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一种光伏和风电组合供电的新能源环保型可移动野外炊事装置

文献发布时间:2024-01-17 01:26:37


一种光伏和风电组合供电的新能源环保型可移动野外炊事装置

技术领域

本发明涉及一种可移动野外炊事装置,尤其涉及一种光伏和风电组合供电的新能源环保型可移动野外炊事装置。

背景技术

太阳能和风能均属于新能源,且都为可再生能源,用之不尽,取之不竭。太阳能和风能都是随处可得的洁净、安全能源,同时光伏发电不会产生任何废弃物,并且不会产生噪音、温室及有毒气体,我国风能资源丰富,无论是陆上还是海上可开发利用的风能储量都非常多,同时风力发电安全、清洁以及环境效益好,有益于环境的保护。因此可以对太阳能和风能加以合理使用,一般野外炊事地点所处位置偏远且空旷,电网无法对其进行供电,同时野外炊事工具多使用煤炭,不利于环境保护。

因此亟需研发一种光伏和风电组合供电的新能源环保型可移动野外炊事装置。

发明内容

为了克服电网无法给野外炊事装置供电,且野外炊事工具不利于环境保护的缺点,要解决的技术问题为:提供一种光伏和风电组合供电的新能源环保型可移动野外炊事装置。

本发明的技术方案为:一种光伏和风电组合供电的新能源环保型可移动野外炊事装置,包括有:电车、光伏电池板、风力发电机、照明灯、微波炉、电烤箱、电磁炉、冰箱、电磁炉、空调、蓄电池,所述电车车身四周贴有光伏电池板,所处电车上设有风力发电机,所述电车中设有照明灯、微波炉、电烤箱、电磁炉、冰箱和空调等炊事工具,所述电车底部设有蓄电池、逆变器以及空调外机,所述蓄电池与逆变器连接,所述逆变器与电车、光伏电池板、风力发电机、照明灯、微波炉、电烤箱、电磁炉、冰箱以及空调连接,所述光伏电池板将光能转换成电能,并将剩余电能储存在蓄电池中,所述风力发电机将风能转换成机械能,又将机械能转换成电能,并将剩余电能储存在蓄电池中,所述蓄电池将储存的电能通过逆变器供给照明灯、微波炉、电烤箱、电磁炉、冰箱、空调以及电车使用。

作为本发明的一种优选技术方案,还包括有风力发电机收放组件,风力发电机收放组件还包括支柱、安装座、发电机、转轴、扇叶、气缸、控制器,所述支柱的顶端转动连接有安装座,所述安装座的内部安装有发电机,所述发电机一端安装有转轴,所述发电机通过快速拆装机构安装在安装座内,所述发电机通过传动机构与转轴构成传动连接,所述转轴一端连接有发电机,远离启动电机的一端安装有扇叶,所述支柱的底端连接有气缸,气缸靠近上方的外侧安装有控制器,所述气缸底部与电车底部通过普通螺栓连接。

作为本发明的一种优选技术方案,还包括有光伏供电最大功率跟踪模块,光伏供电最大功率跟踪模块包括有:光伏电池板电压输入端、光伏电池板电流输入端、第一乘法运算模块、第一储存模块、第一减法运算模块、第二储存模块、第二减法运算模块、第二乘法运算模块、第一选择开关模块、第一常数模块、第二常数模块、第三常数模块、第二选择开关模块、第三储存模块、第一加法运算模块、第一占空比输出端,所述光伏电池板电压输入端、光伏电池板电流输入端均与第一乘法运算模块连接,所述光伏电池板电压输入端、第一储存模块均与第一减法运算模块连接,所述第一乘法运算模块、第二储存模块与第二减法运算模块连接,所述第一减法运算模块、第二减法运算模块均与第二乘法运算模块连接,所述第二乘法运算模块、第一常数模块、第二常数模块均与第一选择开关模块连接,所述第一选择开关模块、第二减法运算模块以及第三常数模块均与第二选择开关模块连接,所述第二选择开关模块、第三储能模块均与第一加法运算模块连接,所述第一加法运算模块与第一输出占空比端连接。

作为本发明的一种优选技术方案,还包括有光伏电池板供电模块,光伏电池板供电模块包括有:光照输入端、温度输入端、光伏电池板、光伏发电最大功率跟踪模块、第一PWM发生器、第一电容、第一电感、第一晶体管、第一二极管、第二电容,所述光照输入端和温度输入端分别接入光伏电池板,所述光伏电池板与光伏发电最大功率跟踪模块连接,所述光伏发电最大功率跟踪模块与第一PWM发生器连接,所述第一PWM发生器与第一晶体管一端连接,所述第一电容、第一电感、第一晶体管、第一二极管以及第二电容相互连接配合,构成boost升压电路,所述光伏电池板与第一电容、第一电感、第一晶体管、第一二极管以及第二电容构成的boost升压电路连接。

作为本发明的一种优选技术方案,还包括有风电供电最大功率跟踪模块,风电供电最大功率跟踪模块包括有:风电供电电压输入端、风电供电电流输入端、第三乘法运算模块、第四储存模块、第五储存模块、第四乘法运算模块、第三减法运算模块、第四减法运算模块、第四选择开关模块、第五选择开关模块、第四常数、第二加法运算模块、第五减法运算模块、第三选择开关模块、饱和模块、第六储存模块、第二占空比输出端,所述风电供电电压输入端、风电供电电流输入端均与第三乘法运算模块连接,所述风电供电电压输入端与第四储存模块连接,所述风电供电电流输入端与第五储存模块连接,所述第四储存模块、第五储存模块均与第四乘法运算模块连接,所述第三乘法运算模块、第四乘法运算模块均与第三减法运算模块连接,所述风电供电电压输入端、第四储存模块均与第四减法运算模块连接,所述第四减法运算模块均与第四选择开关、第五选择开关连接,所述第四常数模块均与第二加法运算模块、第五减法运算模块连接,所述第二加法运算模块、第五减法运算模块均与第四选择开关连接、第五选择开关连接,所述第三减法运算模块、第四选择开关、第五选择开关均与第三选择开关连接,所述第三选择开关与饱和模块连接,所述饱和模块与第六储能模块连接,所述第六储能模块均与第二加法运算模块、第五减法运算模块连接,所述第二占空比输出端与饱和模块连接。

作为本发明的一种优选技术方案,还包括有风电供电模块,风电供电模块包括有:浆角距输入端、风速输入端、风力机、第五常数模块、第六常数模块、第一除法运算模块、第五乘法运算模块、永磁同步电机、第二除法运算模块、三相V-I测量模块、三相逆变电路模块、第三电容、第二电感、第二二极管、第二晶体管、第四电容、电压测量模块、电流测量模块、风电供电最大功率跟踪模块、第二PWM发生器,所述浆角距输入端、风速输入端均与风力机连接,所述第五常数模块、第六常数模块均与第一除法运算模块连接,所述第一除法运算模块、风力机均与第五乘法运算模块连接,所述第五乘法运算模块与永磁同步电机连接,所述永磁同步电机与第二除法运算模块连接,所述第二除法运算模块与风力机连接,所述永磁同步电机与三相V-I测量模块连接,所述三相V-I测量模块与三相逆变电路模块连接,所述第三电容、第二电感、第二晶体管、第二二极管以及第四电容连接配合,构成boost升压电路,所述三相逆变电路模块与第三电容、第二电感、第二晶体管、第二二极管以及第四电容构成的boost升压电路连接,所述电压测量模块并联于第三电容,所述电流测量模块串联于第三电容和第二电感之间,所述电压测量模块、电流测量模块均与风电供电最大功率跟踪模块连接,所述风电供电最大功率跟踪模块与第二PWM发生器连接,所述第二PWM发生器与第二晶体管连接。

作为本发明的一种优选技术方案,还包括有光伏和风电组合供电选择模块,光伏和风电组合供电选择模块包括有:第六乘法运算模块、第七乘法运算模块、第一比较运算模块、第二比较运算模块、第三比较运算模块、第四比较运算模块、第一与运算模块、第一或运算模块、第一非运算模块、第一理想开关、第二理想开关,所述光伏电池板的输出电压端和输出电流端均与第六乘法运算模块连接,所述风电供电的输出电压端和输出电流端均与第七乘法运算模块连接,所述第六乘法运算模块与第一比较运算模块、第二比较运算模块连接,所述第七乘法运算模块与第三比较运算模块、第四比较运算模块连接,所述第一比较运算模块、第三比较运算模块与第一或运算模块连接,所述第一或运算模块与第一理想开关连接,所述第二比较运算模块、第四比较运算模块均与第一与运算模块连接,所述第一与运算模块与第一非运算模块连接,所述第一非运算模块与第二理想开关模块连接,所述第二理想开关与风电供电模块连接。

作为本发明的一种优选技术方案,还包括有蓄电池充电放电模块,蓄电池充电放电模块包括有:蓄电池电压From模块、蓄电池电流From模块、第七常数模块、第六减法运算模块、第一PID控制模块、增益模块、接入Goto模块、接入From模块、第八常数模块、第七减法运算模块、第三PWM发生器、第二PID控制模块、第一Goto模块、第二非运算模块、第二Goto模块、第一理想开关、第六选择开关、负载、第三晶体管、第四晶体管、第一From模块、第二From模块、第三电感、第一电感电容串联支路、第三理想开关、第三From模块、蓄电池、蓄电池容量From模块、蓄电池容量Goto模块、蓄电池电压Goto模块、蓄电池电流Goto模块,所述蓄电池电压From模块、第七常数模块均与第六减法运算模块连接,所述第六减法运算模块与第一PID控制模块连接,所述第一PID控制模块与增益模块连接,所述增益模块、接入From模块以及第八常数模块均与第六选择开关连接,所述接入From模块与接入Goto模块连接,所述第六选择开关、蓄电池电流From模块均与第七减法运算模块连接,所述第七减法运算模块与第二PID控制模块连接,所述第二PID控制模块与第三PWM发生器连接,所述第三PWM发生器与第一Goto模块、第二非运算模块分别连接,所述第二非运算模块与第二Goto模块连接,所述第一Goto模块与第一From模块连接,所述第二Goto模块与第二From模块连接,所述接入Goto模块与第一理想开关连接,所述第一理想开关与第三晶体管、负载分别连接,所述第三晶体管与第四晶体管串联,所述负载与第三晶体管、第四晶体管的串联支路并联,所述第一From模块与第三晶体管连接,所述第二From模块与第四晶体管连接,所述第三电感与第三电感电容串联支路串联,所述第三电感、第三电感电容串联支路的串联支路与第四晶体管并联,所述第三电感电容串联支路与第三理想开关连接,所述蓄电池并联在第三电感电容串联支路和第三理想开关所串联的支路上,所述蓄电池电压From模块、蓄电池电流From模块、蓄电池容量From模块分别与蓄电池电压Goto模块、蓄电池电流Goto模块、蓄电池容量Goto模块连接,所述蓄电池容量Goto模块、蓄电池电压Goto模块、蓄电池电流Goto模块都与蓄电池连接。

作为本发明的一种优选技术方案,还包括有蓄电池充放电保护模块,蓄电池充放电保护模块包括有:第五比较运算模块、第六比较运算模块、第七比较运算模块、第八比较运算模块、第二与运算模块、第三与运算模块、第二或运算模块、第三非运算模块、第三Goto模块,所述蓄电池容量Goto模块与蓄电池容量From模块连接,所述接入Goto模块与接入From模块连接,所述接入From模块与第五比较运算模块、第六比较运算模块连接,所述蓄电池容量From模块与第七比较运算模块、第八比较运算模块连接,所述第五比较运算模块、第七比较运算模块均与第二与运算模块连接,所述第六比较运算模块、第八运算模块均与第三与运算连接,所述第二与运算模块、第三与运算模块均与第二或运算模块连接,所述第二或运算模块与第三非运算模块连接,所述第三非运算模块与第三Goto模块连接,所述第三Goto模块与第三Form模块连接,所述第三Form模块与第三理想开关连接。

有益效果:1、本发明带有风力发电机收放组件,气缸固定安装在电车底板上,从而使得风力发电机在不使用时可以位于电车内,安全美观;在使用时可以启动控制装置,通过升缩气缸内的活塞杆,从而将风力发电机升至车外,进而充分利用风能,进而使整个炊事过程安全环保。

2、本发明带有最大功率跟踪模块,通过最大功率跟踪模块,会使光伏电池板和风力发电机的输出电压接近其最大功率时的输出电压,从而使得光伏和风电组合供电的系统尽可能处于最大供电效率的工作状态,进而得到更大的电能转换效率,进而满足各种炊事工具的电能需要。

3、本发明带有光伏供电模块和风电供电模块,太阳能和风能均属于可再生能源,用之不尽,取之不竭,且节能环保,无污染,从而使得整个供电过程安全、清洁,进而有利于环境保护,进而有利于可持续发展。

4、本发明带有光伏和风电组合供电选择模块,通过一系列逻辑运算模块、比较运算模块以及理想开关的配合,当光伏和风力的输出功率都小于1000W时,则断开第一理想开关,由蓄电池放电为负载提供电能;当光伏和风力供能的功率都大于等于3000W时,则断开第二理想开关,由光伏供电为负载提供电能,从而能够充分且合理的使用太阳能和风能,进而获得更多的电能,进而满足各种炊事工具的电能需要。

5、本发明带有蓄电池充放电保护模块,通过一系列比较运算模块与逻辑运算模块配合,当蓄电池剩余容量小于3%,仍处于放电情况时,会使得蓄电池停止继续放电;当蓄电池剩余容量大于98%,仍处于充电情况时,会使得蓄电池停止继续充电,从而可以防止蓄电池过充过放的现象,进而延长蓄电池的使用寿命。

6、本发明带有多种负载:供照明用的照明灯、供做饭用的微波炉、电烤箱、电磁炉及冰箱、供乘凉或取暖用的空调以及供电车行驶的电动机等,不仅可以通过光伏和风力为其供能,而且还可以通过蓄电池储存的电能为其供能,从而满足多种炊事工具用电需求,进而能够满足人们在野外炊事的一些基本需求。

附图说明

图1为本发明的立体结构示意图。

图2为本发明的的外观立体结构示意图

图3为本发明的底部结构示意图

图4为本发明的风力发电机收放组件的立体结构示意图

图5为本发明光伏电池的最大系统跟踪模块电路示意图。

图6为本发明光伏供电模块电路示意图。

图7为本发明风电供电的最大功率跟踪模块电路示意图。

图8、图9为本发明风电供电模块电路示意图。

图10为本发明光伏和风电组合供电选择模块电路示意图。

图11为本发明蓄电池充电放电模块电路示意图。

图12为本发明蓄电池充放电保护模块电路示意图。

图中标记为:1-电车,2-光伏电池板,3-风力发电机,4-照明灯,5-微波炉,6-电烤箱,7-电磁炉,8-冰箱,9-空调,10-蓄电池,11-逆变器,12-风力发电机收放组件,121-支柱,122-安装座,123-发电机,124-转轴,125-扇叶,126-气缸,127-控制器,13-光伏供电最大功率跟踪模块,131-光伏电池板电压输入端,132-光伏电池板电流输入端,133-第一乘法运算模块,134-第一储存模块,135-第一减法运算模块,136-第二储存模块137-第二减法运算模块,138-第二乘法运算模块,139-第一选择开关模块,1310-第一常数模块,1311-第二常数模块,1312-第三常数模块,1313-第二选择开关模块,1314-第三储存模块,1315-第一加法运算模块,1316-第一占空比输出端,14-光伏电池板供电模块,141-光照输入端,142-温度输入端,143-第一PWM发生器,144-第一电容,145-第一电感,146-第一晶体管147-第一二极管,148-第二电容,15-风电供电最大功率跟踪模块,151-风电供电电压输入端,152-风电供电电流输入端,153-第三乘法运算模块,154-第四储存模块,155-第五储存模块,156-第四乘法运算模块,157-第三减法运算模块,158-第四减法运算模块,159-第四选择开关模块,1510-第五选择开关模块,1511-第四常数,1512-第二加法运算模块,1513-第五减法运算模块1514-第三选择开关模块1515-饱和模块1516-第六储存模块,1517-第二占空比输出端,16-风电供电模块,161-浆角距输入端,162-风速输入端,163-风力机,164-第五常数模块,165-第六常数模块,166-第一除法运算模块,167-第五乘法运算模块,168-永磁同步电机,169-第二除法运算模块,1610-三相V-I测量模块,1611-三相逆变电路模块,1612-第三电容,1613-第二电感,1614-第二二极管,1615-第二晶体管,1616-第四电容,1617-电压测量模块,1618-电流测量模块,1619-第二PWM发生器,17-光伏和风电组合供电选择模块,171-第六乘法运算模块,172-第七乘法运算模,173-第一比较运算模块,174-第二比较运算模块,175-第三比较运算模块,176-第四比较运算模块,177-第一与运算模块,178-第一或运算模块,179-第一非运算模块,1710-第一理想开,1711-第二理想开关,18-蓄电池充电放电模块,181-蓄电池电压From模块,182-蓄电池电流From模块,183-第七常数模块,184-第六减法运算模块,185-第一PID控制模块,186-增益模块,187-接入Goto模块,188-接入From模块,189-第八常数模块,1810-第七减法运算模块,1811-第三PWM发生器,1812-第二PID控制模块,1813-第一Goto模块,1814-第二非运算模块,1815-第二Goto模块,1816-第六选择开关,1817-负载,1818-第三晶体管,1819-第四晶体管,1820-第一From模块,1821-第二From模块,1822-第三电感,1823-第一电感电容串联支路,1824-第三理想开关,1825-第三From模块,1826-蓄电池容量From模块,1827-蓄电池容量Goto模块,1828-蓄电池电压Goto模块,1829-蓄电池电流Goto模块,19-蓄电池充放电保护模块,191-第五比较运算模块,192-第六比较运算模块,193-第七比较运算模块,194-第八比较运算模块,195-第二与运算模块,196-第三与运算模块,197-第二或运算模块,198-第三非运算模块,199-第三Goto模块。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细描述,但不限制本发明的保护范围和应用范围。

实施例1

一种光伏和风电组合供电的新能源环保型可移动野外炊事装置,如图1、图2、图3和图4所示,包括有:电车1、光伏电池板2、风力发电机3、照明灯4、微波炉5、电烤箱6、电磁炉7、冰箱8、空调9、蓄电池10、逆变器11,电车1车身四周贴有光伏电池板2,电车1上设有风力发电机3,电车1中设有照明灯4、微波炉5、电烤箱6、电磁炉7、冰箱8和空调9等炊事工具,电车1底部设有蓄电池10、逆变器11以及空调9外机,蓄电池10与逆变器11连接,逆变器11与电车1、光伏电池板2、风力发电机3、照明灯4、微波炉5、电烤箱6、电磁炉7、冰箱8以及空调9连接,光伏电池板2将光能转换成电能,并将剩余电能储存在蓄电池10中,风力发电机3将风能转换成机械能,又将机械能转换成电能,并将剩余电能储存在蓄电池10中,蓄电池10将储存的电能通过逆变器11供给照明灯4、微波炉5、电烤箱6、电磁炉7、冰箱8、空调9以及电车1使用。

还包括有风力发电机收放组件12,风力发电机收放组件12还包括支柱121、安装座122、发电机123、转轴124、扇叶125、气缸126、控制器127,支柱121的顶端转动连接有安装座122,安装座122的内部安装有发电机123,发电机123一端安装有转轴124,发电机123通过快速拆装机构安装在安装座122内,发电机123通过传动机构与转轴124构成传动连接,转轴124一端连接有发电机123,远离启动发电机123的一端安装有扇叶125,支柱121的底端连接有气缸126,气缸126靠近上方的外侧安装有控制器127,气缸126底部与电车1底部通过普通螺栓连接。

当在野外进行炊事时,需将电车1移动到宽阔且太阳能或者风能较充裕的地方,然后启动控制器127,通过升缩气缸126内的活塞杆,从而将风力发电机3升至电车1外,同时电车1四围贴有光伏电池板2,进而光伏电池板2将光能转换成电能,风力发电机3将风能转换成机械能,又将机械能转换成电能,进而为各种炊事工具提供电能,并且将多余的电能储存在蓄电池10中,进而满足人们野外炊事的基本需求,当不需要风力发电机3继续供电时,关闭控制器127,即可将风力发电机3收到电车1车内。

实施例2

在实施例1的基础之上,如图5、图6、图7、图8、图9、图10、图11和图12所示,还包括有光伏供电最大功率跟踪模块13,光伏供电最大功率跟踪模块13包括有:光伏电池板电压输入端131、光伏电池板电流输入端132、第一乘法运算模块133、第一储存模块134、第一减法运算模块135、第二储存模块136、第二减法运算模块137、第二乘法运算模块138、第一选择开关模块139、第一常数模块1310、第二常数模块1311、第三常数模块1312、第二选择开关模块1313、第三储存模块1314、第一加法运算模块1315、第一占空比输出端1316,光伏电池板电压输入端131、光伏电池板电流输入端132均与第一乘法运算模块133连接,光伏电池板电压输入端131、第一储存模块134均与第一减法运算模块135连接,第一乘法运算模块133、第二储存模块136与第二减法运算模块137连接,第一减法运算模块135、第二减法运算模块137均与第二乘法运算模块138连接,第二乘法运算模块138、第一常数模块1310、第二常数模块1311均与第一选择开关模块139连接,第一选择开关模块139、第二减法运算模块137以及第三常数模块1312均与第二选择开关模块1313连接,第二选择开关模块1313、第三储能模块1314均与第一加法运算模块1315连接,第一加法运算模块1315与第一输出占空比端1316连接。

光伏电池板电压输入端131、光伏电池板电流输入端132均与第一乘法运算模块133连接,输出功率信号,光伏电池板电压输入端131、第一储存模块134均与第一减法运算模块135连接,输出与上一时刻的电压之差,第一乘法运算模块133、第二储存模块136与第二减法运算模块137连接,输出与上一时刻的功率之差,第一减法运算模块135、第二减法运算模块137均与第二乘法运算模块138连接,输出与上一时刻的电压之差和功率之差的乘积,第二乘法运算模块138与第一选择开关模块139连接,若此刻与上一时刻的功率之差和电压之差乘积大于零,则减少占空比,增大步长,反之,则增大占空比,减少步长,第一选择开关模块139、第二减法运算模块137以及第三常数模块1312均与第二选择开关模块1313连接,若此刻与上一时刻的功率之差不等于零,则接入第一选择开关模块的输出信号,计算与上一时刻的功率之差和电压之差的乘积,根据乘积结果是否大于零,进而调整占空比和步长,若此刻与上一时刻的功率之差等于零,则输出第三常数模块的值,第二选择开关模块1313、第三储能模块1314均与第一加法运算模块1315连接,第一加法运算模块1315与第一输出占空比端1316连接,输出占空比,从而实现光伏供电最大功率的跟踪,进而使得光伏供电的系统尽可能处于最大供电效率的工作状态,进而得到更大的电能转换效率,进而满足各种炊事工具的电能需要。

还包括有光伏电池板供电模块14,光伏电池板供电模块14包括有:光照输入端141、温度输入端142、光伏电池板2、光伏发电最大功率跟踪模块13、第一PWM发生器143、第一电容144、第一电感145、第一晶体管146、第一二极管147、第二电容148,光照输入端141和温度输入端142分别接入光伏电池板2,光伏电池板2与光伏发电最大功率跟踪模块13连接,光伏发电最大功率跟踪模块13与第一PWM发生器143连接,第一PWM发生器143与第一晶体管146一端连接,第一电容144、第一电感145、第一晶体管146、第一二极管147以及第二电容148相互连接配合,构成boost升压电路,光伏电池板2与第一电容144、第一电感145、第一晶体管146、第一二极管147以及第二电容148构成的boost升压电路连接。

当具备一定的光照和温度时,光伏电池板2即可进行供电,通过光伏发电最大功率跟踪模块13,从而使得光伏供电尽可能处于最大功率的工作状态,进而增大了电能转换效率,通过光伏电池板2与第一电容144、第一电感145、第一晶体管146、第一二极管147以及第二电容构成的boost升压电路,从而使得光伏供电模块14输出的电压能供给炊事使用,进而满足炊事工具电能的需要。

还包括有风电供电最大功率跟踪模块15,风电供电最大功率跟踪模块15包括有:风电供电电压输入端151、风电供电电流输入端152、第三乘法运算模块153、第四储存模块154、第五储存模块155、第四乘法运算模块156、第三减法运算模块157、第四减法运算模块158、第四选择开关模块159、第五选择开关模块1510、第四常数1511、第二加法运算模块1512、第五减法运算模块1513、第三选择开关模块1514、饱和模块1515、第六储存模块1516、第二占空比输出端1517,风电供电电压输入端151、风电供电电流输入端152均与第三乘法运算模块153连接,风电供电电压输入端151与第四储存模块154连接,风电供电电流输入端152与第五储存模块155连接,第四储存模块154、第五储存模块155均与第四乘法运算模块156连接,第三乘法运算模块153、第四乘法运算模块156均与第三减法运算模块157连接,风电供电电压输入端151、第四储存模块154均与第四减法运算模块158连接,第四减法运算模块158均与第四选择开关159、第五选择开关1510连接,第四常数模块1511均与第二加法运算模块1512、第五减法运算模块1513连接,第二加法运算模块1512、第五减法运算模块1513均分别与第四选择开关159、第五选择开关1510连接,第三减法运算模块157、第四选择开关159、第五选择开关1520均与第三选择开关1514连接,第三选择开关1524与饱和模块1515连接,饱和模块1515与第六储能模块1516连接,第六储能模块1516均与第二加法运算模块1512、第五减法运算模块1513连接,第二占空比输出端1517与饱和模块1516连接。

风电供电电压输入端151、风电供电电流输入端152均与第三乘法运算模块153连接,输出功率信号,风电供电电压输入端151与第四储存模块154连接,输出与上一时刻的电压,风电供电电流输入端152与第五储存模块155连接,输出与上一时刻的电流,第四储存模块154、第五储存模块155均与第四乘法运算模块156连接,输出上一时刻的功率,第三乘法运算模块153、第四乘法运算模块156均与第三减法运算模块157连接,输出此刻与上一时刻的功率之差,风电供电电压输入端151、第四储存模块154均与第四减法运算模块158连接,输出此刻与上一时刻的电压之差,判断此刻与上一时刻的电压之差是否大于零,第四减法运算模块158与第四选择开关159连接时,若此刻与上一时刻的电压之差大于零,则此刻的占空比等于与上一时刻的占空比与固定步长之差,反之,则此刻的占空比等于与上一时刻的占空比与固定步长之和,第四减法运算模块158与第五选择开关1510连接时,若此刻与上一时刻的电压之差大于零,则此刻的占空比等于与上一时刻的占空比与固定步长之和,反之,则此刻的占空比等于与上一时刻的占空比与固定步长之差,第四常数模块1511均与第二加法运算模块1512、第五减法运算模块1513连接,第二加法运算模块1512、第五减法运算模块1513均分别与第四选择开关159、第五选择开关1510连接,第三减法运算模块157、第四选择开关159、第五选择开关1520均与第三选择开关1514连接,判断此刻与上一时刻的功率之差是否大于零,若此刻与上一时刻的功率之差大于零,则第三选择开关1514与第五选择开关1520输出端连接,反之,则第三选择开关1514与第四选择开关159输出端连接,从而实现风电供电最大功率的跟踪,进而使得风电供电尽可能处于最大功率的工作状态,进而实现更高效率的电能转换,进而使得各种炊事工具能够正常的使用。

还包括有风电供电模块16,风电供电模块16包括有:浆角距输入端161、风速输入端162、风力机163、第五常数模块164、第六常数模块165、第一除法运算模块166、第五乘法运算模块167、永磁同步电机168、第二除法运算模块169、三相V-I测量模块1610、三相逆变电路模块1611、第三电容1612、第二电感1613、第二二极管1614、第二晶体管1615、第四电容1616、电压测量模块1617、电流测量模块1618、风电供电最大功率跟踪模块15、第二PWM发生器1619,浆角距输入端161、风速输入端162均与风力机163连接,第五常数模块164、第六常数模块165均与第一除法运算模块166连接,第一除法运算模块166、风力机163均与第五乘法运算模块167连接,第五乘法运算模块167与永磁同步电机168连接,永磁同步电机168与第二除法运算模块169连接,第二除法运算模块169与风力机163连接,永磁同步电机168与三相V-I测量模块1610连接,三相V-I测量模块1610与三相逆变电路模块1611连接,第三电容1612、第二电感1613、第二晶体管1615、第二二极管1614以及第四电容1616连接配合,构成boost升压电路,三相逆变电路模块1611与第三电容1612、第二电感1613、第二晶体管1615、第二二极管1614以及第四电容1616构成的boost升压电路连接,电压测量模块1617并联于第三电容1612,电流测量模块1618串联于第三电容1612和第二电感1613之间,电压测量模块1617、电流测量模块1618均与风电供电最大功率跟踪模块15连接,风电供电最大功率跟踪模块15与第二PWM发生器1619连接,第二PWM发生器1619与第二晶体管1615连接。

当具备一定的风速时,风力发电机3即可进行供电,通过风电供电最大功率跟踪模块15,从而使得风电供电尽可能处于最大功率的工作状态,进而增大了电能转换效率,通过第三电容1612、第二电感1613、第二晶体管1615、第二二极管1614以及第四电容1616构成的boost升压电路,从而使得风电供电模块15输出的电压能供给炊事使用,进而满足各种炊事工具电能的需要。

还包括有光伏和风电组合供电选择模块17,光伏和风电组合供电选择模块17包括有:第六乘法运算模块171、第七乘法运算模块172、第一比较运算模块173、第二比较运算模块174、第三比较运算模块175、第四比较运算模块176、第一与运算模块177、第一或运算模块178、第一非运算模块179、第一理想开关1710、第二理想开关1711,光伏电池板的输出电压端141和输出电流端142均与第六乘法运算模块171连接,风电供电的输出电压端151和输出电流端152均与第七乘法运算模块172连接,第六乘法运算模块171与第一比较运算模块173、第二比较运算模块174连接,第七乘法运算模块172与第三比较运算模块174、第四比较运算模块175连接,第一比较运算模块173、第三比较运算模块175与第一或运算模块178连接,第一或运算模块178与第一理想开关1710连接,第二比较运算模块174、第四比较运算模块176均与第一与运算模块177连接,第一与运算模块177与第一非运算模块179连接,第一非运算模块179与第二理想开关模块1711连接,第二理想开关1711与风电供电模块16连接。

第一或运算模块178与第一理想开关1710连接,光伏电池板的输出电压端141和输出电流端142均与第六乘法运算模块171连接,输出光伏电池板的输出功率风电供电的输出电压端151和输出电流端152均与第七乘法运算模块172连接,输出风力发电的输出功率,第六乘法运算模块171与第一比较运算模块173、第二比较运算模块174连接,用来判断光伏电池板的输出功率是否大于等于1000W和是否大于等于3000W,第七乘法运算模块172与第三比较运算模块174、第四比较运算模块175连接,用来判断风电供电的输出功率是否大于等于1000W和是否大于等于3000W,第一比较运算模块173、第三比较运算模块175与第一或运算模块178连接,当光伏电池板和风电供电两者有一个的输出功率大于等于1000W,第一理想开关1710就会处于闭合状态,即光伏和风电组合供电,否则第一理想开关1710就会处于断开状态,即由蓄电池10供电,第二比较运算模块174、第四比较运算模块176均与第一与运算模块177连接,第一与运算模块177与第一非运算模块179连接,第一非运算模块179与第二理想开关模块1711连接,第二理想开关1711与风电供电模块16连接,当光伏电池板2和风力发电机3两者的输出功率都大于等于3000W,经过第一非运算模块179,第二理想开关1711处于断开状态,即风电暂时不供能,只有光伏供电,从而能够控制光伏和风电供能的选择,进而能够更加充分且合理的使用太阳能和风能,进而能够转换更多的电能。

还包括有蓄电池充电放电模块18,蓄电池充电放电模块18包括有:蓄电池电压From模块181、蓄电池电流From模块182、第七常数模块183、第六减法运算模块184、第一PID控制模块185、增益模块186、接入Goto模块187、接入From模块188、第八常数模块189、第七减法运算模块1810、第三PWM发生器1811、第二PID控制模块1812、第一Goto模块1813、第二非运算模块1814、第二Goto模块1815、第一理想开关1710、第六选择开关1816、负载1817、第三晶体管1818、第四晶体管1819、第一From模块1820、第二From模块1821、第三电感1822、第一电感电容串联支路1823、第三理想开关1824、第三From模块1825、蓄电池10、蓄电池容量From模块1826、蓄电池容量Goto模块1827、蓄电池电压Goto模块1828、蓄电池电流Goto模块1829,蓄电池电压From模块181、第七常数模块183均与第六减法运算模块184连接,第六减法运算模块184与第一PID控制模块185连接,第一PID控制模块185与增益模块186连接,增益模块186、接入From模块188以及第八常数模块189均与第六选择开关1816连接,接入From模块188与接入Goto模块187连接,第六选择开关1816、蓄电池电流From模块182均与第七减法运算模块1810连接,第七减法运算模块1810与第二PID控制模块1812连接,第二PID控制模块1812与第三PWM发生器1811连接,第三PWM发生器1811与第一Goto模块1813、第二非运算模块1814分别连接,第二非运算模块1814与第二Goto模块1815连接,第一Goto模块1813与第一From模块1820连接,第二Goto模块1815与第二From模块1821连接,接入Goto模块187与第一理想开关1710连接,第一理想开关1710与第三晶体管1818、负载1817分别连接,第三晶体管1818与第四晶体管1819串联,负载1817与第三晶体管1818、第四晶体管1819的串联支路并联,第一From模块1820与第三晶体管1818连接,第二From模块1821与第四晶体管1819连接,第三电感1822与第三电感电容串联支路1823串联,第三电感1822、第三电感电容串联支路1823的串联支路与第四晶体管1819并联,第三电感电容串联支路1823与第三理想开关1824连接,蓄电池10并联在第三电感电容串联支路1823和第三理想开关1824所串联的支路上,蓄电池电压From模块181、蓄电池电流From模块182、蓄电池容量From模块1827分别与蓄电池电压Goto模块1828、蓄电池电流Goto模块1829、蓄电池容量Goto模块1827连接,所述蓄电池容量Goto模块1827、蓄电池电压Goto模块1828、蓄电池电流Goto模块1829都与蓄电池10连接。

第六选择开关1816用来判断第一理想开关1710是处于闭合状态还是断开状态,即判断蓄电池10是处于充电还是放电状态,若接入From模块188信号大于零,即第一理想开关1710处于闭合状态,则连通蓄电池电压From模块181、第七常数模块183、第六减法运算模块184、第一PID控制模块185、增益模块186所构成的支路,即蓄电池10处于恒压充电状态,从而第一Goto模块1813输出信号为1,第二Goto模块1815输出信号为0,第一Goto模块1813将信号传递给第一From模块1820,第二Goto模块1815将信号传递给第二From模块1821进而第三晶体管1818相当于闭合,第四晶体管1819相当于断开,反之,则连通第八常数模块189,即蓄电池10处于恒流放电状态,从而第一Goto模块1813输出信号为0,第二Goto模块1815输出信号为1,第一Goto模块1813将信号传递给第一From模块1820,第二Goto模块1815将信号传递给第二From模块1821,进而第三晶体管1818相当于断开,第四晶体管1819相当于闭合,进而实现蓄电池10的充电放电。

还包括有蓄电池充放电保护模块19,蓄电池充放电保护模块19包括有:第五比较运算模块191、第六比较运算模块192、第七比较运算模块193、第八比较运算模块194、第二与运算模块195、第三与运算模块196、第二或运算模块197、第三非运算模块198、第三Goto模块199,蓄电池容量Goto模块1827与蓄电池容量From模块1827连接,接入Goto模块187与接入From模块188连接,接入From模块188与第五比较运算模块191、第六比较运算模块192连接,蓄电池容量From模块1826与第七比较运算模块193、第八比较运算模块194连接,第五比较运算模块191、第七比较运算模块193均与第二与运算模块195连接,第六比较运算模块192、第八运算模块194均与第三与运算196连接,第二与运算模块195、第三与运算模块196均与第二或运算模块197连接,第二或运算模块197与第三非运算模块198连接,第三非运算模块198与第三Goto模块199连接,第三Goto模块199与第三Form模块1825连接,第三Form模块199与第三理想开关1824连接。

接入From模块188与第五比较运算模块191、第六比较运算模块192连接,判断蓄电池10处于充电状态还是放电状态,接入From模块188传递的信号若大于零,即第一理想开关1710处于闭合状态,则蓄电池10处于充电状态,反之,即第一理想开关1710处于断开状态,则蓄电池10处于放电状态,蓄电池容量From模块1827与第七比较运算模块193、第八比较运算模块194连接,跟踪蓄电池10容量的大小,第五比较运算模块191、第七比较运算模块193均与第二与运算模块185连接,此刻蓄电池10处于充电状态且蓄电池10的电池容量大于等于98%,第六比较运算模块192、第八运算模块194均与第三与运算模块196连接,此刻蓄电池10处于放电状态且蓄电池10的电池容量小于等于3%,第二与运算模块195、第三与运算模块196均与第二或运算模块197连接,第二或运算模块197与第三非运算模块198连接,第三非运算模块198与第三Goto模块199连接,第三Goto模块199与第三Form模块1825连接,第三Form模块1825与第三理想开关1824连接,当蓄电池10处于充电且电池容量大于等于98%或者放电且电池容量小于等于3%这两个状态中的任意一个状态时,经过第三非运算模块1925,第三理想开关1824处于断开状态,从而实现蓄电池10充放电保护,进而防止了蓄电池10过充过放,进而有延长蓄电池10的使用寿命。

上面结合附图对本发明的实施方式作了详细说明,但是本发明并不限于上述实施方式,在本领域技术人员所具备的知识范围内,还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化。

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06120116215970