CN102331075A - 一种基于太阳能供电的室内换气装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于太阳能供电的室内换气装置，所述换气装置包括光伏组件、DC/DC单元、蓄电池驱动电路、换气扇、氧气浓度检测单元和控制器，所述光伏组件与DC/DC单元连接，DC/DC单元的输出端口与驱动电路的输入端口连接，所述驱动电路的输出端口连接有换气扇，所述DC/DC单元与驱动电路之间并联连接有蓄电池，所述氧气浓度检测单元与控制器连接，控制器分别与DC/DC单元、蓄电池和驱动电路连接。本发明既保证了室内氧气浓度过低时能够进行有效通风，保证人体健康，又能够防止能源浪费和换气扇磨损。
Description
技术领域
本发明涉及太阳能应用领域，具体涉及一种基于太阳能供电的室内换气装置。
背景技术
随着社会发展，人们居住条件在不断提高，家庭装修普遍化，且为了节约能源，室内通常处于密闭状态，如长期处于这种环境中，会造成氧气浓度过低，并且室内污染物浓度过高，从而影响人们身体健康。此外，一些办公场所、商场等地方门窗较少，通风效果较差，但聚集人数较多，也存在氧气浓度过低，不能满足人们正常互相需要。为了解决这些问题，许多家庭考虑在室内放置植物，吸收二氧化碳，提高室内氧气含量。但这些氧气是绿色植物光合作用的副产品，而且一盆植物的呼吸作用是微乎其微的，而植物的光合作用没有光是无法进行的。植物在晚上或光照条件不好的室内进行呼吸作用，不但不能放出氧气，还吸收氧气放出二氧化碳。因此，一般家庭里需要夜晚把植物拿到客厅，白天再放回卧室。在国外，安装使用通风装置是常见改善室内空气重要措施，而且换气扇的使用不仅局限于厨卫。在开空调时空气干燥，通过这个设备既可以改善温度又可以保持湿度。一个换气扇直径大约15厘米，依靠风力推动换气，而且一年四季持续使用，可以保持室内外空气及时流通，排除室内污浊的空气，换进人们维持呼吸所必须的新鲜空气，并且增加室内的氧气。
发明内容
发明目的：本发明的目的是为了避免室内缺少氧气，影响人们身体健康，提供一种能够根据室内氧气浓度选择是否需要开启换气扇的基于太阳能供电的室内换气装置。
技术方案：为达到上述目的，本发明提供了一种基于太阳能供电的室内换气装置，所述换气装置包括光伏组件、DC/DC单元、蓄电池驱动电路、换气扇、氧气浓度检测单元和控制器，所述光伏组件与DC/DC单元连接，DC/DC单元的输出端口与驱动电路的输入端口连接，所述驱动电路的输出端口连接有换气扇，所述DC/DC单元与驱动电路之间并联连接有蓄电池，所述氧气浓度检测单元与控制器连接，控制器分别与DC/DC单元、蓄电池和驱动电路连接。
光伏组件将太阳能转换成电能，再经过DC/DC单元转换成控制器要求电压，控制器通过氧气浓度检测单元检测室内氧气浓度，当室内氧气浓度达到设定值，关闭换气扇，DC/DC单元输出的电能对蓄电池充电，当室内氧气浓度低于设定值，开启换气扇，DC/DC单元输出电能供给驱动电路，驱动电路驱动换气扇运转，光照条件不足时采用蓄电池供电并带动换气扇运转。
采用氧气浓度检测单元检测室内氧气浓度，如果氧气浓度低于设定值，开启换气扇换气，保证室内氧气浓度能够满足需要；氧气浓度达到正常水平时关闭换气扇，防止在光照条件不好时，浪费蓄电池内电能，可有效减少蓄电池充放电次数，保证其寿命。
采用光伏组件提供电能，无需使用电网电能，节省一次能源消耗，绿色环保。
控制器具有最大功率跟踪功能，并采用DC/DC电路对光伏组件输出电压进行调节，保证光伏组件输出功率在最大值。
有益效果：本发明通过检测室内氧气浓度判断是否开启换气扇，既保证了室内氧气浓度过低时能够进行有效通风，保证人体健康，又能在室内氧气浓度达到要求时停止换气扇运转，防止能源浪费与换气扇磨损。以光伏组件产生电能驱动换气扇，节省一次能源，绿色环保。采用蓄电池进行多余电能存储，在光照条件不好时仍能保证换气扇的正常运转。控制器具有对蓄电池的过充与过放保护功能，防止损坏蓄电池。控制器具有光伏组件最大功率跟踪功能，保证光伏电池输出功率始终处于最大功率点。
附图说明
图1是本发明的结构框图；
图2是本发明的控制流程图。
具体实施方式
如附图所示本发明的一种基于太阳能供电的室内换气装置，所述换气装置包括光伏组件、DC/DC单元、蓄电池驱动电路、换气扇、氧气浓度检测单元和控制器，所述光伏组件将太阳能转换成电能，再经过DC/DC单元转换成控制器要求电压，控制器通过氧气浓度检测单元检测室内氧气浓度，当室内氧气浓度达到设定值，关闭换气扇，此时DC/DC单元输出的电能对蓄电池充电，控制器具有对蓄电池的过充保护功能，蓄电池未充满则继续充电，蓄电池充满电则停止充电；当室内氧气浓度低于设定值，开启换气扇，DC/DC单元输出电能供给驱动电路，驱动电路驱动换气扇进行室内与室外空气的交换，提高室内氧气浓度，如果此时光照条件不足，光伏组件产生的电能不能满足驱动换气扇需要，可采用蓄电池供电，控制器具有对蓄电池过放保护功能，如果蓄电池存储电量不足，停止蓄电池对换气扇的供电，防止蓄电池过放而被损坏。
采用氧气浓度检测单元检测室内氧气浓度，如果氧气浓度低于设定值，开启
换气扇换气，保证室内氧气浓度能够满足需要；氧气浓度达到正常水平时关闭换气扇，防止在光照条件不好时，浪费蓄电池内电能，可有效减少蓄电池充放电次数，保证其寿命。
采用光伏组件提供电能，无需使用电网电能，节省一次能源消耗，绿色环保。控制器具有最大功率跟踪功能，并采用DC/DC电路对光伏组件输出电压进行调节，保证光伏组件输出功率在最大值。
如图2所示，一种基于太阳能供电的室内换气装置控制原理，首先检测光伏组件输出功率是否达到启动功率，如达到启动功率，状态标志位m置1，否则置0。若达到启动功率，采用扰动爬山法进行最大功率跟踪。具体来说，根据标志位置flag为1，则调节DC/DC电路，使其输出电压增大ΔU，此时输出功率变大则flag为1，否则flag置0；若标志位flag为0，则调节DC/DC电路，使其输出电压减小ΔU，此时输出功率变大则flag为0，否则flag置1。这样flag可作为下一次循环DC/DC调节输出电压变大变小的依据。若光伏组件输出功率未达到启动功率，则跳过最大功率调节。然后检测室内氧气浓度，若氧气浓度达到设定值，则判断标志位m是否为，为表示光伏组件输出功率达到启动功率，再判断此时蓄电池两端电压是否达到上限，如果达到上限，表面蓄电池已充满，无需充电，跳过此步，如果未达到上限，则表面蓄电池需要充电，则开启对蓄电池充电电路。若室内氧气浓度未达到设定值，则此时判断标志位m是否为1，如果为1，则表示光伏组件启动，采用光伏组件输出电能驱动换气扇。如果标志位为0，则表示光伏组件未启动，再判断蓄电池两端电压是否为大于下限，如大于下限则表示蓄电池内电压足够对换气扇驱动，此时采用蓄电池供电驱动换气扇，如果蓄电池两端电压小于下限值，则表示蓄电池内电压不足，不能采用蓄电池供电，而此时光伏组件也不能供电，此时led指示灯亮，提醒用户此时需要人工通风。
Claims (1)
1. 一种基于太阳能供电的室内换气装置，其特征在于：所述换气装置包括光伏组件、DC/DC单元、蓄电池驱动电路、换气扇、氧气浓度检测单元和控制器，所述光伏组件与DC/DC单元连接，DC/DC单元的输出端口与驱动电路的输入端口连接，所述驱动电路的输出端口连接有换气扇，所述DC/DC单元与驱动电路之间并联连接有蓄电池，所述氧气浓度检测单元与控制器连接，控制器分别与DC/DC单元、蓄电池和驱动电路连接。
Priority Applications (1)
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| CN201110320044A CN102331075A (zh) | 2011-10-20 | 2011-10-20 | 一种基于太阳能供电的室内换气装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN201110320044A CN102331075A (zh) | 2011-10-20 | 2011-10-20 | 一种基于太阳能供电的室内换气装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN102331075A true CN102331075A (zh) | 2012-01-25 |
Family
ID=45482956
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201110320044A Pending CN102331075A (zh) | 2011-10-20 | 2011-10-20 | 一种基于太阳能供电的室内换气装置 |
Country Status (1)
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| CN (1) | CN102331075A (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104251222A (zh) * | 2014-07-09 | 2014-12-31 | 佛山职业技术学院 | 一种用于家庭浴室的太阳能光伏排气扇 |
| CN110701715A (zh) * | 2019-09-04 | 2020-01-17 | 徐州易尔环保科技有限公司 | 一种生产车间的换气系统 |
| CN110701739A (zh) * | 2019-09-04 | 2020-01-17 | 徐州易尔环保科技有限公司 | 一种生产车间的换气方法 |
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2011
- 2011-10-20 CN CN201110320044A patent/CN102331075A/zh active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104251222A (zh) * | 2014-07-09 | 2014-12-31 | 佛山职业技术学院 | 一种用于家庭浴室的太阳能光伏排气扇 |
| CN104251222B (zh) * | 2014-07-09 | 2017-06-06 | 佛山职业技术学院 | 一种用于家庭浴室的太阳能光伏排气扇 |
| CN110701715A (zh) * | 2019-09-04 | 2020-01-17 | 徐州易尔环保科技有限公司 | 一种生产车间的换气系统 |
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| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20120125 |