一種具有防雷功能的太陽能光伏無線供電系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及供電技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種具有防雷功能的太陽能光伏無線供電系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]無線供電技術(shù)是通過特定裝置，將電能以無線方式傳輸?shù)接秒娫O備的一種電能傳輸技術(shù)，無線供電技術(shù)的應用擺脫了長期以來電能傳輸過程中對電纜的依賴，在降低供電系統(tǒng)安裝和維護成本的同時，還能實現(xiàn)移動式供電和特殊場合的供電，在提出無線供電方式構(gòu)想后的幾十年里，無線供電成為了一個重要的研宄領(lǐng)域，目前對無線供電技術(shù)的研宄主要集中在磁耦合共振式、電波傳導式、以及電場耦合式等方式，無線供電系統(tǒng)在無線傳感網(wǎng)絡、小型家用電器移動智能設備、電動汽車等方面進行了實驗性質(zhì)的應用。同時，21世紀，能源問題居于人類生活的十大問題之首，能源科技成為當今世界重要技術(shù)之一，太陽能作為一種新興的綠色能源以其取之不竭，無污染和不受地域資源限制等優(yōu)點受到重視，此夕卜，無線電力傳輸是近年來國內(nèi)外電氣工程領(lǐng)域的熱門話題之一，如何更好的利用太陽能，并將其應用到供電中，并利用前沿的電氣技術(shù)，將無線供電技術(shù)應用到太陽能發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，實現(xiàn)研制一種采用太陽能板與蓄電電池相結(jié)合的太陽能收集裝置，利用無線傳能裝置，從而減少太陽能設備的安裝調(diào)試費用，無須穿墻布線，只須將裝置懸掛到室內(nèi)室外墻壁，即可為家庭照明、充電等提供能源。
[0003]但是，目前雖然開始出現(xiàn)一些采用無線供電技術(shù)與太陽能發(fā)電相互結(jié)合的方式實現(xiàn)供電的裝置，但是這些裝置太陽能發(fā)電效率低，太陽能電池板設置在戶外，很容易在雷電過程中受到損害，而且，缺少加密認證信息，沒有監(jiān)控報警保護機制，只要有無線接收設備，均可以實現(xiàn)供電接收，這樣損害建設無線供電裝置者的利益，不利于無線太陽能供電技術(shù)的推廣與發(fā)展，而且，目前的太陽能供電技術(shù)有限，太陽能轉(zhuǎn)化效率低，不能滿足高性能供電的要求。
[0004]基于以上技術(shù)問題，本實用新型提供了一種具有防雷功能的太陽能光伏無線供電系統(tǒng)，通過設置防雷裝置，能夠有效的提高太陽能在雷電中的性能，放置其受到損害，而且，通過設置用戶認證模塊和監(jiān)控報警模塊，能夠使得只有在授權(quán)的條件下，才允許用電者使用該無線供電系統(tǒng)，這樣，維護了供電者的利益，利于推動太陽能光伏無線供電系統(tǒng)的發(fā)展與推廣，有利于供電科技的傳播與創(chuàng)新，其次，本實用新型采用電場耦合方式，該方式作為一種新興的無線供電方式，具有抗水平錯位能力強，體積小，安全性高，待機功率低，電磁干擾小和能夠穿越金屬屏障等特點，受到越來越多的重視。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實用新型的目的是提供一種結(jié)構(gòu)和使用簡單、合理，成本低，環(huán)保，性能穩(wěn)定、使用壽命長的一種具有防雷功能的太陽能光伏無線供電系統(tǒng)。
[0006]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用如下技術(shù)方案:一種具有防雷功能的太陽能光伏無線供電系統(tǒng)，其包括太陽能光伏電池板、無線充電發(fā)射器、無線充電接收器、蓄電裝置、防雷裝置、用戶認證模塊和監(jiān)控報警模塊，其特征在于，所述太陽能光伏電池板采用支架安裝設置在戶外，所述太陽能光伏電池板上設置有所述防雷裝置，所述無線充電發(fā)射器與所述無線充電接收器采用電磁共振的方式實現(xiàn)電能傳輸，其中，所述無線充電發(fā)射器由能量變換器和電磁變換器組成，所述太陽能電池板與所述能量變換器連接，所述無線充電接收器由磁電變換器和能量調(diào)整器組成，所述電磁變換器與所述磁電變換器之間采用高頻磁場耦合連接，所述蓄電裝置與所述無線充電接收器連接，所述蓄電裝置上設置有用戶認證模塊，且當所述用戶認證模塊輸入的信息錯誤時，所述監(jiān)控報警模塊發(fā)出蜂鳴聲的警報。
[0007]進一步，作為優(yōu)選，所述防雷裝置包括避雷針、避雷線和避雷接地棒，其中，所述避雷針為多個，且呈放射狀的設置在所述太陽能光伏電池板的最高端，所述避雷針通過所述避雷線與所述避雷接地棒連接，所述避雷接地棒采用銅鍍鋼接地棒，且所述避雷接地棒的單根長度為1.22米，至少采用兩根避雷接地棒伸入地下，以便降低接地電阻，接地點開挖12cmX12cm的表面；所述避雷線通過安裝所述太陽能光伏電池板的支架固定；所述無線充電發(fā)射器采用由555定時器構(gòu)成的42KHz的振蕩頻率信號發(fā)生器，并采用LC并聯(lián)諧振回路構(gòu)成諧振頻率放大器，且諧振頻率放大器采用150 μ H的電感和120pF的電容并聯(lián)構(gòu)成，，該無線充電發(fā)射器還包括一個300pF的固定電容以及與之并聯(lián)的一個200pF的可調(diào)電容；所述無線充電接收器包括感應線圈、固定電容、可調(diào)電容、全波整流器、濾波電容和穩(wěn)壓二極管，其中，所述感應線圈、固定電容和所述可調(diào)電容之間并聯(lián)后與所述全波整流器的輸入端連接，所述濾波電容與所述穩(wěn)壓二極管并聯(lián)后與所述全波整流器的輸出端連接。
[0008]進一步，作為優(yōu)選，還包括太陽能發(fā)電模塊、電源充電控制模塊、穩(wěn)壓模塊和充電電池，其中，所述太陽能發(fā)電模塊的輸出接口與所述穩(wěn)壓模塊連接，所述穩(wěn)壓模塊與所述充電電池連接，所述電源充電控制模塊通過所述穩(wěn)壓模塊后也與所述充電電池連接，所述太陽能發(fā)電模塊與所述太陽能光伏電池板連接，且所述太陽能發(fā)電模塊包括第一 DC/DC變換器、DC/DC變換器開關(guān)器件、第二 DC/DC變換器、超級電容和電容開關(guān)，其中，所述太陽能光伏電池板通過所述第一 DC/DC變換器與所述充電電池連接，所述第一 DC/DC變換器上設置有DC/DC變換器開關(guān)器件，所述DC/DC變換器開關(guān)器件采用MOSFET開關(guān)器，所述第二 DC/DC變換器設置在所述太陽能電池陣列板和所述第一 DC/DC變換器之間，所述超級電容設置在所述第一 DC/DC變換器和所述第二變換器的導線上，所述超級電容上還設置有電容開關(guān)；所述蓄電裝置內(nèi)部至少設置有電壓檢測單元、電流檢測單元、溫度檢測單元、異常信號檢測單元、充電狀態(tài)顯示單元和控制微處理器，其中，所述電壓檢測單元、電流檢測單元、溫度檢測單元、異常信號檢測單元、充電狀態(tài)顯示單元均與所述控制微處理器連接。
[0009]進一步，作為優(yōu)選，所述防雷裝置還包括防振錘，其中，所述防振錘、分壓環(huán)、橡膠絕緣墊和保護地線，所述防振錘設置在最下端，所述分壓環(huán)設置在最頂端，所述防振錘與通過所述保護地線與所述橡膠絕緣墊設置在所述防振錘與所述分壓環(huán)之間，所述防振錘、分壓環(huán)與所述橡膠絕緣墊之間采用所述保護地線相互連接。
[0010]進一步，作為優(yōu)選，還包括檢測模塊、緩存器和飽和中斷模塊，其中，所述檢測模塊與無線充電接收器的耦合線圈相連，用于檢測該耦合線圈的供電功率，所述緩存器與所述檢測模塊相連接，所述緩沖器能夠緩存所述檢測模塊檢測到的耦合線圈的供電功率，所述飽和中斷模塊與所述蓄電池連接，用于檢測所述蓄電池的電量，當蓄電池的電量飽和，所述飽和中斷模塊斷開耦合線圈與蓄電池的連接。
[0011 ] 進一步，作為優(yōu)選，還包括變壓器，所述變壓器與所述蓄電裝置連接。
[0012]進一步，作為優(yōu)選，所述認證模塊包括無線射頻網(wǎng)絡服務器、射頻卡和射頻數(shù)據(jù)庫，當所述射頻卡中的射頻信息與所述射頻數(shù)據(jù)庫中的信息匹配成功后，所述無線射頻網(wǎng)絡服務器將給予持卡者認證資格并實現(xiàn)無線供電與充電，當信息匹配錯誤時，所述監(jiān)控報警模塊動作，發(fā)出報警信號。
[0013]本實用新型的有益效果在于:
[0014]本實用新型提供的一種具有防雷功能的太陽能光伏無線供電系統(tǒng)，通過設置防雷裝置，能夠有效的提高太陽能在雷電中的性能，放置其受到損害，而且，通過設置用戶認證模塊和監(jiān)控報警模塊，能夠使得只有在授權(quán)的條件下，才允許用電者使用該無線供電系統(tǒng)，這樣，維護了供電者的利益，利于推動太陽能光伏無線供電系統(tǒng)的發(fā)展與推廣，有利于供電科技的傳播與創(chuàng)新，其次，本實用新型采用電場耦合方式，該方式作為一種新興的無線供電方式，具有抗水平錯位能力強，體積小，安全性高，待機功率低，電磁干擾小和能夠穿越金屬屏障等特點，受到越來越多的重視。
【附圖說明】
[0015]圖1是本實用新型的一種具有防雷功能的太陽能光伏無線供電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖2是本實用新型的一種具有防雷功能的太陽能光伏無線供電系統(tǒng)的無線供電原理示意圖；
[0017]其中，1、太陽能光伏電池板，2、支架，3、避雷針，4、避雷線，5、避雷接地棒，6、無線充電發(fā)射器。
【具體實施方式】
[0018]以下結(jié)合附圖來對本實用新型進行詳細的描繪。然而應當理解，附圖的提供僅為了更好地理解本實用新型，它們不應該理解成對本實用新型的限制。
[0019]如圖1-2所示，本實用新型提供一種具有防雷功能的太陽能光伏無線供電系統(tǒng)，其包括太陽能光伏電池板1、無線充電發(fā)射器6、無線充電接收器、蓄電裝置、防雷裝置、用戶認證模塊和監(jiān)控報警模塊，太陽能光伏電池板I采用支架2安裝設置在戶外，太陽能光伏電池板上設置有所述防雷裝置，無線充電發(fā)射器與所述無線充電接收器采用電磁共振的方式實現(xiàn)電能傳輸，其中，無線充電發(fā)射器由能量變換器和電磁變換器組成，太陽能電池板與所述能量變換器連接，無線充電接收器由磁電變換器和能量調(diào)整器組成，電磁變換器與所述磁電變換器之間采用高頻磁場耦合連接，蓄電裝置與所述無線充電接收器連接，蓄電裝置上設置有用戶認證模塊，且當所述用戶認證模塊輸入的信息錯誤時，監(jiān)控報警模塊發(fā)出蜂鳴聲的警報。
[0020]在本實施例中，防雷裝置包括避雷針3、避雷線4和避雷接地棒5，其中，避雷針3為多個，且呈放射狀的設置在所述太陽能光伏電池板I的最高端，所述避雷針3通過所述避雷線4與所述避雷接地棒5連接，所述避雷接地棒5采用銅鍍鋼接地棒，且所述避雷接地棒5的單根長度為1.22米，至少采用兩根避雷接地棒伸入地下，以便降低接地電阻，接地點開挖12cmX 12cm的表面