办法满足实际的家庭用电需求,且在无用电需求时存在因电能闲置导致的浪费问题。
具体实施方式
[0023] 为进一步了解本发明的内容,结合实施例对本发明作详细描述。应当理解的是,实施例仅仅是对本发明进行解释而并非限定。
[0024] 见于图1,在公寓这种多用户配电中使用光伏发电以及储能系统,可以在电网总线上增加一套光储系统,同时对于单用户也会配置例如阳台光伏等小型光储系统,这种配电系统能最大化的利用屋顶和阳台资源来实现清洁能源的使用。所配置后的系统能够包括:总电表,用于接入公寓的主供电回路与电网总线间;
用户电表,用于接入每个用户的负载电路与公寓的主供电回路间;
用户发电设备,配备于全部或部分的用户处,可以为例如阳台光伏设备等小型光储系统;
独立设置的光储系统,用于接入公寓的主供电回路;以及
储能系统电表,用于接入光储系统与公寓的主供电回路间。
[0025] 上述方案中,总电表能够一端接在电网上,另外一端作为用户电表及储能系统电表的公共端,总电表用于监测全部用户的总用电功率Pload;储能系统电表能够一端接在总电表处,另一端接在逆变器的电网输出端,储能系统电表能够用于计量逆变器往电网的取电和馈电能量;用户电表一端接在总电表处,另一端接在用户负载处,用户电表主要用来计量用户端的用电情况。
[0026] 上述方案中,用户负载一端接在用户电表处,另一端连接用户发电设备;可以理解的是,当用户发电设备的发电量大于用户负载的用电量时,对应用户能够向电网总线馈电;当用户发电设备的发电量小于用户负载的用电量时,对应用户能够自电网总线取电。
[0027] 上述方案中,光储系统能够基于总电表处所采集的总用电功率Pload、光储系统的发电功率为Pinv、电池可充功率Pcharger执行如下的能量调度:当Pinv>Pload且Pinv‑Pload<Pcharger时,仅由光储系统向公寓的主供电回路供电且多余的能量会全部地储存在储能电池中;即发电功率Pinv中等同于总用电功率Pload的部分将会向主供电回路馈电,发电功率Pinv中的剩余部分将会存储于储能电池中;
当Pinv>Pload且Pinv‑Pload>Pcharger时,光储系统向公寓的主供电回路供电后多余的能量会一部分储存在储能电池中,另一部分馈入电网总线;即发电功率Pinv中等同于总用电功率Pload的部分将会向主供电回路馈电,发电功率Pinv中等同于电池可充功率Pcharger的部分将会存储于储能电池中,发电功率Pinv中的剩余部分将会馈入电网总线中;
当Pinv<Pload时,能量会全部地馈入主供电回路,以用于用户供电。
[0028] 基于上述的方案,虽然能够实现独立设置的光储系统所产生的绿色能源在例如公寓场景下的能量共享。但是公寓作为多用户配电场景,其不同于单个用户配电的区别在于:单个用户所产生的能源交易都属于一个主体,不管是从电网取电还是馈电到电网,以及如何最有效、最大化的利用绿色能源,收益方只有一个。而该方案中,光储系统光储系统所生产和管理的绿色能源,最终都会汇集到公寓的主供电回路上,所有用户的用户负载均自主供电回路取电。也即,其并不能区分任一用户自主供电回路所获取的电能的来源,在多用户的场景下很难分辨出任一用户生产了多少绿色能源及使用了多少绿色能源。这就导致,该方案无法行之有效地在多用户场景下实现绿色能源的用量的精细化管理。
实施例1
[0029] 见于图2,本实施例公开了一种基于光储系统的绿色能源共享系统,其为新能源在不同环境应用中提供了新的解决方案,这套智慧能源系统典型应用于公寓场景但不局限于此种环境。
[0030] 本实施例所公开的一种基于光储系统的绿色能源共享系统,具有:光储系统;
用户发电系统,被配置于全部或部分的用户处并用于接入用户负载电路;
能量路由器,被配置于每个用户处;具体见于图3,能量路由器具有市电输入端口、绿色能源输入端口及负载输出端口,市电输入端口用于接入电网总线以构成电网支路,绿色能源输入端口用于接入光储系统以构成绿色能源支路,负载输出端口用于接入用户负载电路以构成负载支路;其中,能量路由器处还设置微控制器MCU,微控制器MCU用于实现负载输出端口与市电输入端口及绿色能源输入端口间的通、断控制;以及
系统云平台,系统云平台用于基于光储系统的发电量、用户发电系统的发电量及用户负载电路的用电量产生调度指令,调度指令用于通过能量路由器控制多个用户仅通过绿色能源支路接入光储系统;其中,所述多个用户的负载电路的用电量的总和,与所述多个用户的用户发电系统的发电量和光储系统的发电量之和,达到平衡。
[0031] 基于上述,使得所形成的绿色能源共享系统能够兼容如光储系统等大型光储系统以及如用户发电系统等小型发电系统(如阳台光伏),通过系统云平台基于光储系统的发电量、用户发电系统的发电量及用户负载电路的用电量所进行的调度,能够有效解决光伏绿色能源在公寓场景下应用时所遇到的难题;其能够同时兼容小型及大型光伏系统,实现在如公寓等场景下的能源监控和管理;使得能够基于光储系统的发电量及用户发电系统的发电量,并依据用户的负载电路的用电量,将多个用户通过绿色能源支路搭建一种能源微网,实现了绿色能源的共享。
[0032] 本实施例中,绿色能源输入端口与光储系统之间能够设有例如能量路由电表,能量路由电表用于对绿色能源支路处的电量进行计量并上传至系统云平台。这使得,单个用户自光储系统处使用的电量以及馈入光储系统的电量,均能够被计量,从而实现了在多用户场景下的绿色能源的用量的精细化管理。
[0033] 本实施例中,市电输入端口与电网总线间还能够设置有例如用户电表。从这使得,单个用户自电网总线处使用的电量以及馈入电网总线的电量,均能够被计量,利于能源的精细化管理。
[0034] 另外,光储系统还能够通过储能系统电表或某一用户电表接入电网总线,从而使得光储系统处的盈余能量还能够馈入至电网总线中,从而实现了绿色能源的利用率。
[0035] 本实施例中,负载输出端口与用户负载电路间能够设有例如计量电路,计量电路用于采集用户负载功率 并发送给系统云平台;其中,系统云平台以用户负载功率作为用户负载电路的用电量。从而较佳地实现了用户负载电路的用电量的数据采集,为后续的能量调度提供了必要条件。
[0036] 其中,计量电路能够包括如电流霍尔传感器、电压采样电路(如实施例2中所述的相电压采样电路)等,从而实时电流、电压信息,通过微控制器MCU即可获取功率数据。
[0037] 本实施例中,光储系统具有光伏板、逆变器及储能电池,光伏板用于将太阳能转换为电能形式的绿色能源,逆变器能够基于DC/AC电路输出符合当前电网参数的绿色能源、能够基于DC/DC电路实现对储能电池的充放电管理、能够将相关的运行参数上传至系统云平台以及还能够基于系统云平台所下发的指令执行相关的动作。此为本领域技术人员所熟知的手段,本实施例仅进行简述。其中,逆变器能够采集逆变器的发电总功率 及储能电池的电池可充功率 和电池可放功率 并发送给系统云平台;其中,系统云平台以逆变器的发电总功率 作为光储系统的发电量。从而较佳地实现了相关数据的采集,为后续的能量调度提供了必要条件。
[0038] 本实施例中,能量路由器配置成采集用户发电系统的用户发电功率 并发送给系统云平台;其中,系统云平台以用户发电功率 作为用户发电系统的发电量。从而较佳地实现了相关数据的采集,为后续的能量调度提供了必要条件。
[0039] 其中,用户发电系统可以为阳台光伏等小型光伏设备,用户发电系统的发电数据能够接入能量路由器后,由能量路由器转发给光储系统中的逆变器,之后再基于相关的通讯协议上传至系统云平台。可以理解的是,用户发电系统并不要求每个用户均需要配置,也不限定每个用户所配备的数量。
[0040] 上述所公开的绿色能源共享系统,由于能量路由器的电网支路仅仅是串联于每个用于的用户电表及用户负载之间,故使得安装改造的难度较低;由于绿色能源支路的存在,使得通过能量路由电表能够实现对每个用户于光储系统处的绿色能源使用数据的统计,实现了对绿色能源的用量的精细化管理。此外,由于针对每个用户均增加了一个能源路由器,故能根据用户负载的使用情况够实现智能、有效地切换在电网支路与绿色能源支路间进行切换供电;其中,当用户切换到绿色能源通道进行供电后,将会在用户之间形成能源微网,彼此享受绿色能源收益。
[0041] 见于图2,在本公开的一种绿色能源共享系统中,其能够具有一个储能系统电表、多个能量路由器、多个用户电表、多个能量路由电表、多个用户发电系统、一套光储系统、一套系统云平台等构成。其中,储能系统电表能够一端接入电网总线、另一端作为能量路由电表的公共端;能量路由器主要是用于提供两个通道连接到用户负载,能够在一定条件下通过不同的通道的切换来改变功率流向;每个用户电表的连接方式一致,均是一端接入电网总线、另一端接入对应能量路由器的市电输入端口处;每个能量路由电表的连接方式一致,均是一端接入储能系统电表的公共端、另一端接入对应能量路由器的储能系统电表处;系统云平台仅仅是一个远程的数据统计及指令下达系统,其主要用于实现对光储系统的调度;此为本领域技术人员所熟知的手段,本实施不予赘述。
[0042] 相较于图1中所示的方案,本实施例于图2中所公开的方案具有如下优势:(1)不再需要接入主供电回路与电网总线间的总电表,降低线路复杂程度,简化搭建尤其是改造难度;
(2)储能系统电表只需要接入电网总线而不再需要接入主供电回路,也即,图2中的方案,不需要一根对应全部用户的总线(即主供电回路);这使得,不会因需要考虑储能系统电表在安装实施过程中会由于位置以及电流大小的影响,而在不同的多用户场景下可能没有办法有效的做线路改造。
[0043] 本实施例于图2中所公开的绿色能源共享系统中,储能系统电表、用户电表及能量路由电表能够均通过如RS485或can通讯等方式与光储系统的例如逆变器进行数据交互;能源路由器的例如微控制器MCU处能够设置有通讯接口,能源路由器能够通过如RS485或can通讯等方式与光储系统的例如逆变器等建立通信。也即,通过对诸如用户用电量等电力参数、安全状态数据以及环境数据等的监控,能够较佳地实现的绿色能源共享系统的调度与管理。而系统云平台能够接受相关数据并进行能源调度、趋势预估、越限预警、故障报警等动作。
[0044] 基于上述的绿色能源共享系统,本实施例还提供了一种基于光储系统的绿色能源共享管理方法,其包括:配置光储系统;
于全部或部分的用户处配置用户发电系统,用户发电系统用于接入用户负载电路;
于全部用户处均配置能量路由器,能量路由器用于提供市电输入端口、绿色能源输入端口及负载输出端口,市电输入端口用于接入电网总线以构成电网支路,绿色能源输入端口用于接入光储系统以构成绿色能源支路,负载输出端口用于接入用户负载电路以构成负载支路;其中,能量路由器处还设置微控制器MCU,微控制器MCU用于实现负载输出端口与市电输入端口及绿色能源输入端口间的通、断控制;
通过系统云平台基于光储系统的发电量、用户发电系统的发电量及用户负载电路的用电量产生调度指令,调度指令用于通过能量路由器控制多个用户仅通过绿色能源支路接入光储系统;其中,所述多个用户的负载电路的用电量的总和,与所述多个用户的用户发电系统的发电量的总和及光储系统的发电量之和,达到平衡。
[0045] 基于上述,即可较佳地实现于例如公寓等多用户场景下的绿色能源的精细化管理。
[0046] 本实施例中,系统云平台能够实时采集逆变器的发电总功率 、储能电池的电池可充功率 和电池可放功率 、用户负载功率 及用户发电功率;其中,以逆变器的发电总功率 作为光储系统的发电量,以用户发电功率作为用户发电系统的发电量,以用户负载功率 作为用户负载电路的用电量;
见于图4,所述的通过系统云平台基于光储系统的发电量、用户发电系统的发电量及用户负载电路的用电量产生调度指令,包括:
获取每个用户的用户负载功率 及对应的用户发电功率 ,将用户负载功
率 大于用户发电功率 的对应用户归属为正值用户,将用户负载功率 小于用户发电功率 的对应用户归属为负值用户;其中,以用户负载功率 与用户发电功率 的差值作为用户盈缺功率 ,即 ;
在发电总功率 不小于电池可充功率 时,生成第一调度指令;第一调度
指令用于选取多个正值用户并仅接入光储系统,所述多个正值用户的用户盈缺功率 之和不超出发电总功率 与电池可放功率 之和;从而能够较佳地实现光储系统向用户侧的供电;
在发电总功率 小于电池可充功率 时,生成第二调度指令;第二调度指
令用于选取多个负值用户并仅接入光储系统,所述多个负值用户的用户盈缺功率 之和的绝对值不超出电池可充功率 与发电总功率 之差;从而能够较佳地实现用户发电系统多余的电量向光储系统侧的供电;
基于未接入光储系统的正值用户的总功率以及未接入光储系统的负值用户的总功率,生成第三调度指令;第三调度指令用于将两种类型的用户中总功率较小的类型的用户全部地仅接入光储系统,并控制两种类型的用户中总功率较大的类型的用户部分地仅接入光储系统;其中,保持接入光储系统的不同类型的用户的总功率基本一致;从而能够较佳地实现用户间的绿色能源的共享,实现能源微网的搭建;
生成第四调度指令,第四调度指令用于将用户仅接入电网总线;从而能够兼顾光储系统的消纳及供给能力,保证用户的用电稳定和安全。
[0047] 通过上述,能够基于全部用户的用电情况进行统筹管理,核心是保证光储系统不从电网取电也不要馈电到电网;具体地,能够通过光储系统提供或消纳每个用户的欠缺电能或盈余电能;对于光储系统无法提供或无法消纳的部分,能够通过电网提供或对用户发电系统的发电功率进行限制。
[0048] 可以理解的是,本公开的绿色能源共享系统在实际使用时,用户接入以及脱离光储系统是个动态的调度过程。
[0049] 其中,系统云平台能够基于逆变器的发电总功率 、电池可放功率 及所接入光储系统的全部用户的用户盈缺功率 ,实时获取光储系统的可提供功率;其中, ; 表示接入光储系统的全部用户的用户盈缺功率 之和;
系统云平台基于逆变器的发电总功率 、电池可充功率 及所接入光储
系统的全部用户的用户盈缺功率 ,实时获取光储系统的可吸收功率 ;其中,;
可以理解的是,对于未配备用户发电系统的用户, ,将电网用电功率记
为 、将电网吸收功率记为 ;所述的通过系统云平台基于光储系统的发电量、用户发电系统的发电量及用户负载电路的用电量产生调度指令,还具有如下的针对单个用户的动态调整过程,
在 且 时,基于第一调度指令,通过微控制
器MCU控制能量路由器处的电网支路保持断开、绿色能源支路保持导通;此时,对应用户需要对外买电且买电渠道为光储系统,功率流向为用户发电系统至用户负载电路以及光储系统经绿色能源支路至用户负载电路, , ,买电功率为 ;
此时对应用户能够享受共享的绿色能源;
对于任一用户,在 且 时,基于第二调度指
令,通过微控制器MCU控制能量路由器处的电网支路保持断开、绿色能源支路保持导通;此时,对应用户能够向光储系统售卖能源,功率流为用户发电系统至用户负载电路并经绿色能源支路存储至光储系统处, , ;此时,用户能够将多余的绿色能源
进行共享并获取收益;
对于任一用户,在 时,基于第四调度指令,通过微控制器MCU控制能
量路由器处的电网支路保持导通、绿色能源支路保持断开;此时,对应用户不需要买电也不需要卖电,功率流为用户发电系统至用户负载, , ;
对于任一用户,在 且 时,基于第四调度指
令,通过微控制器MCU控制能量路由器处的电网支路保持导通、绿色能源支路保持断开;此时,若电网总线允许电能馈入,则功率流向能够为用户发电系统至用户负载电路并经电网支路馈入电网总线中,P‑grid=Pgreen‑Puse,对应用户能够基于所在地区的政策标准获取一定的收益;若电网总线不允许电能馈入,则功率流为用户发电系统至用户负载电路,同时能够控制用户发电系统对其发电功率进行限制;
在 且 时,基于第四调度指令,通过微控制
器MCU控制能量路由器处的电网支路保持导通、绿色能源支路保持断开。此时,对应用户需要对外买电且买电渠道为电网总线,功率流向为用户发电系统至用户负载电路以及电网总线经由电网支路至用户负载电路, 。
[0050] 上述中,第一至第四调度指令实质为系统云平台下达给微控制器MCU的切换指令,切换指令能够用于通过微控制器MCU控制能量路由器处的电网支路及绿色能源支路进行切换;微控制器MCU在接收到切换指令时能够产生相应的动作指令,以实现不同供电支路间的切换。
[0051] 见于图5,在本实施例所公开的又一种绿色能源共享系统中,若独立设置的光储系统归属于某一用户,则能够取消储能系统电表,而是将光储系统直接接入其所归属的用户电表处。实施例2
[0052] 可以知晓的是,能量路由器作为实施例1中的绿色能源共享系统的核心部件,其主要需要承担电网支路与绿色能源支路等2个供电支路的切换工作,按实施例1中所列的实际工况,能量路由器具有单独电网支路工作和单独绿色能源支路工作的两种状态,故能量路由器至少存在自电网支路切换至绿色能源支路以及自绿色能源支路切换至电网支路的两种状态切换需求。
[0053] 为了实现能量路由器的不同供电支路在进行切换时,能够保持负载支路处不会中断供电,本实施例提供了一种能量路由器,其实质为一种能够实现在绿色能源供电(光储系统)与市电供电(电网总线)间进行智能切换功能的配电装置模块。
[0054] 见于图6,本实施例所提供的一种能量路由器,具有:绿色能源输入端口,其用于接入绿色能源供电系统以形成绿色能源支路,并通过第一继电器组接入负载输出端口;
市电输入端口,其用于接入电网供电系统以形成电网支路,并通过第二继电器组接入负载输出端口;
负载输出端口,其用于接入用户的负载电路以形成负载支路,负载支路通过绿色能源支路和/或电网支路供电;其中,绿色能源支路和电网支路分别为2个不同的供电支路;
以及
微控制器MCU,其用于对第一继电器组和第二继电器组的通断进行控制;其中,在进行不同供电支路间的切换时,微控制器MCU基于所接收到的切换指令生成对应的动作指令以实现对第一继电器组和第二继电器组的通断控制;其中,动作指令包括,微控制器MCU在检测到市电输入端口和绿色能源输入端口的输入电压具有一致的相序与相位时所产生第一指令,第一指令用于控制所需切换至的对应供电支路处的第一继电器组或第二继电器组切换至通路状态;以及
微控制器MCU在检测到所需切换至的对应供电支路进入供电状态时产生的第二指令,第二指令用于控制所需切断的对应供电支路处的第二继电器组或第一继电器组切换至断路状态。
[0055] 本公开的一种能量路由器能够较佳地实现绿色能源供电系统与电网供电系统对用户的负载电路的耦合供电,通过微控制器MCU依次发出的第一指令和第二指令对第一继电器组和第二继电器组的控制,能够实现该能量路由器的“0”中断切换工作状态的实现。即,能够实现在由电网供电系统切换至绿色能源供电系统供电的过程中,负载输出端口处的电能供应不会中断,从而实现了能源输入端口(即绿色能源输入端口和市电输入端口)的无中断智能切换。
[0056] 可以理解的是,在由电网支路切换至绿色能源支路供电时,在市电输入端口和绿色能源输入端口均具有电能输出时,基于例如系统云平台下发的控制指令,微控制器MCU在检测到市电输入端口和绿色能源输入端口的输入电压具有一致的相序与相位时产生第一指令,第一指令用于控制第一继电器组切换至通路状态,微控制器MCU在检测到绿色能源输入端口的电能输出正常时产生第二指令,第二指令用于控制第二继电器组切换至断路状态。在由绿色能源支路切换至电网支路供电时,同理操作即可,此处不予赘述。
[0057] 其中,所需切换至的对应供电支路进入至供电状态能够为所需切换至的对应供电支路处的第一继电器组或第二继电器组中的全部第一继电器或全部第二继电器均处于通路状态。
[0058] 也即,虽然能量路由器的例如供电支路切换等切换指令是由例如系统云平台等外部设备发出,但是微控制器MCU能够基于其独立的检测机制实现动作指令的下达,从而能够较佳地实现能量路由器基于当前实际工况的自主控制。
[0059] 见于图7,绿色能源输入端口及市电输入端口处均设有相应的相电压采样电路,相应的相电压采样电路用于实现绿色能源输入端口及市电输入端口处每一相输入的相电压采集;微控制器MCU基于相电压采样电路所采集的相电压数据,进行市电输入端口和绿色能源输入端口的输入电压是否具有一致的相序与相位的判断。
[0060] 通过上述,能够较佳地确保在进行供电支路切换时,所需切换至的供电支路不会存在缺相故障且与所需切断的供电支路能够一直的相序及相位。
[0061] 其中,第一继电器组具有对应于每一相输入的多个第一继电器,第二继电器组具有对应于每一相输入的多个第二继电器,所述多个第一继电器和所述多个第二继电器均基于独立的继电器控制电路进行通、断控制。从而能够较佳地实现每个继电器的单独控制。
[0062] 其中,绿色能源输入端口及市电输入端口处均设有过零检测电路,过零检测电路用于实现绿色能源输入端口及市电输入端口处每一相输入的过零点检测;微控制器MCU用于基于过零点检测,实现所述多个第一继电器和所述多个第二继电器均于过零点处执行通、断动作。从而能够较佳地降低继电器通、断瞬间的飞弧影响,利于提升继电器的使用寿命。
[0063] 其中,负载输出端口处也设有相应的相电压采样电路,相应的相电压采样电路用于实现负载输出端口处每一相输入的相电压采集;微控制器MCU用于下达自检指令以获取每一第一继电器和每一第二继电器的闭合动作时间及关断动作时间,微控制器MCU用于基于相应的相输入的电压周期、相应的闭合动作时间及相应的关断动作时间延迟下达动作指令。故而能够较为精确地实现每个继电器于过零点处的通、断控制。
[0064] 本实施例中,第一继电器组采用常开触点接入绿色能源输入端口与负载输出端口间,第一继电器组的继电器控制电路由绿色能源供电系统供电。
[0065] 该种方式使得,在绿色能源供电系统无电能输出时,第一继电器组能够自然地保持断路状态,从而实现了本公开的一种能量路由器的“0”损耗工作状态,保证了电网供电系统单独供电时的高效供电。
[0066] 更进一步地,第二继电器组能够采用常闭触点接入市电输入端口与负载输出端口间。这使得,在电网供电系统单独供电时,第二继电器组能够以低功耗运行,故而进一步地提升了“0”损耗工作状态下的供电效率。
[0067] 其中,可以理解的是,第二继电器组的继电器控制电路能够由绿色能源供电系统或是电网供电系统供电。
[0068] 本实施例中,微控制器MCU在检测到用户的负载电路异常时,能够产生第三指令,第三指令能够用于保持第一继电器组及第二继电器组均处于断路状态。这使得,在检测到用户的负载电路存在例如过载、过流以及短路等异常工况时,本公开的一种能量路由器能够切换至旁开工作状态,通过主动断开能源输入端口(即绿色能源输入端口和市电输入端口)与负载输出端口的电连接,能够保护用电设备安全。
[0069] 也即,本公开的一种能量路由器能够采用具有三种工作状态的继电器拓扑,“0”损耗工作状态可保证市电单独使用时的高效率、“0”中断切换工作状态可以保证能源输入端口的无中断智能切换,旁开工作状态能够用于保护用电设备的安全。
[0070] 见于图8,本实施例的一种能量路由器在实际使用时,能够基于如下步骤完成不同供电支路间的切换:基于微控制器MCU所下达的自检指令,控制所述多个第一继电器和所述多个第二继电器均执行自检动作;
基于每个第一继电器和每个第二继电器的自检动作,获取每个第一继电器和每个第二继电器的动作时间,动作时间包括闭合动作时间和关断动作时间;
基于绿色能源输入端口及市电输入端口处的相电压采样电路,对绿色能源输入端口所输入电压的相序及相位进行检测;
微控制器MCU在检测到市电输入端口和绿色能源输入端口的输入电压具有一致的相序与相位且收到切换指令时,基于每一相的电压周期及对应第一继电器或第二继电器的动作时间下达相应的动作指令。
[0071] 通过上述,能够确保在供电支路进行切换时,市电输入端口和绿色能源输入端口的输入电压能够具有一致的相序与相位且能够排除诸如缺相、继电器故障等问题,故而能够较佳地保障“0”中断智能切换功能的实现。并且通过考虑每个第一继电器和每个第二继电器的动作时间,能够确保第一继电器和第二继电器能够精准地执行通、断动作。
[0072] 其中,微控制器MCU所下达的自检指令实质为用于控制单个继电器执行通、断的指令,由于,绿色能源输入端口、市电输入端口及负载输出端口处均设有相应的相电压采样电路,故在每个第一继电器或第二继电器执行通、断动作后,只需要检测负载输出端口对应相的电压是否导通或关断即可判断对应继电器是否出现故障。其中,在任一第一继电器或第二继电器出现故障时,微控制器MCU均产生报警信号并能够上报如系统云平台。
[0073] 在第一继电器或第二继电器进行自检的过程中,微控制器MCU能够通过记录自检指令的下达时间以及负载输出端口对应相的相电压采样电路所采集信号的上传时间,即可获取第一继电器或第二继电器的闭合动作时间及关断动作时间;也即,能够以微控制器MCU下达自检指令至接收到口对应相的相电压采样电路所采集信号的时长作为相应的动作时间;可以理解的是,基于此种手段所采集到的动作时间,包含了继电器的指令传递时间以及实际的通、断动作的延迟时间。
[0074] 其中,能够基于绿色能源输入端口的电压的周期性均方根作为缺相判断依据,并基于同步旋转坐标系下d轴电压分量的正负判断绿色能源输入端口与市电输入端口正负序接法的是否一致。其中,在微控制器MCU检测到绿色能源输入端口存在缺相或相序不一致时,能够将故障类型与相序检测失败支路位置等相关信息上报至如系统云平台。
[0075] 其中,能够基于微控制器MCU控制每个第一继电器和每个第二继电器多次执行自检动作,并以执行相应动作的平均时间作为相应动作的动作时间。故而能够精确化所采集到的动作时间。
[0076] 本实施例中,绿色能源输入端口及市电输入端口处均设有过零检测电路,微控制器MCU在产生动作指令时,能够基于如下步骤执行:微控制器MCU在接收到切换指令后,通过过零检测电路检测绿色能源输入端口及市电输入端口的每一相的过零点;
微控制器MCU在检测到对应相的过零点后,获取该相输入的电压周期;
微控制器MCU基于该相输入的电压周期及对应第一继电器或第二继电器的动作时间确定动作指令的发送时间,并在发送时间到达时发送动作指令。
[0077] 通过上述,能够较佳地实现于过零点处完成继电器的通、断动作,从而能够较佳地减少继电器在通断瞬间的飞弧影响,实现继电器的长寿命保护。
[0078] 具体而言,通过在自检阶段对绿色能源输入端口与市电输入端口的继电器进行多次通断操作,并结合负载输出端口的电压采样数据实时获取不同输入端口继电器动作的平均时间(包括闭合与关断平均时间),有效地解决继电器因制造工艺导致动作延时时间不同的问题;同时结合通过过零检测信号获取交流电的实时周期,便可保证继电器在过零点完成精准的通断动作。
[0079] 可以理解的是,过零检测电路在具体实现时能够采用例如比较器电路,故而过零点在比较器电路输出波形的体现为上升沿或下降沿。在一个具体的实施例中,对应相交流电的半周期的过零点能够体现为上升沿、全周期的过零点能够体现为下降沿;故而在执行上述操作时,微控制器MCU能够在接收到切换指令后,判断是否检测到过零点检测电路输出信号的下降沿,若未检测到则持续监测,若检测到下降沿则能够基于下降沿计算出对应相的交流电周期(如可以基于2个下降沿之间的间隔计算交流电周期、基于采样频率计算交流电周期等,此为常规技术,本实施例中不予赘述);之后,微控制器MCU能够基于对应相的交流电周期及对应继电器的动作时间计算动作指令的发送时间;例如某一继电器的闭合动作时间为t1、关断动作时间为t2,其所对应相的交流电周期为T,则:若当前动作指令用于控制该继电器闭合,则所需的动作指令的发送时间t3能够为(N*T‑t1);若当前动作指令用于控制该继电器关断,则所需的动作指令的发送时间t4能够为(N*T‑t2);其中,N为正整数;发送时间t3和发送时间t4均能够基于当前所检测到的下降沿作为起始时刻。可以理解的是,动作指令中的第一指令和第二指令以及上述的第三指令,能够均基于此种方式执行。故而能够较佳地确保相关继电器能够在对应相的处于过零点处时执行通、断动作。
[0080] 结合图6及7,本实施例所提供的三相能量路由器作为一个具体的实施例,负载输出端口具有L1、L2、L3及N端,绿色能源输入端口具有GL1、GL2、GL3及GN端,市电输入端口具有OL1、OL2、OL3及ON端;第一继电器组包括第一继电器RLYGL1、RLYGL2、RLYGL3及RLYGN,第二继电器组包括第二继电器RLYOL1、RLYOL2、RLYOL3及RLYON;其中,绿色能源输入端口GL1端接入第一继电器RLYGL1的主回路一端,第一继电器RLYGL1主回路的另一端接入负载输出端口L1端及第二继电器RLYOL1的主回路一端,第二继电器RLYOL1的主回路另一端接入市电输入端口OL1端;其中,第一继电器RLYGL1采用常开触点,第一继电器RLYGL1的控制回路接入+12V电源及继电器控制电路,第一继电器RLYGL1的继电器控制电路的信号控制端为RLY_Power_GL1端;其中,第二继电器RLYOL1采用常闭触点,第二继电器RLYOL1的控制回路接入+12V电源及继电器控制电路,第二继电器RLYOL1的继电器控制电路的信号控制端为RLY_Power_OL1端;
绿色能源输入端口GL2端接入第一继电器RLYGL2的主回路一端,第一继电器RLYGL2主回路的另一端接入负载输出端口L2端及第二继电器RLYOL2的主回路一端,第二继电器RLYOL2的主回路另一端接入市电输入端口OL2端;其中,第一继电器RLYGL2采用常开触点,第一继电器RLYGL2的控制回路接入+12V电源及继电器控制电路,第一继电器RLYGL2的继电器控制电路的信号控制端为RLY_Power_GL2端;其中,第二继电器RLYOL2采用常闭触点,第二继电器RLYOL2的控制回路接入+12V电源及继电器控制电路,第二继电器RLYOL2的继电器控制电路的信号控制端为RLY_Power_OL2端;
绿色能源输入端口GL3端接入第一继电器RLYGL3的主回路一端,第一继电器RLYGL3主回路的另一端接入负载输出端口L3端及第二继电器RLYOL3的主回路一端,第二继电器RLYOL3的主回路另一端接入市电输入端口OL3端;其中,第一继电器RLYGL3采用常开触点,第一继电器RLYGL3的控制回路接入+12V电源及继电器控制电路,第一继电器RLYGL3的继电器控制电路的信号控制端为RLY_Power_GL3端;其中,第二继电器RLYOL3采用常闭触点,第二继电器RLYOL3的控制回路接入+12V电源及继电器控制电路,第二继电器RLYOL3的继电器控制电路的信号控制端为RLY_Power_OL3端;
绿色能源输入端口GN端接入第一继电器RLYGN的主回路一端,第一继电器RLYGN主回路的另一端接入负载输出端口N端及第二继电器RLYON的主回路一端,第二继电器RLYON的主回路另一端接入市电输入端口ON端;其中,第一继电器RLYGN采用常开触点,第一继电器RLYGN的控制回路接入+12V电源及继电器控制电路,第一继电器RLYGN的继电器控制电路的信号控制端为RLY_Power_GN端;其中,第二继电器RLYON采用常闭触点,第二继电器RLYON的控制回路接入+12V电源及继电器控制电路,第二继电器RLYON的继电器控制电路的信号控制端为RLY_Power_ON端。
[0081] 其中,绿色能源输入端口为三相电输入兼容单相电输入,绿色能源供电系统可以基于是光伏、风力等可再生能源的绿色能源供电系统,当人也可以是市电接口;市电输入端口为三相市电接口兼容单相市电接口;负载输出端口为三相负载接口兼容单相负载。
[0082] 本实施例中,过零点检测电路及相电压采样电路能够接入任一相火线与零线间。
[0083] 可以理解的是,本实施例的一种能量路由器也能够兼容于单相供电系统,例如保持能源输入端口与负载输出端口连接的同一相继电器工作即可,如使绿色能源输入端口的GL2与GL3、市电输入端口的OL2与OL3及负载输出端口的L2及L3参与接线即可。
[0084] 当然了,为了节约成本,本公开的一种能量路由器也可以采用如图9及10中所示的单相拓扑结构。实施例3
[0085] 在例如实施例2中所公开的能量路由器中,继电器作为其关键模块,继电器的寿命与控制将影响着能量路由器的稳定性与可靠性。为减少继电器在通断瞬间的飞弧影响,实现继电器的长寿命保护,本实施例公开了一种基于高精度电压采样的过零点检测电路。其中,过零点,是指正弦交流电压或电流变化为零电压或零电流(正半周期由正减小到零或负半周期由负增大到零)的时刻或位置;可以理解的是,本发明的过零点仅针对交流电压而言。
[0086] 值得一提的是,现有技术为了保证继电器在过零点完成通断,现有技术方案如下:一是可控硅开关,使用可控硅开关代替继电器,或者将可控硅开关和继电器并联使用,通过控制两者的通断时序实现继电器在零电压差下开通与关断,但由于可控硅开关存在误导通与误关断缺点,导致该方案可靠性低;二是过零检测电路,结合过零检测电路与微控制器MCU使继电器在电压过零处完成通断操作,但检测电路多数采用电阻和光耦串联的简单形式,导致检测不精确。
[0087] 本实施例所公开的过零点检测电路设置于绿色能源输入端口及市电输入端口处,并能够集成相电压采样电路及过零检测电路。其针对目前电阻与光耦串联形式的过零检测电路存在的检测精度低及运放比较器与电阻分压电路串联形式的过零检测电路存在的易发生抖动导致抗干扰能力弱的问题,能够大幅提升过零采样的精度。
[0088] 见于图11,为本实施例所公开的一种基于高精度电压采样的过零点检测电路,其具有:基于第一运算放大器U1A构建的相电压采样电路,相电压采样电路基于第一基准电压值、单相火线的电压及零线的电压进行采样输出,相电压采样电路的采样输出为单相火线的电压及零线的电压的差值的设定倍数与第一基准电压值的之和;以及基于第二运算放大器U2A构建的过零检测电路,过零检测电路用于对相电压采样电路的采样输出与第二基准电压值进行比较,并输出过零信号;
其中,第一基准电压值和第二基准电压值具有相同数值(本实施例中均为+1.5V)。
[0089] 基于上述,本公开的过零点检测电路能够集成相电压采样环节与过零点检测环节,故而能够简化电路复杂程度;其中,相电压采样电路的输出端能够输出相电压采集信号,过零检测电路的输出端能够输出过零检测信号。本公开的过零点检测电路能够基于相电压采样电路的输出进行过零检测,通过第一运算放大器U1A以及第一基准电压值,能够避免因对应相的电压在过零点处波动而导致检测精度降低。
[0090] 其中,第一运算放大器U1A的正相输入端通过第一处理电路对零线的电压进行采样,第一运算放大器U1A的反相输入端通过第二处理电路对单相火线的电压进行采样;第一处理电路具有用于串联接入零线的第一电容C1,第二处理电路具有用于串联接入单相火线的第二电容C2。第一电容C1和第二电容C2能够作为隔直电容,能够对输入交流电信号中的直流信号进行隔离滤除,从而能够较佳地提升相电压采样电路的采样输出精度,利于过零点检测的精度提升,尤其是能够为后续相序检测与控制阶段中的坐标变换(静止坐标系与同步旋转坐标系)的执行提供有利条件。
[0091] 其中,第一处理电路包括与第一电容C1串联连接的第一电阻,第二处理电路包括与第二电容C2串联连接的第二电阻,第一运算放大器U1A的输出端与第一运算放大器U1A的反相输入端间串联接入反馈电阻R16;第一电阻与第二电阻具有相同阻值,反馈电阻R16的阻值远小于第二电阻的阻值。这使得,反馈电阻R16与第二电阻能够构成比例输出电路,第一电阻能够充当平衡电阻,从而较佳地实现了对相电压的采集及输出。
[0092] 其中,第一电阻采用依次串联连接的多个电阻构成(本实施例中为电阻R1‑R7),第二电阻采用依次串联连接多个电阻构成(本实施例中为电阻R9‑R15)。从而利于实现。
[0093] 也即,第一运算放大器U1A的采样端G_L1N_VOL的采样输出 与为单相火线的电压及零线的电压的差值 具有如下关系,。
[0094] 其中,第一运算放大器U1A的正相输入端通过基准电压电路输入第一基准电压值,基准电压电路包括并联连接的电阻R8及电容C3,电阻R8及电容C3的一端同时接入接地端,电阻R8及电容C3的另一端输入第一基准电压值。从而较佳地实现了第一基准电压值的添加。
[0095] 其中,第一运算放大器U1A的正侧电源输入端接入+5V电压,并通过电容C5接地,第一运算放大器U1A的负侧电源输入端接地。
[0096] 其中,第一运算放大器U1A的输出端接入输出电阻R17,输出电阻R17与采样端G_L1N_VOL间还通过电容C6接地。从而较佳地实现了相电压采集信号的输出。
[0097] 其中,反馈电阻R16处还并联设置电容C4。
[0098] 本实施例中,第二运算放大器U2A的反相输入端接入相电压采样电路的采样输出,第二运算放大器U2A的正相输入端接入第二基准电压值。从而较佳地实现了第二基准电压值的增加。
[0099] 其中,第二运算放大器U2A的反相输入端通过电阻R18接入采样电路的采样输出,第二运算放大器U2A的反相输入端还通过电容C7及二极管D1接地。
[0100] 其中,第二运算放大器U2A的正相输入端通过并联连接的电容C8和电阻R19接入第二基准电压值;第二运算放大器U2A的输出端与正相输入端间接入二极管D2,二极管D2处还串联连接电阻R20。基于上述,电容C8、电阻R19、电阻R20及二极管D2能够构成滞回环节,从而能够确保过零检测电路的输出能够不受交流电压信号在过零点的波动的影响,从而提升了过零检测的精度与抗干扰性能。并且,通过利用二极管D2的正向导通特性,使得第二基准电压值能够在第二运算放大器U2A的正相输入端处形成2个不同的阈值(即第二运算放大器U2A的输出端无信号输出时,阈值为第二基准电压值;第二运算放大器U2A的输出端有信号输出时,阈值为第二基准电压值减去二极管D2的导通电压),且该2个不同的阈值能够在过零检测信号翻转瞬间完成切换,从而减小了交流电压信号的波动的影响,有效提升过零检测精度。
[0101] 见于图12及13,在无滞回环节时,过零检测电路的输出在上升沿和下降沿处均存在明显的大幅波动。
[0102] 本实施例中,第二运算放大器U2A的输出端接入上拉电压(本实施例中为+3.3V)。从而较佳地实现了过零检测信号的波形输出。即微控制器MCU能够以过零信号输出端G_L1N_F从高电平(3.3V)跳变低电平(0V)瞬间作为过零点。
[0103] 其中,第二运算放大器U2A的输出端通过电阻R22接入上拉电压,第二运算放大器U2A的输出端串联接入电阻R21后形成过零输出端GRID_L1N_F,过零输出端GRID_L1N_F通过电容C10接地。
[0104] 其中,第二运算放大器U2A的正侧电源输入端接入+5V电压,并通过电容C9接地;第二运算放大器U2A的负侧电源输入端接地。
[0105] 本实施例作为一个具体的实施例,第一运算放大器U1A的型号能够为TLV9064IPWR,第二运算放大器U2A的型号能够为LM2903DR;第一基准电压值和第二基准电压值的电压值能够均为+1.5V;第一电容C1和第二电容C2能够均采用耐压2KV、电容值为10nF的1812陶瓷电容;电阻R1‑R6及电阻R9‑R14的阻值均为1兆欧,电阻R7及电阻R15的阻值均为49.9千欧,反馈电阻R16的阻值为20千欧;电阻R8的阻值为20千欧,电容C3的电容值为
1nF(1nF/50V/0603);电容C5的电容值为100nF(100nF/50V/0603);输出电阻R17的阻值为
100欧姆(100ohm/0603),电容C6的电容值为10nF(10nF/50V/0603);电容C4的电容值为1nF(1nF/50V/0603);电容C9的电容值为100nF(100nF/50V/0603);电阻R18的阻值为4.99千欧(4.99K/0603),电容C7的电容值为10nF(10nF/50V/0603),二极管D1的型号为BAT43W/SOD‑
123;电容C8的电容值为1nF(1nF/50V/0603),电阻R19的阻值为5.1千欧(5.1K/0603);二极管D2的型号为BAT43W/SOD‑123,电阻R20的阻值为20千欧(20K/0603);电阻R21的阻值为499欧姆(499ohm/0603),电阻R22的阻值为5.1千欧(5.1K/0603),电容C10的电容值为10nF(10nF/50V/0603)。
[0106] 可以理解的是,本实施例中仅以绿色能源输入端口第一相线GL1与零线GN为例,对所公开的一种基于高精度电压采样的过零点检测电路进行具体说明,绿色能源输入端口和市电输入端口其余相处的过零点检测电路类似。实施例4
[0107] 见于图14,本实施例提供了一种继电器控制电路,其能够用于对实施例2中的第一继电器或第二继电器进行驱动。
[0108] 本实施例所提供的一种继电器控制电路,以绿色能源输入端口GL1处的第一继电器RLYGL1为例,其余分析同理类似。第一继电器RLYGL1的控制线圈的一端分别与电容C11一端、整流二极管D3的阴极以及12V电压连接,电容C11另一端接地端;第一继电器RLYGL1的控制线圈的另一端分别与整流二极管D3的阳极以及MOSFET器件Q1第三引脚连接;所述MOSFET器件Q1第2引脚分别与电阻R24一端、电容C12一端以及地端连接;所述MOSFET器件Q1第1引脚分别与电阻R24另一端、电容C12另一端以及电阻R23一端连接;所述电阻R23另一端与继电器控制信号RLY_Power_L1连接。实施例5
[0109] 为了实现实施例2中的能量路由器的“0”中断切换工作状态的实现,需要确保在进行供电支路的切换时,不存在缺相或相序不一致的情形。故而本实施例提供了一种缺相及相序监控方法,其能够较佳地适用于实施例2中的能量路由器中。其中,基于均方根实现缺相监控,并基于同步旋转坐标系实现相序监控。
[0110] 见于图15,本实施例的一种缺相及相序监控方法在运用于三相系统的缺相与相序监控时,能够具有如下步骤:基于绿色能源输入端口及市电输入端口处的相电压采样电路和过零检测电路,获取绿色能源输入端口及市电输入端口的每一相输出在相邻2个全周期过零点(下降沿)间的N个采样电压 ;
微控制器MCU基于所获取的N个采样电压 获取每一相的电压均方根 ,将同一输入端口(绿色能源输入端口或市电输入端口)处的每一相的电压均方根 进行比较,并在同一输入端口处的任一相的电压均方根 与其余相的电压均方根 的差值超出第一设定阈值时,判定该输入端口(绿色能源输入端口或市电输入端口)存在缺相;
在绿色能源输入端口及市电输入端口处不存在缺相时,基于软件锁相环获取绿色能源输入端口及市电输入端口的d轴分量和旋转相角;
微控制器MCU基于绿色能源输入端口及市电输入端口的d轴分量的正负判断绿色能源输入端口及市电输入端口的相序是否一致;其中,绿色能源输入端口及市电输入端口的d轴分量具有相同的正负值则绿色能源输入端口及市电输入端口的相序一致,反之则不一致;
微控制器MCU对绿色能源输入端口及市电输入端口的旋转相角的差值是否超出设定第二设定阈值进行判断,若未超出则绿色能源输入端口及市电输入端口的相位一致,反之则不一致。
[0111] 上述中,通过对相电压进行周期性均方根可有效解决采样不准导致的缺相误判问题,相较于通过直接比较电压采样数据的缺相判断更加准确;同理,基于同步旋转坐标系的相序监控方法,通过软件锁相环完成交流信号到直流信号的转换,提高了相序检测准确性。根据均方根计算公式可知,当发生缺相后,即便采样存在些许误差,该相的均方根计算结果仍然会明显小于其余不存在缺相的相电压均方根,故该方法可以有效解决缺相判断问题。
同理,该方法同样适用于单相系统。上述方法仅在无缺相的前提下进行相序监控,能够避免不必要的监控运算。
[0112] 在本实施例的缺相及相序监控方法中,能够通过增添软件锁相环完成同步旋转坐标系中d轴电压的定向后,比较绿色能源与市电输入端口d轴电压分量的正负,作为能源输入端口相序判断依据。同时,为加快软件锁相环的收敛速度。
[0113] 见于图16,为本实施例中所采用的软件锁相环的框图示意图;在软件锁相环中,能够完成对绿色能源输入端口及市电输入端口的三相电压的静止坐标系变换与同步旋转同步系变换,进而获取相应的d轴分量及旋转相角。其中,静止坐标系变换,指的是三相交流信号通过克拉克变换(Clarke)转成两相垂直坐标系下的交流信号(又称3/2变换);同步旋转坐标系变换,指的是三相交流电信号通过派克变换(Park)转成两相垂直坐标系下的直流信号(又称dq变换),可视成静止坐标系以一定角度下旋转所得。其中,本实施例所述的旋转相角,指的是同步旋转坐标系中完成d轴电压定向时所得相角,通常为交流电系统定义的A相相角。此均为本领域技术人员所熟知的技术,本实施例中不予赘述。
[0114] 其中,第一设定阈值和第二设定阈值能够基于实际需要进行自主设定。
[0115] 见于图17及图18,可知三相交流电在不同相序的接线时,同步旋转坐标系中的d轴分量存在明显的正负之分,故基于本实施例的方法能够较佳地实现相序是否一致的判定。
[0116] 见于图17、图19及图20,三相交流电虽然相序一致,但基于不同的接线方式,在同一时刻下仍然存在相位差,故而本实施例的方法通过增加相位判断,即可较佳地保证能量路由器的“0”中断智能切换。
[0117] 同理,本实施例所公开的方法同时可用于对单相系统的缺相及相序的监控,本实施例不予赘述。实施例6
[0118] 可以知晓的是,实施例2中的能量路由器在运用于多用户场景下时,每个用户处均是需要配备的。考虑到多用户场景下因用户比较集中而所可能导致的能量路由器的安装难度,本实施例提供了一种共享绿电系统模块机箱2,共享绿电系统模块机箱2能够提供用于安装多个能量路由器的安装位置,同时,共享绿电系统模块机箱2还能够通过壁挂组件1设置于例如墙面处。
[0119] 其中,共享绿电系统模块机箱2、能量路由器和/或壁挂组件1能够共同构成共享绿电系统模块。
[0120] 本实施例中所给出了一种共享绿电系统模块,如图21‑图27所示,其包括共享绿电系统模块机箱2和设置于共享绿电系统模块机箱2处的壁挂组件1。
[0121] 本实施例中的壁挂组件1,包括用于安装在共享绿电系统模块机箱2外壁上的组件一101和与组件一101配合的组件二102,共享绿电系统模块机箱2通过组件一101挂设在组件二102上。
[0122] 其中,组件二102设有挂孔103,组件一101设有穿过挂孔103的凸出部104,挂孔103的孔高大于凸出部104的高度,从而使得在将机箱从组件二102,也即挂板上取下时有足够的让位空间,保证整个共享绿电系统模块的顺利拆装。
[0123] 本实施例中关于共享绿电系统模块的拆装方式,使其能够快速拆装,大大减少施工成本。
[0124] 本实施例中为了保证安装的稳定性,一方面在组件二102的挂孔103处设有能够支撑在凸出部104下端面处的托板105,托板105设置于挂孔103的孔壁下端部且沿凸出部104穿出方向延伸。托板105的设置能够实现对凸出部104的支撑,增大凸出部104对挂孔103底壁的受力面积,保证组件一101在组件二102上的受力稳定性。
[0125] 另一方面将组件二102呈板状且纵向间隔设置有多个挂孔103,组件一101呈长条状且设有与挂孔103数量一致的凸出部104。多个挂孔103与多个凸出部104一一对应配合,能够更好的受力,更加的保持挂设的稳定性。
[0126] 并且还在多个挂孔103处的托板105中至少一个为折弯托板113,折弯托板113沿托板105延伸方向包括水平部106和向下折弯的倾斜部107,与折弯托板113对应的凸出部104下端构造有向下开口的卡槽108,卡槽108上端面构造有与水平部106配合的水平面109和与倾斜部107配合的倾斜面110。折弯托板113的设置能够使得安装后折弯托板113与卡槽108之间形成限位,避免组件一101与组件二102在水平方向上脱离。
[0127] 最后,位于组件二102最下端挂孔103处的托板105为水平托板111,与水平托板111对应的凸出部104下端面为水平面109,通过水平托板111的设置能够实现对共享绿电系统模块的整体竖直支撑,保证整体结构安装稳定性。
[0128] 本实施例中组件一101为两个且相对设置于组件二102长度方向的两侧,至少一个组件一101的侧面设有与组件二102外侧面配合的固定板112,固定板112长度方向沿组件一101长度方向设置且板面与组件二102的外侧面平行设置,固定板112与组件二102的外侧面通过螺丝相互固定。固定板112的设置能够实现对组件一101与组件二102之间长度方向上的限位,减小组件一101与组件二102之间的横向相对运动。
[0129] 本实施例中组件二102包括中间板114和设置于中间板114两侧的侧板115,侧板115背向组件一101的端面上设有长条状的安装槽116,挂孔103设置于安装槽116底壁上,托板105设置于安装槽116内部,安装槽116的远离中间板114的侧壁外表面构成组件二102的外侧面。组件一101包括底板117,凸出部104构造成开口朝向底板117的U形板状,凸出部104与底板117一体成型。
[0130] 组件一101与组件二102的基本上由薄板弯折而成,整体结构为非实心板,能够有效降低重量,并且形成足够的安装空间,使得整体外表面平整、结构完整,外观美观。
[0131] 本实施例中的共享绿电系统模块机箱(2)包括机箱组件,包括机箱壳体201和设置于机箱壳体201前端面处的机箱面板202,机箱壳体201内设有总模块安装区203和多个分模块安装区204,总模块安装区203和多个分模块安装区204在机箱壳体201内沿机箱壳体201高度方向均匀间隔设置,总模块安装区203内安装有用于安装断路器的安装架一205和用于安装电表、分线器及PCS空气开关的安装架二206,每个分模块安装区204内均安装有用于安装用户控制开关的安装架三207和用于安装能量路由器的安装架四208。
[0132] 对机箱组件进行区域划分,每个元件都能够得到较佳的布置位置,形成独立的模块化设计,具有较高的集成度。每个分模块安装区204内均设置能量路由器以及独立电表、独立用户控制开关,可供每个用户及时、准确收集用电量信息以及便于单个用户维护。
[0133] 具体的,本实施例中总模块安装区203和分模块安装区204内分别设有固定在机箱壳体201后端面上的矩形框架一209和矩形框架二210,安装架一205和安装架二206均设置于矩形框架一209内,安装架三207和安装架四208均设置于矩形框架二210内,矩形框架一209的上侧壁和下侧壁以及矩形框架二210的上侧壁和下侧壁均设有过线孔211。
[0134] 矩形框架一209和矩形框架二210的外侧面处于同一竖直面上,所述同一竖直面与机箱壳体201侧壁的内表面之间形成过线槽212,充分对机箱内部区域进行合理划分,形成安装区和过线区,使得机箱内部各个元器件以及线路均能够得到有效且合理的布置,方便后续维护、安装等。
[0135] 本实施例中安装架一205、安装架二206均包括开口朝向机箱壳体201后端面且呈U形板状的支撑板一213,安装架二206的支撑板一213上安装有横向设置的用于对电表、分线器及PCS空气开关进行卡接的导轨一214。其中,支撑板一通过螺丝固定在机箱壳体201后端面上。
[0136] 安装架三207包括开口朝向机箱壳体201后端面且呈U形板状的支撑板二215,支撑板二215上安装有横向设置的用于用户控制开关卡接的导轨二216,导轨二216的两端均设有用于放置用户控制开口沿导轨二216长度方向脱轨的限位板217。
[0137] 安装架四208包括横向相对设置且长度方向竖直的两个支撑条218,支撑条218相对的侧面上开设有多个间隔布置的通孔219,能量路由器安装于两个支撑条218之间。
[0138] 另外,本实施例中机箱壳体201的顶端和底端均设有与机箱壳体201内部连通的进出线孔220,进出线孔220便于安装及上下线走线。
[0139] 机箱面板202的内侧面上设有门板加强筋。机箱面板202安装方便,有防护作用,还起到美观的作用。
[0140] 容易理解的是,本领域技术人员在本申请提供的一个或几个实施例的基础上,可以对本申请的实施例进行结合、拆分、重组等得到其他实施例,这些实施例均没有超出本申请的保护范围。
[0141] 以上示意性的对本发明及其实施方式进行了描述,该描述没有限制性,实施例所示的也只是本发明的实施方式的部分,实际的结构并不局限于此。所以,如果本领域的普通技术人员受其启示,在不脱离本发明创造宗旨的情况下,不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例,均应属于本发明的保护范围。