專利名稱：組合式太陽能增氧機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種太陽能增氧機(jī)，特別是一種組合式太陽能增氧機(jī)。
背景技術(shù)：
隨著科技的進(jìn)步，增氧機(jī)被水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)廣泛應(yīng)用，大大提高了水產(chǎn)養(yǎng)殖的 成活率，使得經(jīng)濟(jì)效益明顯增加。但由于一般水產(chǎn)養(yǎng)殖均在較為偏遠(yuǎn)水域地區(qū)， 對(duì)于增氧機(jī)工作所需電力成為一種制約使用的難題，因此依靠太陽能發(fā)電工作 的直流增氧機(jī)應(yīng)運(yùn)而生，太陽能增氧機(jī)主要由太陽能電池組件和增氧裝置兩大 部分組成，增氧裝置主要包括空氣泵、控制器、蓄電池三部分，太陽能增氧機(jī)
中的空氣泵可以放置水底使用，如專利號(hào)200320128522.7的《太陽能增氧機(jī)》， 放置水面上使用的如專利號(hào)200420066365.6的《漂浮島型太陽能水體增氧機(jī)》； 太陽能增氧機(jī)中的空氣泵還可以放置在岸邊，并通過曝氣管伸入水底，如專利 號(hào)US7021910B的《SOLAR ENERGY OPERATED AIR PUMP》。上述增氧機(jī)是 將空氣泵置于水底或水面，空氣泵噪音會(huì)驚擾養(yǎng)殖的水產(chǎn)生物，同時(shí)還存在 著污染水源的隱患，而且放置在水面的增氧機(jī)只能給表面增氧，并不能使深 水處獲得氧氣。目前采用放置岸邊的增氧機(jī)避免了上述問題，但還存在著 如下缺點(diǎn) 一是空氣泵均采用壓縮氣體的方式，這樣利用儲(chǔ)氣罐的內(nèi)部壓 力將空氣壓縮到水底的曝氣管路上，只適合于淺水區(qū)水產(chǎn)養(yǎng)殖；在深水區(qū)， 由于儲(chǔ)氣罐的內(nèi)部壓力無法將足夠的空氣壓入深水區(qū)，從曝氣管路滲出的 空氣量少，在從水中上升的過程中壽命短，水中的容氧量少，不利于深水 水產(chǎn)養(yǎng)殖；二是目前的增氧機(jī)都是將空氣泵、控制裝置、蓄電池集中放置 在同一個(gè)容器內(nèi)，其中蓄電池需要通風(fēng)散熱，因此要在容器上開有通風(fēng)孔，由于增氧機(jī)放置在岸邊，水氣很大，很容易使控制裝置的電子元件受 潮發(fā)生短路現(xiàn)象，影響太陽能增氧機(jī)的電性能。
本實(shí)用新型的目的是解決現(xiàn)有太陽能增氧機(jī)存在的上述問題，提供一 種制作簡單、性能穩(wěn)定、安裝和維護(hù)方便的組合式太陽能增氧機(jī)。
為了實(shí)現(xiàn)以上任務(wù)本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是提供一種組合式太
陽能增氧機(jī)，由太陽能電池l供電，分別連接由控制器3，蓄電池5及空氣泵4 三個(gè)獨(dú)立的箱體構(gòu)成，控制器3包括一個(gè)單片機(jī)8和由它控制的蓄電池5過壓 保護(hù)的電路9、空氣泵的溫控保護(hù)的電路10。
單片機(jī)8的型號(hào)是EM78P259N，空氣泵4是一種直流隔膜式氣泵。
空氣泵4、控制器3、蓄電池5的箱體外殼上均安裝有防水插頭和防水插座。
直流隔膜式氣泵4其上還接有塑膠制成多孔管的曝氣管6。
過壓保護(hù)電路9是一個(gè)由MOS管Q10和電阻Rll連接的卸能電路，通過 驅(qū)動(dòng)三極管Q4基極連接單片機(jī)EM78P259N腳9，三極管Q5發(fā)射極連接蓄 電池正極釋放電壓。
溫控保護(hù)電路10包括串聯(lián)連接的熱敏電阻RT和電阻R23、 R27，通過R23、 R27分別連接蓄電池5正極和單片機(jī)EM78P259N腳18，控制空氣泵4的溫度。
本實(shí)用新型的積極效果是采用直流隔膜式空氣泵代替?zhèn)鹘y(tǒng)的儲(chǔ)氣罐氣 泵，噪音小，可連續(xù)增加水底氧氣含量；同時(shí)將空氣泵、控制裝置、蓄電
池分開裝在不同容器內(nèi)，既可以組合使用又可以單獨(dú)使用，使控制器封閉 在密閉容器內(nèi)，可避免受潮、短路，且控制器采用過壓保護(hù)電路以及溫控 保護(hù)電路，保證了增氧機(jī)的性能，同時(shí)本實(shí)用新型提供的太陽能增氧機(jī)還具有制作簡單、安裝和維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)。

圖1是本實(shí)用新型的外觀示意圖。
圖2是本實(shí)用新型的電路控制圖。 圖3是本實(shí)用新型的實(shí)施例圖。
圖l、圖2中l(wèi)是太陽能電池，2是支架，3是控制器，4是空氣泵，5是 蓄電池，6是曝氣管，7是導(dǎo)線，8是控制器中的單片機(jī)，9是控制器中的過壓 保護(hù)電路，IO是控制器中的溫控保護(hù)電路，3-1是控制器安裝盒的外殼，3-2是 控制線路板，3-3是控制元器件，4-1是空氣泵安裝盒的外殼，5-1是蓄電池安 裝盒的外殼。
以下結(jié)合附圖詳細(xì)說明本實(shí)用新型的原理。 見圖l,本實(shí)用新型的太陽能增氧機(jī)主要包括太陽能電池K支架2、控制器 3、空氣泵4、蓄電池5、曝氣管6，其中空氣泵4、控制器3、蓄電池5分別置于 不同的安裝盒內(nèi)，控制器3、空氣泵4、蓄電池5可以放置在一起也可分開放置在 合適位置，放置在一起時(shí)可以平行放置也可堆放在上方，同時(shí)還可以采用一個(gè) 控制器3控制多個(gè)空氣泵4及蓄電池5，可將太陽能電池l的集中放置，而空氣泵4 分布放置，增加水底氧氣含量。太陽能電池可以是各種類型的電池如晶體硅 電池、薄膜電池等，根據(jù)需要可增加太陽能電池?cái)?shù)量，太陽能電池l安裝在 支架2上，支架2可拆卸，能無限擴(kuò)容連接。空氣泵4、控制器3、蓄電池5的 安裝盒外殼上均有互相插接的防水插座和插頭，空氣泵4為直流空氣泵，優(yōu)選 直流隔膜式空氣泵，避免了逆變器帶來的功率損耗，同時(shí)直流氣泵的啟動(dòng)功 率小、可以快速啟動(dòng)，不存在多余的電力損耗，體積小重量輕。控制器3包括一個(gè)單片機(jī)，該單片機(jī)8的型號(hào)為EM78P259N，自帶AD轉(zhuǎn)換，價(jià)格便 宜，性能穩(wěn)定，EM78P259N型單片機(jī)8與過壓保護(hù)電路9和溫控保護(hù)電路10 連接，控制蓄電池5的電壓和空氣泵4的溫度，維持增氧機(jī)正常工作?？刂破?通 過導(dǎo)線7分別與空氣泵4和蓄電池5連接，控制蓄電池的充放電，并控制空氣泵工 作。見圖2，圖2中虛線方框中的內(nèi)容是本實(shí)用新型的發(fā)明內(nèi)容。蓄電池5可以 是各種形式的蓄電池如鉛酸免維護(hù)蓄電池、膠體蓄電池、鋰電池等。曝氣 管6采用多孔管，材料可以是塑膠也可以是其它材料制成。
本實(shí)用新型的太陽能增氧機(jī)的工作原理是將太陽能電池1所發(fā)電能 通過控制器3給蓄電池5供電，蓄電池5將儲(chǔ)存的電能再通過控制器3給 空氣泵4供電，空氣泵4通過曝氣管6伸到水底增氧。
具體實(shí)施方式實(shí)施例1:
如圖1所示，太陽能電池l、支架2、控制器3、空氣泵4、蓄電池5均為 獨(dú)立部件，空氣泵、控制器、蓄電池分別置于不同的安裝盒內(nèi)，本實(shí)施例將空 氣泵、控制器、蓄電池分開放置，空氣泵采用直流隔膜式空氣泵?？諝獗?、控 制器3、蓄電池5的安裝盒外殼上均有互相插接的插座和插頭，控制器3通過 導(dǎo)線7分別與太陽能電池1、空氣泵4和蓄電池5相連接，控制蓄電池5的充放 電，并控制蓄電池5對(duì)空氣泵4的供電。
控制電路標(biāo)準(zhǔn)GB/T19064-2003規(guī)定，負(fù)載的標(biāo)準(zhǔn)使用電壓為10.8-14.5V， 本實(shí)用新型根據(jù)控制電路標(biāo)注，結(jié)合空氣泵使用的電壓12-14V的特性，將關(guān)斷 電壓比標(biāo)準(zhǔn)調(diào)整到11.5-14.5V，同時(shí)采用了過壓保護(hù)電路(亦稱卸能電路)，一 旦用戶要開啟太陽能增氧機(jī)，控制器3將自動(dòng)檢測蓄電池5的電壓，如果蓄電池4的電壓高于14V，則開啟卸能電路；如果蓄電池的電壓低于14V時(shí)，關(guān)斷 卸能電路，開啟空氣泵，增氧機(jī)包括多個(gè)空氣泵，每個(gè)空氣泵都有直流線圈， 故工作時(shí)間過長就會(huì)發(fā)熱，熱量過高就會(huì)損壞里面的橡膠圈，故使整個(gè)系統(tǒng)無 法工作，為了克服長時(shí)間工作發(fā)熱問題，系統(tǒng)采用單片機(jī)來自動(dòng)控制每個(gè)空氣 泵的工作時(shí)間和工作狀態(tài)，同時(shí)系統(tǒng)為用戶提供了直流接口，用戶可以接插直 流節(jié)能燈泡。
如圖2所示，MOS管Q12、 Q13組成電子防反電路，太陽能電池1對(duì)蓄電 池5充電時(shí)，來自太陽能電池板的電流經(jīng)過電子防反電路Q12、 Q13的控制后 流入蓄電池進(jìn)行儲(chǔ)存，MOS管Q12'的驅(qū)動(dòng)電路由電阻R21、 R22和三極管Q8 組成，MOS管Q13的驅(qū)動(dòng)電路由電阻R19、 R30、 R31、 R32、電容C4和三極 管Q9組成。當(dāng)控制器3的檢測到蓄電池5的電壓高于充電保護(hù)電壓14V時(shí)， 控制器輸出信號(hào)關(guān)斷MOS管Q12、 Q13，反之則完成太陽能電池對(duì)蓄電池的充 電功能?？刂破?中的電阻R6、 R7、 R14用于檢測蓄電池的電壓，電阻R29、 R30、 R31用于檢測太陽能電池板電壓。控制器3還包括驅(qū)動(dòng)空氣泵4工作的驅(qū) 動(dòng)電路，該驅(qū)動(dòng)電路由電阻R1、 R2、 R3、 R4、 R5、三極管Q1、 Q2和MOS管 Qll組成；倍壓電路為空氣泵的驅(qū)動(dòng)電路提供升壓，該倍壓電路由二極管D1、 D2、 D3、三極管Q9、電容C1組成。
用戶選擇控制開關(guān)模式K1、 K2，單片機(jī)通過電阻R6、 R7、 R14分壓檢測 蓄電池的電壓是否滿足電壓開啟條件(11.5V-14V),如果蓄電池5的電壓高于 14V，單片機(jī)將信號(hào)輸送給過壓保護(hù)電路9 (亦稱卸能電路)，并開啟卸能電路,該 卸能電路包括串聯(lián)連接的MOS管Q10和電阻Rll， MOS管Q10的驅(qū)動(dòng)電路由 電阻R9、 RIO、 R12、 R13和三極管Q4、 Q5組成，卸能電路與單片機(jī)連接，用于控制蓄電池5的電壓，是通過MOS管Q10和電阻Rll對(duì)蓄電池5進(jìn)行放電； 當(dāng)電壓低于14V時(shí)，單片機(jī)8將信號(hào)輸送給卸能電路，并關(guān)斷卸能電路，同時(shí) 單片機(jī)再通過溫控保護(hù)電路控制空氣泵4的溫度，該溫控保護(hù)電路10包括串聯(lián) 連接的熱敏電阻RT和電阻R23，溫控保護(hù)電路10與單片機(jī)8連接，熱敏電阻 RT和R23用于檢測空氣泵4的溫度，如果空氣泵4的溫度超過50°C，則控制器 將不對(duì)空氣泵4放電，放電指示燈將顯動(dòng)報(bào)警。相反則正常開啟空氣泵4，用戶 可以通過開關(guān)K1、 K2來選擇空氣泵4的工作模式，該選擇開關(guān)模式由單片機(jī)8 控制。只閉合K1則增氧機(jī)在工作條件下將一直開啟空氣泵4;只閉合K2則增 氧機(jī)在工作條件下，將工作8個(gè)小時(shí)后自動(dòng)關(guān)斷空氣泵4;同時(shí)閉合K1、K2則 增氧機(jī)在工作條件下，空氣泵4將工作1小時(shí)，再休息半小時(shí)，并一直循環(huán)進(jìn) 行。
實(shí)施例2:
本實(shí)施例的實(shí)施方式及原理同實(shí)施例1，不同之處在于本實(shí)施例將空氣泵、 控制器、蓄電池堆放在一起，并采用四塊外形尺寸為1225mmx355mmxl6mm并 聯(lián)的12V/18W非晶硅太陽能電池1。見圖3，在深圳地區(qū)安裝太陽能電池的傾 角為朝南向25。，工作電流為3.5 4 A，給一個(gè)12V/65AH的鉛酸免維護(hù)蓄電 池5充電，該控制器可帶負(fù)載功率為0 200W，蓄電池5給兩個(gè)12V/18W的直 流空氣泵4供電，每天工作8小時(shí)，可保證3個(gè)陰雨天連續(xù)工作，每畝魚塘需 要四臺(tái)該設(shè)備便可滿足使用。蓄電池盒5、空氣泵盒4、控制盒3依次疊放，蓄 電池盒5下安裝有輪子，方便推拉。
權(quán)利要求1、一種組合式太陽能增氧機(jī)，其特征在于由太陽能電池(1)供電，分別連接由控制器(3)，蓄電池(5)及空氣泵(4)三個(gè)獨(dú)立的箱體構(gòu)成，所說的控制器包括一個(gè)單片機(jī)(8)和由它控制的蓄電池過壓保護(hù)的電路(9)、空氣泵的溫控保護(hù)的電路(10)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合式太陽能增氧機(jī)，其特征在于所說的單片機(jī) (8)的型號(hào)是EM78P259N，空氣泵(4)是一種直流隔膜式氣泵。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合式太陽能增氧機(jī)，其特征在于所說的空氣泵 (4)、控制器(3)、蓄電池(5)的箱體外殼上均安裝有防水插頭和防水插座。
4、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的組合式太陽能增氧機(jī)，其特征在于所說的直流隔 膜式氣泵(4)其上還接有塑膠制成多孔管的曝氣管(6)。
5、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的組合式太陽能增氧機(jī)，其特征在于所說的過壓保 護(hù)電路(9)是一個(gè)由MOS管(Q10)和電阻(R11)連接的卸能電路，通過驅(qū) 動(dòng)三極管(Q4)基極連接單片機(jī)EM78P259N腳(9),三極管(Q5)發(fā)射極 連接蓄電池正極釋放電壓。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合式太陽能增氧機(jī)，其特征在于所說的溫控保 護(hù)電路(10)包括串聯(lián)連接的熱敏電阻(RT)和電阻(R23、 R27)，通過電阻(R23、 R27)分別連接蓄電池(5)正極和單片機(jī)EM78P259N腳(18)，控制空氣泵(4)的溫度。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種組合式太陽能增氧機(jī)，其特征在于由太陽能電池(1)供電，分別連接由控制器(3)，蓄電池(5)及空氣泵(4)三個(gè)獨(dú)立的箱體構(gòu)成，所說的控制器包括一個(gè)單片機(jī)(8)和由它控制的蓄電池過壓保護(hù)的電路(9)、空氣泵的溫控保護(hù)的電路(10)。本實(shí)用新型不僅制作簡單、性能穩(wěn)定，而且安裝和維護(hù)方便。
文檔編號(hào)A01K63/04GK201303550SQ2008202122
公開日2009年9月9日 申請(qǐng)日期2008年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月28日
發(fā)明者毅 李, 李志堅(jiān), 林 楊, 鄧文立 申請(qǐng)人:毅 李