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      便攜式家用光伏微型電站的制作方法

      文檔序號:7407521閱讀:209來源:國知局
      便攜式家用光伏微型電站的制作方法
      【專利摘要】本實用新型涉及一種便攜式家用光伏微型電站。其目的是為了提供一種結構簡單、便于攜帶、充分利用光能的微型光伏電站。本實用新型包括太陽能電池板、電量監(jiān)測器、蓄電池、充放電控制電路、微型逆變器、蓄電池故障檢測儀、報警器和光傳感器,太陽能電池板的電流輸出端與電量監(jiān)測器的電流輸入端連接,電量監(jiān)測器的電流輸出端與充放電控制電路的電流輸入端連接,充放電控制電路分別與直流負載插座、交流負載插座和蓄電池連接,蓄電池兩極處設置有并連接口。充放電控制電路的電流輸出端與交流負載插座之間安裝有微型逆變器。蓄電池的電流輸出端與光傳感器的電源連接,光傳感器的信號輸出端與蜂鳴報警器連接。蓄電池的兩極還與蓄電池故障檢測儀連接。
      【專利說明】便攜式家用光伏微型電站

      【技術領域】
      [0001]本實用新型涉及光伏發(fā)電領域,特別是涉及一種便攜式家用光伏微型電站。

      【背景技術】
      [0002]光伏發(fā)電分為地面電站和分布式屋頂發(fā)電模式,分布式屋頂發(fā)電作為家庭用電的模式在農村和偏遠地區(qū)遇到了瓶頸,盡管我國農村人口十分龐大,分布式發(fā)電在農村的利用率極低,目前,農村市場的光伏主要應用在農業(yè)大棚及屋頂光伏,而這兩者在我國不同的地方是有很大的不同的。農村居住面積規(guī)模也很大,但是地域差別十分明顯,經濟發(fā)達地區(qū)可能住的是別墅,欠發(fā)達地區(qū)則是土胚房、木質結構房,十分復雜,經常維修,有多少屋頂適合安裝分布式電站是光伏行業(yè)遇到的難題。中國地域廣闊,人口居住受到條件和環(huán)境制約十分分散,電網改造投入費用和技術改造投入費用巨大,分布式發(fā)電模式在這種環(huán)境下發(fā)展受到了制約。
      [0003]光伏發(fā)電系統(tǒng)包括并網系統(tǒng)和獨立供電系統(tǒng)兩種。現(xiàn)階段大型的電站都采用并網系統(tǒng),而一般的家用光伏電站都采用獨立供電系統(tǒng)。然而市場上較為完善的家用光伏電站基本上都是采用屋頂分布式發(fā)電模式,這種安裝模式是國家規(guī)定的,不可隨意移動,無防御自然災害的能力,家庭遷移時不能移走。然而有一些可移動的微型光伏電站的充電控制系統(tǒng)采用的是單片機為控制核心,不僅成本較高,而且結構復雜,不便于維修。同時現(xiàn)有的微型光伏發(fā)電裝置還有兩個缺點:
      [0004]1、外界光照強度是否適合微型光伏電站進行充電需要使用人員自己進行判斷,在這種情況下能光照強度否進行充電、充電時間的長短完全需要使用人員的主觀感覺,有時會錯過良好的充電時機,不能充分有效的利用光能。如果不去對光照強度進行判斷,而是將微型光伏電一直安放在戶外,一旦遇到陰雨或者下雪的天氣有可能會損害微型電站的內部電路,降低微型電站的使用壽命,造成不必要的損失。
      [0005]2、微型光伏電站長期置于室外,蓄電池容易出現(xiàn)老化、故障等現(xiàn)象,蓄電池一旦發(fā)生故障有可能會出現(xiàn)電壓過低、電流過高的現(xiàn)象,瞬間燒壞微型光伏電站的內部電路,造成不必要的損失。
      實用新型內容
      [0006]本實用新型要解決的技術問題是提供一種結構簡單、體積小巧、便于攜帶、能夠充分利用光能的便攜式家用光伏微型電站。
      [0007]本實用新型便攜式家用光伏微型電站,包括太陽能電池板和蓄電池,其特征在于:還包括充放電控制電路、微型逆變器、蓄電池故障檢測儀、報警器和光傳感器,太陽能電池板的電流輸出端與充放電控制電路的電流輸入端連接,充放電控制電路的電流輸出端分別與直流負載插座和交流負載插座連接,充放電控制電路的電量存儲端與蓄電池連接,在充放電控制電路的電流輸出端與交流負載插座之間安裝有微型逆變器,蓄電池的電流輸出端與光傳感器的電源連接,光傳感器的信號輸出端與報警器連接,蓄電池的兩極之間連接有蓄電池故障檢測儀。
      [0008]本實用新型便攜式家用光伏微型電站,其中所述便攜式家用光伏微型電站還包括電量監(jiān)測器,電量監(jiān)測器安裝在太陽能電池板與充放電控制電路之間。
      [0009]本實用新型便攜式家用光伏微型電站,其中所述太陽能電池板背面下部位置設置有電路電器安裝箱,斷路器和充放電控制電路設置在電路電器安裝箱內。
      [0010]本實用新型便攜式家用光伏微型電站,其中所述太陽能電池板正面下部開設有電量顯示窗口和報警窗口,電量監(jiān)測器和報警器分別安裝在電量顯示窗口和報警窗口處。
      [0011]本實用新型便攜式家用光伏微型電站,其中所述充放電控制電路的電流輸入端與太陽能電池板連接,電流輸出端與直流負載插座和交流負載插座連接,在太陽能電池板和負載插座之間的主回路上依次設置有三條并聯(lián)支路,第一條并聯(lián)支路上設置有過欠壓檢測電路,第二條并聯(lián)支路上設置有第二二極管D2,第二二極管D2的負極與太陽能電池板的負極端連接,第二二極管D2的正極與太陽能電池板的負極端連接,第三條并聯(lián)支路上設置有蓄電池,蓄電池的正極與太陽能電池板的正極端連接,蓄電池的負極與太陽能電池板的正極端連接,在蓄電池的負極與主回路之間設置有保險絲F,在太陽能電池板正極端的主回路上設置有第一二極管D1,第一二極管Dl的正極和太陽能電池板的正極端連接,第一二極管Dl的負極和第一并聯(lián)支路與主回路的一側交點處連接,在主回路上還設置有第一開關模塊Tl和第二開關模塊T2,第一開關模塊Tl連接在太陽能電池板的負極端與第一并聯(lián)支路與主回路的另一側交點之間,第二開關模塊T2連接在負載插座與第三條并聯(lián)支路與主回路的交點之間,第一開關模塊Tl的信號接收端與過欠壓檢測電路的過壓檢測輸出端連接,第二開關模塊T2的信號接收端與過欠壓檢測電路的欠壓檢測輸出端連接。
      [0012]本實用新型便攜式家用光伏微型電站,其中所述便攜式家用光伏微型電站還包括支架,支架頂端與太陽能電池板兩側的中間位置鉸接,支架底端與地面接觸。
      [0013]本實用新型便攜式家用光伏微型電站,其中所述直流負載插座輸出的電流為12V直流電,交流負載插座輸出的電流為220V交流電。
      [0014]本實用新型便攜式家用光伏微型電站,其中所述蓄電池的兩極設置有并聯(lián)接口。
      [0015]本實用新型便攜式家用光伏微型電站,其中所述第一開關模塊Tl和第二開關模塊T2處分別設置有USB235遠程監(jiān)控插口。
      [0016]本實用新型便攜式家用光伏微型電站,其中所述報警器為蜂鳴報警器。
      [0017]本實用新型便攜式家用光伏微型電站與現(xiàn)有技術不同之處在于:本實用新型結構簡單、體積小巧、便于攜帶、能夠充分利用光能。充放電控制電路分別與蓄電池、直流負載插座和交流負載插座連接,即可對電能進行儲存,又可同時輸出12V直流電和220V交流電,增加了家用光伏微型電站的供電種類,擴大了家用光伏微型電站的使用范圍。蓄電池中的電量能夠通過充放電控制電路反饋給直流負載插座和交流負載插座,即使太陽能電池板不工作時,直流負載插座和交流負載插座也能夠向外部用電器進行供電。充放電控制電路上設置有USB235遠程監(jiān)控插口,可對充放電控制電路的狀態(tài)進行遠程控制。蓄電池兩極處設置有并聯(lián)接口,可與多個光伏微型電站的蓄電池進行并聯(lián),增加輸電量。不必將太陽能電池板一直防止在室外,只需將光傳感器放置于能夠接觸到陽光的地方,只要光照強度足夠,蜂鳴報警器就會對外報警,提醒使用人員及時安放太陽能電池板進行充電,既能夠充分有效的利用光能,又避免了陰雨天氣對電路造成的損壞。蓄電池一旦出現(xiàn)故障,蓄電池故障檢測儀會及時對外報警,避免了對光伏微型電站內部電路的損壞,大大降低了損失。
      [0018]下面結合附圖對本實用新型便攜式家用光伏微型電站作進一步說明。

      【專利附圖】

      【附圖說明】
      [0019]圖1為本實用新型便攜式家用光伏微型電站的結構連接框圖;
      [0020]圖2為本實用新型便攜式家用光伏微型電站中充放電控制電路的電路連接圖;
      [0021]圖3為本實用新型便攜式家用光伏微型電站的主視圖;
      [0022]圖4為本實用新型便攜式家用光伏微型電站的后視圖。

      【具體實施方式】
      [0023]如圖3、4所示,為本實用新型便攜式家用光伏微型電站,包括太陽能電池板1、支架2、電路電器安裝箱3、蓄電池4、電量監(jiān)測器、蓄電池故障檢測儀、蜂鳴報警器和光傳感器
      5。太陽能電池板I正面并排安裝有多個太陽能電池片,太陽能電池板I背面下部位置設置有電路電器安裝箱3,在電路電器安裝箱3內設置有充放電控制電路。在太陽能電池板I正面下部開設有電量顯不窗口 6和報警窗口 7,在電量顯不窗口 6和報警窗口 7處分別安裝有電量監(jiān)測器和蜂鳴報警器,電量監(jiān)測器的電流輸入端與太陽能電池板I的直流輸出端連接,可通過電量監(jiān)測器對輸入電量進行監(jiān)測,蜂鳴報警器的信號輸入端與光傳感器5的信號輸出端連接,光傳感器5的電源連接端與蓄電池4的兩極連接,蓄電池4的端電壓為12V,蓄電池4為光傳感器5提供所需電能,蓄電池4的兩極處還連接有并聯(lián)接口,可供多個光伏微型電站的蓄電池4并聯(lián),增加輸電量。蓄電池4的電流輸入端與電路電器安裝箱3內的充放電控制電路連接。在太陽能電池板I兩側安裝有支架2,支架2頂端與太陽能電池板I兩側的中間位置鉸接,支架2底端與地面接觸,能夠通過改變太陽能電池板I的角度使太陽能電池板I達到對光能的最佳吸收效果。
      [0024]如圖1所示,為本實用新型便攜式家用光伏微型電站的結構連接框圖,太陽能電池板I的電流輸出端與電量監(jiān)測器的電流輸入端連接,電量監(jiān)測器的電流輸出端與充放電控制電路的電流輸入端連接,充放電控制電路的電流輸出端分別與直流負載插座和交流負載插座連接,充放電控制電路的電量存儲端與蓄電池的兩極連接。在充放電控制電路的電流輸出端與交流負載插座之間安裝有微型逆變器。蓄電池4的電流輸出端與光傳感器5的電源連接,光傳感器5的信號輸出端與蜂鳴報警器連接。蓄電池4的兩極之間還連接有蓄電池故障檢測儀,蓄電池4出現(xiàn)電壓過低等故障時,蓄電池故障檢測儀會對外界進行報警。
      [0025]如圖2所示,為本實用新型便攜式家用光伏微型電站中充放電控制電路的電路連接圖,充放電控制電路的電流輸入端與太陽能電池板I連接,電流輸出端與直流負載插座和交流負載插座連接。在太陽能電池板I和負載插座之間的主回路上依次設置有三條并聯(lián)支路,第一條并聯(lián)支路上設置有過欠壓檢測電路,第二條并聯(lián)支路上設置有第二二極管D2,第二二極管D2的負極與太陽能電池板I的正極端連接,第二二極管D2的正極與太陽能電池板I的負極端連接。第三條并聯(lián)支路上設置有蓄電池4,蓄電池4的正極與太陽能電池板I的正極端連接,蓄電池4的負極與太陽能電池板I的負極端連接,在蓄電池4的負極與主回路之間設置有保險絲F。在太陽能電池板I正極端的主回路上設置有第一二極管D1,第一二極管Dl的正極和太陽能電池板I的正極端連接,第一二極管Dl的負極和第一并聯(lián)支路與主回路的一側交點處連接。在主回路上還設置有第一開關模塊Tl和第二開關模塊T2兩個控制端,第一開關模塊Tl連接在太陽能電池板I的負極端與第一并聯(lián)支路與主回路的另一側交點之間,第二開關模塊T2連接在負載插座與第三條并聯(lián)支路與主回路的交點之間。第一開關模塊Tl的信號接收端與過欠壓檢測電路的過壓檢測輸出端連接,第二開關模塊T2的信號接收端與過欠壓檢測電路的欠壓檢測輸出端連接。在第一開關模塊Tl和第二開關模塊T2處分別設置有USB235遠程監(jiān)控插口,USB235遠程監(jiān)控插口能夠連接控制線的一端,控制線的另一端與計算機連接,通過計算機對能夠對第一開關模塊Tl和第二開關模塊T2的實時狀態(tài)進行控制。
      [0026]充放電控制電路的電路工作原理為:太陽能電池板I產生的電能一部分儲存入蓄電池4中,另一部分分別通過直流負載插座和交流負載插座對外輸出。過欠壓檢測電路對蓄電池4的電壓進行檢測,當檢測到的蓄電池4電壓大于其額定電壓時,過欠壓檢測電路控制第一開關模塊Tl閉合,太陽能電池板I不在為蓄電池4充電,起到過壓保護作用。第二開關模塊T2為蓄電池4的放電開關,當負載插座的負載電流大于蓄電池4的額定電流時或者蓄電池4的電壓小于負載插座放電電壓時,第二開關模塊T2打開,起到保護蓄電池4的作用。只有當太陽能電池板I的輸出電壓大于蓄電池4電壓時,第一二極管Dl導通,反之第一二極管Dl截止,保證蓄電池4不會向太陽能電池板I反向充電。一旦蓄電池4極性反接,第二二極管D2導通,蓄電池4通過第二二極管D2短路放電,產生大電流將保險絲F燒斷,起到防止蓄電池4反接的作用。
      [0027]本實用新型的工作過程為:太陽能電池板I將吸收的光能轉變?yōu)橐噪娏餍问酱嬖诘碾娔?,電流流過電量監(jiān)測器后通過充放電控制電路的電流輸入端進入充放電控制電路中,在此過程中電量監(jiān)測器顯示發(fā)電量。充放電控制電路的電流輸出端分別與直流負載插座、設置有微型逆變器的交流負載插座和蓄電池4連接,直流負載插座直接輸出12V直流電,經過微型逆變器逆變后交流負載插座輸出220V交流電。蓄電池4儲存電能,儲存的電能可以反饋給充放電控制電路,并通過直流負載插座和交流負載插座進行輸出。陽光不夠充足時,可以收起太陽能電池板1,將光傳感器5放置于能夠接觸陽光的地方,一旦光照強度達到設定值,光傳感器5將信號傳給蜂鳴報警器,蜂鳴報警器對外報警,提醒使用人員光照強度已達到使用值。在長期使用的過程中,一旦蓄電池4出現(xiàn)故障,蓄電池故障檢測儀會對外報警,提醒使用人員及時更換蓄電池4。
      [0028]本實用新型便攜式家用光伏微型電站,充放電控制電路分別與蓄電池4、直流負載插座和交流負載插座連接,即可對電能進行儲存,又可同時輸出12V直流電和220V交流電,增加了家用光伏微型電站的供電種類,擴大了家用光伏微型電站的使用范圍。蓄電池4中的電量能夠通過充放電控制電路反饋給直流負載插座和交流負載插座,即使太陽能電池板I不工作時,直流負載插座和交流負載插座也能夠向外部用電器進行供電。充放電控制電路上設置有USB235遠程監(jiān)控插口,可對充放電控制電路的狀態(tài)進行遠程控制。蓄電池4兩極處設置有并聯(lián)接口,可與多個光伏微型電站的蓄電池4進行并聯(lián),增加輸電量。不必將太陽能電池板I 一直防止在室外,只需將光傳感器5放置于能夠接觸到陽光的地方,只要光照強度足夠,蜂鳴報警器就會對外報警,提醒使用人員及時安放太陽能電池板I進行充電,既能夠充分有效的利用光能,又避免了陰雨天氣對電路造成的損壞。蓄電池4 一旦出現(xiàn)故障,蓄電池故障檢測儀會及時對外報警,避免了對光伏微型電站內部電路的損壞,大大降低了損失。本實用新型結構簡單、體積小巧、便于攜帶、能夠充分利用光能,與現(xiàn)有技術相比具有明顯的優(yōu)點。
      [0029]以上所述的實施例僅僅是對本實用新型的優(yōu)選實施方式進行描述,并非對本實用新型的范圍進行限定,在不脫離本實用新型設計精神的前提下,本領域普通技術人員對本實用新型的技術方案作出的各種變形和改進,均應落入本實用新型權利要求書確定的保護范圍內。
      【權利要求】
      1.一種便攜式家用光伏微型電站,包括太陽能電池板(I)和蓄電池(4),其特征在于:還包括充放電控制電路、微型逆變器、蓄電池故障檢測儀、報警器和光傳感器(5),太陽能電池板⑴的電流輸出端與充放電控制電路的電流輸入端連接,充放電控制電路的電流輸出端分別與直流負載插座和交流負載插座連接,充放電控制電路的電量存儲端與蓄電池(4)連接,在充放電控制電路的電流輸出端與交流負載插座之間安裝有微型逆變器,蓄電池(4)的電流輸出端與光傳感器(5)的電源連接,光傳感器(5)的信號輸出端與報警器連接,蓄電池(4)的兩極之間連接有蓄電池故障檢測儀。
      2.根據(jù)權利要求1所述的便攜式家用光伏微型電站,其特征在于:所述便攜式家用光伏微型電站還包括電量監(jiān)測器,電量監(jiān)測器安裝在太陽能電池板(I)與充放電控制電路之間。
      3.根據(jù)權利要求2所述的便攜式家用光伏微型電站,其特征在于:所述太陽能電池板(I)背面下部位置設置有電路電器安裝箱(3),斷路器和充放電控制電路設置在電路電器安裝箱(3)內。
      4.根據(jù)權利要求2所述的便攜式家用光伏微型電站,其特征在于:所述太陽能電池板(I)正面下部開設有電量顯示窗口(6)和報警窗口(7),電量監(jiān)測器和報警器分別安裝在電量顯示窗口(6)和報警窗口(7)處。
      5.根據(jù)權利要求1所述的便攜式家用光伏微型電站,其特征在于:所述充放電控制電路的電流輸入端與太陽能電池板(I)連接,電流輸出端與直流負載插座和交流負載插座連接,在太陽能電池板(I)和負載插座之間的主回路上依次設置有三條并聯(lián)支路,第一條并聯(lián)支路上設置有過欠壓檢測電路,第二條并聯(lián)支路上設置有第二二極管(D2),第二二極管(D2)的負極與太陽能電池板(I)的正極端連接,第二二極管(D2)的正極與太陽能電池板(1)的負極端連接,第三條并聯(lián)支路上設置有蓄電池(4),蓄電池(4)的正極與太陽能電池板(I)的正極端連接,蓄電池(4)的負極與太陽能電池板(I)的負極端連接,在蓄電池(4)的負極與主回路之間設置有保險絲(F),在太陽能電池板(I)正極端的主回路上設置有第一二極管(D1),第一二極管(Dl)的正極和太陽能電池板(I)的正極端連接,第一二極管(Dl)的負極和第一并聯(lián)支路與主回路的一側交點處連接,在主回路上還設置有第一開關模塊(Tl)和第二開關模塊(T2),第一開關模塊(Tl)連接在太陽能電池板(I)的負極端與第一并聯(lián)支路與主回路的另一側交點之間,第二開關模塊(T2)連接在負載插座與第三條并聯(lián)支路與主回路的交點之間,第一開關模塊(Tl)的信號接收端與過欠壓檢測電路的過壓檢測輸出端連接,第二開關模塊(T2)的信號接收端與過欠壓檢測電路的欠壓檢測輸出端連接。
      6.根據(jù)權利要求1所述的便攜式家用光伏微型電站,其特征在于:所述便攜式家用光伏微型電站還包括支架(2),支架(2)頂端與太陽能電池板(I)兩側的中間位置鉸接,支架(2)底端與地面接觸。
      7.根據(jù)權利要求1所述的便攜式家用光伏微型電站,其特征在于:所述直流負載插座輸出的電流為12V直流電,交流負載插座輸出的電流為220V交流電。
      8.根據(jù)權利要求1所述的便攜式家用光伏微型電站,其特征在于:所述蓄電池(4)的兩極設置有并聯(lián)接口。
      9.根據(jù)權利要求5所述的便攜式家用光伏微型電站,其特征在于:所述第一開關模塊(Tl)和第二開關模塊(T2)處分別設置有USB235遠程監(jiān)控插口。
      10.根據(jù)權利要求4所述的便攜式家用光伏微型電站,其特征在于:所述報警器為蜂鳴報警器。
      【文檔編號】H02S50/00GK203968034SQ201420384476
      【公開日】2014年11月26日 申請日期:2014年7月11日 優(yōu)先權日:2014年7月11日
      【發(fā)明者】王傳學 申請人:北京恒德陽光光電科技有限公司
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