本發明屬于光伏儲能系統技術領域，尤其涉及一種智能型光伏調度供電控制系統。

背景技術：

目前pv太陽能電池板容量一般為3kw～10kw，家庭用量安裝，在住戶家里安裝，通過逆變器將太陽能發出的直流電，變成交流電，從逆變器出來的發出的電供給負載使用。但由于不具備調度儲能部分，太陽能發出的電不能被有效、合理利用。

技術實現要素：

本發明就是針對上述問題，提供一種將太陽能發出的電有效、合理利用的智能型光伏調度供電控制系統。

為實現上述目的，本發明采用如下技術方案，本發明包括并網逆變器、ac/dc開關電源、鋰電池充放電控制器、鋰電池組、dc/ac逆變器、雙電源自動轉化開關、調度系統和光伏組件，其結構要點并網逆變器的電能輸入端口分別與光伏組件的電能輸出端口、鋰電池組相連，鋰電池組的正極端通過正向二極管與并網逆變器的電能正極輸入端相連，鋰電池組的負極端通過繼電器k1常開開關與并網逆變器的電能負極輸入端相連。

并網逆變器的電能輸出端分別與電網、雙電源自動轉化開關的備用電能輸入端、ac/dc開關電源的電能輸入端相連，ac/dc開關電源的電能輸入端n端通過繼電器k1常開開關與并網逆變器的電能輸出端n端相連，ac/dc開關電源的電能輸入端l端與并網逆變器的電能輸出端l端相連；調度系統的控制輸出端口分別與繼電器k1的控制輸入端口和繼電器k2的控制輸入端口相連。

ac/dc開關電源的電能輸出端通過鋰電池充放電控制器與鋰電池組相連，鋰電池組與dc/ac逆變器的電能輸入端相連，dc/ac逆變器的電能輸出端與雙電源自動轉化開關的常用電能輸入端相連，雙電源自動轉化開關的負載接線端與家庭入戶總電閘相連。

所述調度系統包括stc89c52mcu，mcu的40腳分別與第一電阻一端、第二電阻一端相連，第一電阻另一端與第一pc817芯片輸入端正極相連，第一pc817芯片輸入端負極與mcu的32腳相連，第一pc817芯片的輸出端集電極與pnp三極管q1的基極相連，三極管q1的發射極分別與所述繼電器k1的控制輸入端口一端、第一二極管陽極相連，第一二極管陰極分別與繼電器k1的控制輸入端口另一端、5v電源相連，三極管q1的集電極和第一pc817芯片的輸出端發射極接地。

第二電阻另一端與第二pc817芯片輸入端正極相連，第二pc817芯片輸入端負極與mcu的22腳相連，第二pc817芯片的輸出端集電極與pnp三極管q2的基極相連，三極管q2的發射極分別與所述繼電器k2的控制輸入端口一端、第二二極管陽極相連，第二二極管陰極分別與繼電器k2的控制輸入端口另一端、5v電源相連，三極管q2的集電極和第二pc817芯片的輸出端發射極接地。

所述鋰電池充放電控制器包括充電信號控制部分、信號取反部分、充電第一路、充電第二路、第一開關部分和第二開關部分，所述鋰電池組包括第一鋰電池部分和第二鋰電池部分，充電信號控制部分的控制信號輸出端口分別與充電第一路的控制信號輸入端口、信號取反部分的控制信號輸入端口相連，信號取反部分的控制信號輸出端口與充電第二路的控制信號輸入端口相連。

充電第一路的控制信號輸出端口與第一開關部分的控制信號輸入端口相連，第一開關部分的電能輸入端與ac/dc開關電源輸出正極端相連，第一開關部分的電能輸出端分別與第一鋰電池部分負極端、二極管d25陰極相連，二極管d25陽極接地，第一鋰電池部分陽極端分別與ac/dc開關電源輸出負極端、鋰電池組的正極端相連，鋰電池組的負極端接地。

充電第二路的控制信號輸出端口與第二開關部分的控制信號輸入端口相連，第二開關部分的電能輸入端與ac/dc開關電源輸出正極端相連，第二開關部分的電能輸出端分別與第二鋰電池部分負極端、二極管d26陰極相連，二極管d26陽極接地，第二鋰電池部分陽極端分別與ac/dc開關電源輸出負極端、鋰電池組的正極端相連。

作為一種優選方案，本發明所述并網逆變器采用hp10000-148型，ac/dc開關電源采用s-120-48型開關電源，dc/ac逆變器采用48-500型逆變器，雙電源自動轉化開關采用gcq2-63型自動轉化開關。

作為另一種優選方案，本發明所述mcu的14、15腳分別與esp-07芯片u7的16、15腳對應相連，u7的10腳通過第三電阻接地，u7的9腳接地，u7的3腳通過第四電阻接3.3v電源，u7的8腳接3.3v電源。

本發明有益效果。

本發明逆變器將太陽能發出的直流電，變成交流電，與電網連接，“即發即用，余電上網”，從逆變器出來的發出的電優先供給負載使用，多余的電給送到電網里。通過鋰電池儲能電量，調度儲能，k1、k2受到調度儲能控制，如果用戶所在地區實現階梯電價的時候（峰谷平電價），晚上11點至凌晨5點，電費很便宜，谷電應該不超過3毛錢，k2關閉，給蓄電池充電，充滿。到早上天亮之后，5點到8點，大家都開始用電了，電價貴了，太陽能不是很足的時候，通過k1閉合，把鋰電池里的電通過并網逆變器送到電網里，這時候電價貴，可以多賣錢。

本發明為了保證蓄電池正常工作，電網和太陽能都給它充電。

在分布式光伏農戶建設的基礎上，建設分布式農戶儲能。每戶裝10kwh三元鋰電池儲能，相當于13塊*200ah/3.6v串聯三元鋰電成本4元/ah，每戶投入1萬元，按照0.2元/kwh存入谷棄電10度電儲能成本2元，電網峰值儲能賣出去，0.83+0.42元=1.25元/度，每天收入：12.5元-2元=10元，一年儲能收入4320元，儲能投資回收期2.3年。

附圖說明

下面結合附圖和具體實施方式對本發明做進一步說明。本發明保護范圍不僅局限于以下內容的表述。

圖1是本發明電路原理框圖。

圖2是本發明調度系統電路原理圖。

圖3是本發明鋰電池充放電控制器和鋰電池組部分電路原理框圖。

圖4是本發明鋰電池充放電控制器和鋰電池組部分電路原理圖。

圖5、6、7、8、9是圖4的各部分放大圖。

圖4中的a、b、c、d與圖3中的a、b、c、d相對應。

具體實施方式

如圖所示，本發明包括并網逆變器、ac/dc開關電源、鋰電池充放電控制器、鋰電池組、dc/ac逆變器、雙電源自動轉化開關、調度系統和光伏組件，并網逆變器的電能輸入端口分別與光伏組件的電能輸出端口、鋰電池組相連，鋰電池組的正極端通過正向二極管與并網逆變器的電能正極輸入端相連，鋰電池組的負極端通過繼電器k1常開開關與并網逆變器的電能負極輸入端相連。

并網逆變器的電能輸出端分別與電網、雙電源自動轉化開關的備用電能輸入端、ac/dc開關電源的電能輸入端相連，ac/dc開關電源的電能輸入端n端通過繼電器k1常開開關與并網逆變器的電能輸出端n端相連，ac/dc開關電源的電能輸入端l端與并網逆變器的電能輸出端l端相連；調度系統的控制輸出端口分別與繼電器k1的控制輸入端口和繼電器k2的控制輸入端口相連。

ac/dc開關電源的電能輸出端通過鋰電池充放電控制器與鋰電池組相連，鋰電池組與dc/ac逆變器的電能輸入端相連，dc/ac逆變器的電能輸出端與雙電源自動轉化開關的常用電能輸入端相連，雙電源自動轉化開關的負載接線端與家庭入戶總電閘相連。

所述并網逆變器采用hp10000-148型，ac/dc開關電源采用s-120-48型開關電源，dc/ac逆變器采用48-500型逆變器，雙電源自動轉化開關采用gcq2-63型自動轉化開關。

所述調度系統包括stc89c52mcu，mcu的40腳分別與第一電阻一端、第二電阻一端相連，第一電阻另一端與第一pc817芯片輸入端正極相連，第一pc817芯片輸入端負極與mcu的32腳相連，第一pc817芯片的輸出端集電極與pnp三極管q1的基極相連，三極管q1的發射極分別與所述繼電器k1的控制輸入端口一端、第一二極管陽極相連，第一二極管陰極分別與繼電器k1的控制輸入端口另一端、5v電源相連，三極管q1的集電極和第一pc817芯片的輸出端發射極接地。

第二電阻另一端與第二pc817芯片輸入端正極相連，第二pc817芯片輸入端負極與mcu的22腳相連，第二pc817芯片的輸出端集電極與pnp三極管q2的基極相連，三極管q2的發射極分別與所述繼電器k2的控制輸入端口一端、第二二極管陽極相連，第二二極管陰極分別與繼電器k2的控制輸入端口另一端、5v電源相連，三極管q2的集電極和第二pc817芯片的輸出端發射極接地。

所述mcu的14、15腳分別與esp-07芯片u7的16、15腳對應相連，u7的10腳通過第三電阻接地，u7的9腳接地，u7的3腳通過第四電阻接3.3v電源，u7的8腳接3.3v電源。

可通過手機app控制本發明設備，設備在家中處于wifi互聯網狀態下操作，u7為wifi模塊，stc89c52mcu通過光耦pc817驅動三極管q1（q2），來控制繼電器的開合k1（k2）。

所述鋰電池充放電控制器包括充電信號控制部分、信號取反部分、充電第一路、充電第二路、第一開關部分和第二開關部分，所述鋰電池組包括第一鋰電池部分和第二鋰電池部分，充電信號控制部分的控制信號輸出端口分別與充電第一路的控制信號輸入端口、信號取反部分的控制信號輸入端口相連，信號取反部分的控制信號輸出端口與充電第二路的控制信號輸入端口相連。

充電第一路的控制信號輸出端口與第一開關部分的控制信號輸入端口相連，第一開關部分的電能輸入端與ac/dc開關電源輸出正極端相連，第一開關部分的電能輸出端分別與第一鋰電池部分負極端、二極管d25陰極相連，二極管d25陽極接地，第一鋰電池部分陽極端分別與ac/dc開關電源輸出負極端、鋰電池組的正極端相連，鋰電池組的負極端接地。

充電第二路的控制信號輸出端口與第二開關部分的控制信號輸入端口相連，第二開關部分的電能輸入端與ac/dc開關電源輸出正極端相連，第二開關部分的電能輸出端分別與第二鋰電池部分負極端、二極管d26陰極相連，二極管d26陽極接地，第二鋰電池部分陽極端分別與ac/dc開關電源輸出負極端、鋰電池組的正極端相連。

所述充電信號控制部分包括stm32f103c8t6芯片u1，u1的10腳依次通過電阻r76、地址設置接插件p3接地，u1的13腳分別與電容c9一端、紅外接收接插件p2的1腳相連，電容c9另一端分別與地線、紅外接收接插件p2的2腳、電容c8一端相連，電容c8另一端分別與紅外接收接插件p2的3腳、3.3v電源相連；u1的14腳通過正向二極管d7接3.3v電源，u1的15腳通過正向二極管d6接3.3v電源，u1的16腳通過正向二極管d5接3.3v電源，u1的17腳通過正向二極管d4接3.3v電源。

u1的5腳分別與電容c12一端、晶振g1一端相連，晶振g1另一端分別與u1的6腳、電容c13一端相連，電容c13另一端通過電阻r11分別與電容c12另一端、地線、max812芯片d14的1腳相連，d14的4腳接3.3v電源，d14的2腳通過電阻r15接u1的7腳，u1的24腳分別與電感l1一端、u1的36腳、u1的48腳、電感l2一端、電容c14一端、電容c15一端、電容c17一端相連，電感l1另一端接3.3v電源，電感l2另一端分別與電容c16一端、電容c18一端、u1的9腳相連，電容c14另一端、電容c15另一端、電容c17另一端、電容c16另一端、電容c18另一端接地。

u1的18腳分別與二極管d24陰極、電阻r75一端、電容c33一端、電阻r74一端相連，二極管d24陽極、電阻r75另一端、電容c33另一端接地；電阻r74另一端分別與鋰電池組的正極端、二極管d3陽極相連，二極管d3陰極分別與電容c4正極、電容c5一端、ht7550-5芯片d1-1的3腳、ht7550-5芯片d1的3腳相連，電容c4負極、電容c5另一端接地，d1-1的1腳分別與d1的1腳、穩壓二極管d10陰極、電阻r1一端、電容c7正極相連，穩壓二極管d10陽極、電容c7負極接地，電阻r1另一端分別與d1的2腳、d1-1的2腳、雙向瞬變抑制二極管vp1一端、電容c6正極、電容c2一端、電源vcc、lm1117mpx-3.3芯片d2的3腳相連，雙向瞬變抑制二極管vp1另一端、電容c6負極、電容c2另一端、d2的1腳接地，d2的2腳分別與3.3v電源、電容c1正極、c3一端相連，電容c1負極、c3另一端接地。

所述信號取反部分包括npn三極管vt17，三極管vt17的基極通過電阻r17與u1的45腳相連，三極管vt17發射極接地，三極管vt17集電極通過電阻r21接電源vcc。

所述第一開關部分包括n溝道增強型場效應管q2、q3、q5、q6，場效應管q2的源極與漏極之間、場效應管q3的源極與漏極之間、場效應管q5的源極與漏極之間、場效應管q6的源極與漏極之間均連接有正向齊納二極管。

充電第一路包括電阻r35，電阻r35一端與u1的45腳相連，電阻r35另一端與npn三極管vt5基極相連，三極管vt5發射極接地，三極管vt5集電極通過電阻r22分別與電阻r18一端、pnp三極管vt2基極相連，三極管vt2發射極分別與電阻r18另一端、電源vcc、電阻r19一端、npn三極管vt1集電極相連，三極管vt1基極分別與電阻r19另一端、npn三極管vt3集電極、pnp三極管vt4基極相連，三極管vt3基極通過電阻r34與u1的30腳相連，三極管vt3發射極分別與地線、三極管vt4集電極、電阻r36一端相連，三極管vt4發射極分別與三極管vt1發射極、電阻r36另一端、電阻r50一端、電阻r51一端相連，電阻r50另一端與場效應管q3的柵極相連，電阻r51另一端與場效應管q6的柵極相連，場效應管q6的源極分別與場效應管q3的源極、電阻r55一端相連，電阻r55另一端分別與二極管d20陽極、電阻r52一端、電容c28一端、第一鋰電池部分負極端相連；二極管d20陰極分別與電阻r52一端、c28一端、電阻r44一端、電阻r8一端相連，電阻r44另一端分別與電阻r42一端、二極管d21陽極相連，電阻r42另一端與第一鋰電池部分正極端相連。

電阻r8另一端分別與電容c10一端、電阻r12一端相連，電容c10另一端接地，電阻r12另一端分別與電阻r10一端、lm258ad芯片u2a的3腳相連，電阻r10另一端分別與電阻r2一端、電阻r3一端相連，電阻r3另一端接地，電阻r2另一端接電源vcc；u2a的2腳分別與電阻r9一端、電阻r13一端、電容c20一端相連，電阻r9另一端接地；電容c20另一端分別與電阻r13另一端、u2a的1腳、電阻r14一端相連，u2a的8腳分別與電源vcc、電容c25一端相連，電容c25另一端接地；電阻r14另一端分別與電阻r16一端、電容c23一端、u1的14腳相連，電阻r16另一端、電容c23另一端接地。

場效應管q6的漏極分別與場效應管q3的漏極、場效應管q2的漏極、場效應管q5的漏極相連，場效應管q5的柵極通過電阻r48分別與電阻r47一端、電阻r49一端、npn三極管vt7發射極、pnp三極管vt11發射極相連，電阻r47另一端與場效應管q2的柵極相連，電阻r49另一端分別與場效應管q2的源極、場效應管q5的源極、三極管vt11集電極、二極管d21陰極、npn三極管vt9發射極、電阻r54一端、二極管d17陽極、電容c26負極、雙向瞬變抑制二極管vp2一端、ac/dc開關電源輸出正極端相連，三極管vt11基極分別與三極管vt7基極、電阻r41一端、三極管vt9集電極相連，電阻r41另一端分別與三極管vt7集電極、二極管d17陰極、電容c26正極、電阻r37一端、電阻r43一端相連，電阻r43另一端分別與電阻r37另一端、二極管d16陰極相連，二極管d16陽極與雙向瞬變抑制二極管vp2另一端、第一鋰電池部分正極端相連；三極管vt9基極分別與電阻r54另一端、電阻r23一端相連，電阻r23另一端通過反向二極管d13與三極管vt2集電極相連。

所述第二開關部分包括n溝道增強型場效應管q10、q12、q9、q11，場效應管q10的源極與漏極之間、場效應管q12的源極與漏極之間、場效應管q9的源極與漏極之間、場效應管q11的源極與漏極之間均連接有正向齊納二極管。

充電第二路包括電阻r25，電阻r25一端與三極管vt17集電極相連，電阻r25另一端與npn三極管vt18基極相連，三極管vt18發射極接地，三極管vt18集電極通過電阻r30分別與電阻r27一端、pnp三極管vt19基極相連，三極管vt19發射極分別與電阻r27另一端、電源vcc、電阻r63一端、npn三極管vt24集電極相連，三極管vt24基極分別與電阻r63另一端、npn三極管vt21集電極、pnp三極管vt25基極相連，三極管vt21基極通過電阻61與u1的30腳相連，三極管vt21發射極分別與地線、三極管vt25集電極、電阻r68一端相連，三極管vt25發射極分別與三極管vt24發射極、電阻r68另一端、電阻r69一端、電阻r70一端相連，電阻r69另一端與場效應管q12的柵極相連，電阻r70另一端與場效應管q11的柵極相連，場效應管q11的源極分別與場效應管q12的源極、電阻r71一端相連，電阻r71另一端與第二鋰電池部分負極端相連。

場效應管q11的漏極分別與場效應管q12的漏極、場效應管q10的漏極、場效應管q9的漏極相連，場效應管q10的柵極通過電阻r66分別與電阻r65一端、電阻r67一端、npn三極管vt23發射極、pnp三極管vt22發射極相連，電阻r67另一端與場效應管q9的柵極相連，電阻r65另一端分別與場效應管q10的源極、場效應管q9的源極、三極管vt22集電極、npn三極管vt20發射極、電阻r59一端、二極管d28陽極、電容c27負極、雙向瞬變抑制二極管vp3一端、ac/dc開關電源輸出正極端相連，三極管vt23基極分別與三極管vt22基極、電阻r62一端、三極管vt20集電極相連，電阻r62另一端分別與三極管vt23集電極、二極管d28陰極、電容c27正極、電阻r31一端、電阻r33一端相連，電阻r33另一端分別與電阻r31另一端、二極管d27陰極相連，二極管d27陽極與雙向瞬變抑制二極管vp3另一端、第一鋰電池部分正極端相連；三極管vt20基極分別與電阻r59另一端、電阻r45一端相連，電阻r45另一端通過反向二極管d15與三極管vt19集電極相連。

如圖4、5、7所示，pwm2信號，兩組（充電第一路、充電第二路）是共同的，它控制的mos管電路（q3/q6，q11/q12）相當于充電的總閘，只要它關閉的話，無論pwm1什么樣，都不能充電。

q2/q5與q9/q10的工作狀態相反，因為是受相位相反的兩個信號控制。

pwm1就是主控制信號，但因為是把蓄電池分成兩組，在一個pwm信號下分別充電，所以，有一路的控制信號需要“三極管取反”。

太陽能電池板發出的電經過并網逆變器發送到國家電網，因為夜晚的用電量少，國家電網有很多棄電，大多來自火電廠、風能、核電站等等。所以在夜晚十一點之后，可通過手機app發送指令給本發明調度系統（系統本身與家庭的wifi相連接），讓其關閉k2，使這些本應浪費掉的電能通過ac/dc直流穩壓開關電源和鋰電池充放電控制器儲存到鋰電池組中。

當白天用電量高的時間段，比如9點—16點，則通過手機app給調度系統發指令，閉合開關k1，讓鋰電池組也通過并網逆變器向國家電網供電，由于之前使用棄電的價格和發電的價格有差距，所以，用戶可以從中獲益。舉例來說，并網逆變器容量為8000w，如果鋰電池能發出4個小時的電，那么就是32度電。安裝此系統的家庭越多，收益就越明顯，因為可以統一控制棄電的充放。

如果在白天用電高峰時，家庭也用電，那么雙電源自動轉換開關則保持正常狀態，即使用鋰電池組通過普通逆變器發出來的電能，在夜晚棄電較多時，自動轉換開關會跳轉，從常用零線火線跳轉到備用零線火線，實現無縫電力切換，供給家庭用電。

可以理解的是，以上關于本發明的具體描述，僅用于說明本發明而并非受限于本發明實施例所描述的技術方案，本領域的普通技術人員應當理解，仍然可以對本發明進行修改或等同替換，以達到相同的技術效果；只要滿足使用需要，都在本發明的保護范圍之內。