CN102055374A - 便携式家用太阳能电源 - Google Patents

Abstract

一种便携式家用太阳能电源涉及一种广泛应用于城镇居民家庭的家用太阳能电源的轻便装置。特别是一种控制逆变一体式的结构使电路之间衔接清晰合理，节约了成本，本发明主要由家用太阳能电池组件、控制逆变一体机、蓄电池专用灯具、负载、配电器、面板、箱体等构成，按用户的用电需求采用一体机和分体机结构，即使对功率较大的系统也须将系统部件分为两个或三个部分，这几个部分相对完整、独立，它们之间的连接也做到“傻瓜式”连接，这样既方便了用户，减少销售上门安装的工作量，也可以在用户自行移动电源设备时不会出现安全问题和连接失误，并可附有热水、开水、加热食物等功能性配置适合家庭生活需要。

Description

便携式家用太阳能电源

技术领域：

本发明涉及一种家用太阳能电源的轻便装置，特别是一种控制逆变一体式的结构使电路之间的衔接清晰合理，节约成本的便携式家用太阳能电源。

技术背景：

洁净的太阳能自然资源能就地开发利用，具有取之不尽、用之不竭，不会污染环境和破环生态平衡的特点。太阳能的开发和利用，有着具大的市场前景。如今的太阳能等可再生能源，已经从“补充性能源”上升到“战略性能源”地位，如何更好的地利用太阳能，让价廉物美的太阳能产品进入千家万户是当务之急的重要战略任务。

目前的家用太阳能电源配置不轻便，单独的逆变器也被要求具备欠压保护功能，在调试、使用、测试、维护、修理时造成不便，相互发生冲突、影响。不仅结构复杂、造价高昂、而且致命弱点是消耗电力，电器失灵后即难以维修，且用于普通家庭，承受较高的运行成本是不理想的。

本发明的目的是：提供一种结构简单、低价位、高性能，一般家庭都可以使用的便携式家用太阳能电源，实现自动跟踪、聚光发电.提供高质量电能的同时，提供开水、热水和对食物的有效加热，并加入高配套性和多功能用途配置。适用于应用场所的季节性迁移及经常性地改变使用地点的流动性需要。

本发明的目的是这样实现的：本发明主要由太阳能电池组件，控制逆变一体机、蓄电池、专用灯具、负载、配电器、面板、箱体等构成。按用户的用电需求采用一体机结构，即使对功率较大的系统也须将系统部件分成两个或三个部分，这几个部分相对完整、独立，它们之间的连接也做到“傻瓜式”连接，这样既方便了用户、减少销售上门安装的工作量、也可以在用户自行移动电源设备时不会出现安全问题和连接失误。本发明采用高配套性和多功能用途配置、与电源箱一体的收、录、放功能、CD功能、遥控开关电源等配套设置，使产品的兼容性、适用性、可靠性、安全性更加典型化和家庭实用性化。满足交通不便的偏远地区、使用条件复杂、气候条件恶劣、产品维修困难的用户的特殊情况需求。本发明的相关技术和配置经不断的变形或改进、可以应用于路灯、杀虫灯、广告、LED新光源、太阳能动力汽车、太阳能剪草机、太阳能水泵、太阳能交通警示灯、太阳能移动信号灯、航标灯等领域。

在便携式家用太阳能电源系统中，小于50WP的系统只需要直流输出，在需要带较大功率的直流设备时，更大功率的系统是直流输出或直流、交流分路输出、在直流输出的情况下，由于是蓄电池直接对外供电，所以控制器包括充电控制和放电控制两个部分，充放电控制器作为独立的部件使用，它既可以是自有外壳的单独设备，也可以是没有自己的外壳而安装在本发明的一体化机箱之中的设备。

对于配有逆变器且只有交流输出的光伏系统，蓄电池对逆变器提供直流电，经逆变后的交流电作为输出向最终的交流用电器提供电能，在这种情况下，当蓄电池过放电时，控制器切断的是对逆变器的供电回路，从而停止了系统向负载的供电，也就是说控制器和逆变器都是相当于独立的设备使用。

本发明根据以上的情况将控制器、逆变器两个部分的连接或组合设计成控制逆变器一体机成为一个部件、在一体机中省去逆变器相应的欠压保护电路，不仅节约了成本，同时也使电路之间的衔接更加的清晰合理，避免在调试、使用、测试、维护修理时造成的不便，相互发生冲突或影响。

以小巧灵活的同步装置自动跟踪太阳运动，将阳光聚焦、扩大数十倍以上的能量，高效率地对真空吸热管进行加热，并进行自动热交换，使容器中的水温以较快的速度升高直至沸腾，或使容器中的食物加热和变熟。从而解决了家庭使用热水、开水的问题。同时也填补了一般太阳能热水器不可能获得高温热原的空白。

特点：1.适合不同地区、不同用户群体使用条件、满足使用要求。

      2.系统具有高可靠性、牢固耐用。

      3.本发明既能供电又能供开水、热水，构思新颖、先进，选择经济、实用、耐用的产品实施方案。

      4.安装、使用、维护简单，方便。

      5.部件的选型通用性强、互换性好。

      6.产品因地制宜，气候环境适应性佳。

附图说明：

图1是本发明便携式直流家用太阳能电源系统的原理图，这个系统由产生电能的太阳能电池板、储能装置的蓄电池、控制器(控制操作面板)构成。直流系统可为专用照明灯具和收音机，黑白电视机等提供直流电。

图2是本发明便携式交流家用太阳能电源系统的原理图，该系统除了直流系统中采用的太阳能电池组件、蓄电池以外，最重要的是增加了控制逆变一体机，该系统既能提供直流电也能提供交流电，可以带动的负载有：彩色电视机、洗衣机、冰箱、鼓风机及小功率手动工具等。

图3是本发明一体机机箱结构图，本机箱体可以是金属结构也可以是木材胶合板、塑料等材料制成，箱盖通过铰接件与箱体连接，可方便打开或用锁扣密闭电源箱，箱体侧装有提手和背带，耐于搬运和颠簸，蓄电池在箱体中间位置蓄电池上部有活动盖板，控制逆变一体机上部安装操作面板，面板上安装各种输入输出插座、显示器、控制开关等操作元件，备件室内放置专用插件、电缆线、备件等。

图4是本发明交直流两用系统配电器输出面板示意图。

在该系统中用两块指针式的电压分别检测电池电压以及交流输出电压，通过DC/AC逆变器为用户提供交流电。在机箱的一侧面有交流输出插座、保险、开关；而在另一侧为用户提供直流输出端，方便用户使用直流用电器。

图5是本发明产品研发及生产流程图。

具体实施方式：

本发明可广泛应用于城镇居民家庭、广大农村、山区、草原、岛屿、旅游区、边防哨所等阳光充足的地区，尤其是在缺少能源和无电源地区更显示其无比的优越性，是一种全新的低价位、高性能、普及型可再生能源产品。

用户按需要将其安装，固定在专用支架座上，置于阳光充足的平台、地面或阳台上，安装时应注意安全、平稳。本发明的箱盖上的太阳能电池组件正对南方，设置的自动跟踪聚光发电器，聚集加强太阳能电池组件的输出功率使其光电转换效率达到最佳状态。

便携式家用太阳能电源系统配置合理、简单耐用，用户操作简单方便，具有智能充放电控制，各种指示标志明显、易于辨别。见图4

在最初的TDWJ-1型太阳能家用电源系统中，用户需求只是照明和使用收音机，所以系统的结构较简单且容量小，价廉。随着生活水平的提高，用户需求不断增多，且形式多样化，在市场需求的驱动下，TDWJ型家用太阳能电源不断推出外观漂亮、功能齐全的家用太阳能电源，总体采用便携式设计，尽可能将系统集中起来。其产品研发及生产流程见图5，根据系统的大小和用户的喜好分为二种形式：

1.一体机：对于家用太阳能电池组件小于20W的直流系统，一般采用一体化设计如图3所示，这种系统中，太阳能电池组件、蓄电池、控制逆变器、配电器、专用直流灯具、各种输出线等所有部件均置于便携式机箱中。

2.分体机：对于家用太阳能电池组件功率较大的直流和交流系统，采用体积较大的家用太阳能电池组件单独放置。

Claims (3)

1.便携式家用太阳能电源其特征是由：家用太阳能电池组合件、金属支架或箱体，同步跟踪聚光发电器、真空吸热管、控制逆变一体机、蓄电池专用灯具、负载、配电器、面板等十大部件组合而成，其中将十大部件组合成两个或三个集成机构，这几个一体机或分体机相对完整、独立，它们之间的连接也做到“傻瓜式”连接。

2.根据权利要求1所述的便携式家用太阳能电源其特征是控制器、逆变器两个独立的设备一体化形成一个控制逆变一体机部件，在一体机中省去了逆变器相应的欠压保护电路、节约成本，便于操作及维修。

3.根据权利要求1所述的便携式家用太阳能电源其特征是在发电的同时可加入高配套性和多功能用途配置。与电源箱一体的收、录、放功能、CD功能、遥控开关功能、热水器开水器功能，使产品的兼容性、适用性、可靠性、安全性更加典型化和家庭实用性。

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