CN101493243A - 一种多能源空调设备以及多能源电力控制装置 - Google Patents

一种多能源空调设备以及多能源电力控制装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种多能源空调设备以及多能源电力控制装置，用于为后续执行电路提供多种能源作为供给从而提高能源利用率，降低对市电供给的压力。本发明空调设备包括：辅助能源转换模块，用于将辅助能源转换为电力能源；充电电路，用于根据所述辅助能源转换模块产生的电力能源对蓄电池进行充电；蓄电池，用于根据所述充电电路的指示对电力能源进行存储；电源切换电路，用于根据所述蓄电池或市电为所述空调器提供电力能源；空调器，用于根据所述电源切换电路提供的电力能源执行预置工作。本发明能有效地提高能源利用率。

Description

一种多能源空调设备以及多能源电力控制装置
技术领域
本发明涉及电子领域，尤其涉及一种多能源空调设备以及多能源电力控制装置。
背景技术
随着家用电器的不断普及，以及大型家用电器的不断出现(例如大型冰柜，立式空调，家庭影院等)，家用电器的耗电量也不断的增加。现有的家用电器一般使用市电作为能源供给。
但是当很多用户同时使用大功率家用电器时，则有可能会给市电供给带来极大的负担，从而导致家用电器的供电不足，并可能会影响其他正常生活用电和工业用电。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种多能源空调设备以及多能源电力控制装置，能够为后续执行电路提供多种能源作为供给从而提高能源利用率，降低对市电供给的压力。
本发明提供的多能源空调设备，包括：
辅助能源转换模块，用于将辅助能源转换为电力能源；
充电电路，用于根据所述辅助能源转换模块产生的电力能源对蓄电池进行充电；
蓄电池，用于根据所述充电电路的指示对电力能源进行存储；
电源切换电路，用于接收所述蓄电池提供的电力能源以及市电，判断所述蓄电池提供的电力能源是否足够空调器使用，若足够，则切断所述市电，并采用所述蓄电池为所述空调器提供电力能源；若不足，则切断所述蓄电池提供的电力能源，采用所述市电为所述空调器提供电力能源；
空调器，用于根据所述电源切换电路提供的电力能源执行预置工作。
可选地，所述多能源空调设备还包括：
逆变电路，用于根据所述蓄电池提供的电力能源产生符合所述空调器需求的交流电。
可选地，所述辅助能源转换模块为太阳能硅电板，和/或风能发电设备，和/或水能发电设备。
本发明提供的多能源电力控制装置，包括：
辅助能源转换模块，用于将辅助能源转换为电力能源；
充电电路，用于根据所述辅助能源转换模块产生的电力能源对蓄电池进行充电；
蓄电池，用于根据所述充电电路的指示对电力能源进行存储；
电源电路，用于对接入的市电以及所述蓄电池提供的电力能源进行整合，并向核心控制模块提供整合后的电能；
核心控制模块，用于控制后续输出所述电源电路提供的整合后的电能。
可选地，所述核心控制模块为PIC18458单片机。
可选地，所述PIC18458单片机包括：
输出控制芯片，用于产生正弦脉宽调制SPWM波形；
高压浮动驱动模块，用于根据所述SPWM波形导通相应的开关管形成回路。
可选地，所述多能源电力控制装置还包括：
逆变电路，用于根据所述高压浮动驱动模块导通的开关管，通过对应的变压器生成220伏/50赫兹的交流电。
可选地，所述多能源电力控制装置还包括：
显示输出电路，用于显示所述电源控制电路的控制结果。
可选地，所述多能源电力控制装置还包括：
保护报警电路，用于监测当前电路运行状态，若电路运行状态发生异常，则发出报警信号。
可选地，所述辅助能源转换模块为太阳能硅电板，或风能发电设备，或水能发电设备。
从以上技术方案可以看出，本发明实施例具有以下优点：
本发明中，由于可以采用外界的多种能源作为辅助能源，将辅助能源转换为电能保存于蓄电池中，并能通过电源电路将蓄电池中的电能以及市电整合输出，所以能够提高能源利用率，降低对市电供给的压力。
附图说明
图1为本发明多能源空调设备实施例示意图；
图2为本发明实施例中多能源电力控制装置第一实施例示意图；
图3为本发明实施例中多能源电力控制装置第二实施例示意图；
图4为本发明多能源电力控制装置实施例中充电电路示意图；
图5为本发明多能源电力控制装置实施例中电源电路示意图；
图6为本发明多能源电力控制装置实施例中逆变电路驱动电路示意图；
图7为本发明多能源电力控制装置实施例中全桥逆变电路示意图。
具体实施方式
本发明实施例提供了一种多能源空调设备以及多能源电力控制装置，用于为后续执行电路提供多种能源作为供给从而提高能源利用率，降低对市电供给的压力。
本发明中，由于可以采用外界的多种能源作为辅助能源，将辅助能源转换为电能保存于蓄电池中，并能通过电源电路将蓄电池中的电能以及市电整合输出，所以能够提高能源利用率，降低对市电供给的压力。
下面介绍本发明实施例中的多能源空调设备，具体请参阅图1，本发明实施例中多能源空调设备实施例包括：
风能接收模块101，水能接收模块102，太阳能接收模块103；
控制器104，用于对风能接收模块101，水能接收模块102以及太阳能接收模块103接收到的各种能源进行转换；
其中，控制器104在本实施例中可以具体包括：
辅助能源转换模块1041，用于将各种辅助能源(风能，水能以及太阳能)转换为电力能源；
充电电路1042，用于根据所述辅助能源转换模块1041产生的电力能源对蓄电池105进行充电；
蓄电池105，用于根据所述充电电路1042的指示对电力能源进行存储；
电源切换电路106，用于接收所述蓄电池105提供的电力能源以及市电，判断所述蓄电池105提供的电力能源是否足够空调器107使用，若足够，则切断所述市电，并采用所述蓄电池105为所述空调器107提供电力能源；若不足，则切断所述蓄电池105提供的电力能源，采用所述市电为所述空调器107提供电力能源；
空调器107，用于根据所述电源切换电路106提供的电力能源执行预置工作。
本实施例中的多能源空调设备还包括：
逆变电路108，用于根据所述蓄电池105提供的电力能源产生符合所述空调器107需求的交流电。
本实施例中，辅助能源转换模块1041为太阳能硅电板，和/或风能发电设备，和/或水能发电设备。
上述实施例中对本发明的多能源空调设备进行了描述，可以理解的是，辅助能源除了太阳能，风能以及水能之外还可以是其他类型的能源，例如热能等，同时，这些辅助能源可以同时使用，也可以单独使用，或组合使用，具体的使用情况在实际应用中会有所不同，此处不做限定。
上面介绍了本发明实施例中的多能源空调设备实施例，下面介绍本发明实施例中的多能源电力控制装置，请参阅图2，本发明实施例中的多能源电力控制装置第一实施例包括：
辅助能源转换模块201，用于将辅助能源转换为电力能源；
充电电路202，用于根据所述辅助能源转换模块产生的电力能源对蓄电池进行充电；
蓄电池203，用于根据所述充电电路的指示对电力能源进行存储；
电源电路204，用于对接入的市电以及所述蓄电池提供的电力能源进行整合，并向核心控制模块提供整合后的电能；
核心控制模块205，用于控制后续输出所述电源电路提供的整合后的电能。
本实施例中，辅助能源转换模块201具体可以为太阳能硅电板，或风能发电设备，或水能发电设备。辅助能源转换模块201的具体工作原理以及运行流程均为现有技术，此处不再赘述。
本实施例中，蓄电池203可以为一个蓄电池，也可以为若干个蓄电池组成的蓄电池组。
本发明中，由于可以采用外界的多种能源作为辅助能源，将辅助能源转换为电能保存于蓄电池中，并能通过电源电路将蓄电池中的电能以及市电整合输出，所以能够提高能源利用率，降低对市电供给的压力。
请参阅图3，本发明实施例中多能源电力控制装置第二实施例包括：
辅助能源转换模块301，用于将辅助能源转换为电力能源；
充电电路302，用于根据所述辅助能源转换模块产生的电力能源对蓄电池进行充电；
蓄电池303，用于根据所述充电电路的指示对电力能源进行存储；
电源电路304，用于对接入的市电以及所述蓄电池提供的电力能源进行整合，并向核心控制模块提供整合后的电能；
核心控制模块305，用于控制后续输出所述电源电路提供的整合后的电能；
本实施例中核心控制模块305还包括：
输出控制芯片3051，用于产生正弦脉宽调制(SPWM，Sine Pulse WidthModulation)波形；
高压浮动驱动模块3052，用于根据所述SPWM波形导通相应的开关管形成回路；
本实施例中，多能源电力控制装置还可以进一步包括：
逆变电路，用于根据所述高压浮动驱动模块3052导通的开关管，通过对应的变压器生成220伏/50赫兹的交流电。
本实施例中，多能源电力控制装置还可以进一步包括：
显示输出电路306，用于显示所述电源控制电路的控制结果。
本实施例中，多能源电力控制装置还可以进一步包括：
保护报警电路307，用于监测当前电路运行状态，若电路运行状态发生异常，则发出报警信号。
本实施例中，核心控制模块305可以为PIC18458单片机。
为便于理解，下面对本发明实施例中的电路结构进行详细描述，请参阅图4，为本发明多能源电力控制装置实施例中充电电路示意图，具体包括：
二极管D1，熔断器F1，滑动变阻器VR1，电阻R13，电阻R14，电容C7以及晶体管Q1；
其中，VR1和D1组成保护电路，用于防护反电动势对输入端设备造成损伤。
F1为30安培的熔断器，防止出现负载短路的情况。
输入端的负极直接与充电电池的正极相连，输入端的负极通过大功率晶体管Q1后与充电电池的负极相连。
R13，R14以及C7组成电压检测电路，单片机通过检测R14的电压来判断是否需要对电池进行充电。一般设定高于电池电压2.4V时，晶体管Q1关闭，高于电池电压2.24V时进行浮充，当高于电池电压2.17V时，晶体管Q1常开。
请参阅图5，为本发明多能源电力控制装置实施例中电源电路示意图，具体运行流程包括：
市电通过变压器T1将220V的市电变成11V的交流电后再通过桥式整流器C1后，得到约13.5V的直流电压。
再通过IC2后得到12V的直流电，同时B1以及B2作为蓄电池组，提供24V的电压，通过IC1整流后输出直流12V与IC2产生的12V并联提供12V的电源。12V的直流电经过IC3后输出5V的电压给单片机PIC18458提供电源。
请参阅图6以及图7，下面具体描述一下本发明多能源电力控制装置中的核心控制模块以及逆变电路的工作流程：
PIC18458单片机的17脚以及27脚为输出控制芯片，该输出控制芯片可以为脉冲宽度调变模块，在系统运行前在PIC18458单片机中设置初始化参数后，即可产生两路SPWM波形，其中，每路SPWM波形经过7414模块反相后得到两路相反的SPWM波形，再输入“与”门后得到两组SPWM互补的波形。
将两路SPWM互补的波形输入到高压浮动驱动模块，具体实现可以为IR2110模块。当第一IR2110模块的10脚和第二IR2110模块的12脚为高电平时，第一IR2110模块的7脚和第二IR2110模块的1脚输出高电平，使得晶体管IRF3205的T5和T7导通，从而使得电流T5经过升压变压器TX5再到T7形成回路。同理当第一IR2110模块的12脚和第二IR2110模块的10脚为高电平时，T6和T8导通，从而使用电流由T6经变压器TX5再到T8。
T5，T6，T7，T8组成的全桥逆变电路通过变压器TX5后在变压器TX5的1，4脚之间产生220V/50Hz的交流电。
220V的输出通过变压器TX6后的次级从而产生感应电压，感应电压通过R44，R45后加到R48上，并检测R48上的电压，通过模/数转换后算出逆变电压的大小。
同时电路逆变电路中还设置了过流保护功能。当逆变器启动时，继电器RLY接通，通过互感器TX2将输出电流转化为感应电压。单片机PIC18458通过模/数转换检测R49上的感应电压来计算出输出电流的大小。单片机通过与设定过流参数比较后，对10脚的控制来控制继电器的开关。
上述实施例中，显示电路可以采用2618芯片显示驱动电路。
上述实施例中的保护报警电路可以为温度检测电路或者为蜂鸣器驱动电路。
以上对本发明所提供的一种多能源空调设备以及多能源电力控制装置进行了详细介绍，对于本领域的一般技术人员，依据本发明实施例的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1、一种多能源空调设备，其特征在于，包括：
辅助能源转换模块，用于将辅助能源转换为电力能源；
充电电路，用于根据所述辅助能源转换模块产生的电力能源对蓄电池进行充电；
蓄电池，用于根据所述充电电路的指示对电力能源进行存储；
电源切换电路，用于接收所述蓄电池提供的电力能源以及市电，判断所述蓄电池提供的电力能源是否足够空调器使用，若足够，则切断所述市电，并采用所述蓄电池为所述空调器提供电力能源；若不足，则切断所述蓄电池提供的电力能源，采用所述市电为所述空调器提供电力能源；
空调器，用于根据所述电源切换电路提供的电力能源执行预置工作。
2、根据权利要求1所述的多能源空调设备，其特征在于，所述多能源空调设备还包括：
逆变电路，用于根据所述蓄电池提供的电力能源产生符合所述空调器需求的交流电。
3、根据权利要求2所述的多能源空调设备，其特征在于，所述辅助能源转换模块为太阳能硅电板，和/或风能发电设备，和/或水能发电设备。
4、一种多能源电力控制装置，其特征在于，包括：
辅助能源转换模块，用于将辅助能源转换为电力能源；
充电电路，用于根据所述辅助能源转换模块产生的电力能源对蓄电池进行充电；
蓄电池，用于根据所述充电电路的指示对电力能源进行存储；
电源电路，用于对接入的市电以及所述蓄电池提供的电力能源进行整合，并向核心控制模块提供整合后的电能；
核心控制模块，用于控制后续输出所述电源电路提供的整合后的电能。
5、根据权利要求4所述的多能源电力控制装置，其特征在于，所述核心控制模块为PIC18458单片机。
6、根据权利要求5所述的多能源电力控制装置，其特征在于，所述PIC18458单片机包括：
输出控制芯片，用于产生正弦脉宽调制SPWM波形；
高压浮动驱动模块，用于根据所述SPWM波形导通相应的开关管形成回路。
7、根据权利要求6所述的多能源电力控制装置，其特征在于，所述多能源电力控制装置还包括：
逆变电路，用于根据所述高压浮动驱动模块导通的开关管，通过对应的变压器生成220伏/50赫兹的交流电。
8、根据权利要求5，6或7所述的多能源电力控制装置，其特征在于，所述多能源电力控制装置还包括：
显示输出电路，用于显示所述电源控制电路的控制结果。
9、根据权利要求5，6或7所述的多能源电力控制装置，其特征在于，所述多能源电力控制装置还包括：
保护报警电路，用于监测当前电路运行状态，若电路运行状态发生异常，则发出报警信号。
10、根据权利要求4所述的多能源电力控制装置，其特征在于，所述辅助能源转换模块为太阳能硅电板，或风能发电设备，或水能发电设备。
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