CN103490471B - 一体式光伏电源 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种一体式光伏电源，属于光伏能源领域，包括太阳能电池组件，以及设置在太阳能电池组件背面的连接装置、移动电源模块等，其中，连接装置顶部设有接线盒，移动电源模块活动安装在连接装置内；所述移动电源模块包括蓄电池、电池保护板、电池检测装置、控制开关、稳压芯片、单片机、MOS管、LED指示灯、5V和12V输出接口等，上述一体式光伏电源直接在太阳能电池组件背面安装接线盒和移动电源模块，采用连接装置组成一体式结构，体积和重量大幅度降低，而且整个光伏电源设有完善的防水保护措施，可以防止雨水进入移动电源模块，保证其使用寿命，采用太阳能电池和外接电源两种供电方式，保证负载持续有电。
Description
技术领域
本发明公开一种一体式光伏电源，属于光伏能源领域。
背景技术
目前，市面上很多便携性光伏电源，主要有箱体，以及安装在箱体内的光伏组件、电源转换模块、输入输出接口、支架等组成，因为箱体体积庞大且结构笨重，使便携式光伏电源显得华而不实。此外，现有技术中的光伏电源一般不具有防水功能，很容易使电源进水受潮，进而影响使用寿命。
有鉴于此，本发明人对此进行研究，专门开发出一种一体式光伏电源，本案由此产生。
发明内容
本发明的目的是提供一种一体式光伏电源，具有供电可靠，体积小、重量轻、携带方便、防水等优点。
为解决上述问题，本发明所采用的技术方案为：
一体式光伏电源，包括太阳能电池组件，以及设置在太阳能电池组件背面的连接装置、移动电源模块等，其中，连接装置顶部设有接线盒，移动电源模块活动安装在连接装置内；所述移动电源模块包括壳体、以及连接在壳体两端的充电端和放电端，其中，壳体内安装有蓄电池、电池保护板、电池检测装置、稳压芯片、单片机、MOS管，充电端设有充电母端口，放电端设有控制开关、LED指示灯、5V和12V输出接口，太阳能电池组件依次通过接线盒、充电保护板与蓄电池相连，蓄电池经过MOS管、稳压芯片、5V和12V输出接口为负载供电，单片机的输入端与电池检测装置、控制开关相连，输出端与MOS管、LED指示灯相连，电池检测装置与蓄电池相连，用于检测蓄电池的剩余电量，并将电量信息反馈给单片机，单片机通过LED指示灯显示剩余电量，控制开关通过单片机控制MOS管的导通和关闭。
上述连接装置，包括底板，以及设置在底板两侧的若干对U型爪，U型爪和底板相连，形成一用于容纳移动电源模块的电源槽，底板一端设有接线盒，另一端向上翘起形成一挡条，防止移动电源模块滑出；所述接线盒与电源凹槽相连的壁上设有一充电子端口，用于连接移动电源模块蓄电池的充电母端口，所述充电子端口的底部设有一个密封圈，用于防止雨水进入充电母端口。
作为优选，上述连接装置包括2-3对U型爪，两个相邻的U型爪，以及U型爪与接线盒、U型爪与挡条之间开设有圆弧形凹槽，开设圆弧形凹槽可以使U型爪弹性更强，方便安装或拆卸移动电源模块，同时还可以减轻底板的重量、节省材料。
上述移动电源模块的充电端和放电端都枢接有一个堵头，可以自由转动，其中，充电端堵头用于遮盖充电母端口，放电端堵头用于遮盖控制开关、5V和12V输出接口和LED指示灯等，防止雨水通过上述裸露接口进入移动电源模块内部，影响移动电源模块的使用寿命。
上述移动电源模块的壳体与放电端、充电端的连接处，进一步设有一橡胶垫圈，用于密封，防止雨水进入。
上述蓄电池采用聚合物锂离子电池。
作为优选，上述连接装置固定在太阳能电池组件背面的中间位置。
所述单片机采用型号为ATTINY244A-20SSU的单片机。
作为优选，MOS管连接有2-4个稳压芯片，所述稳压芯片采用型号为LM2575S系列的芯片。
上述太阳能电池组件的侧边还设有一把手，方便提取光伏电源。
上述太阳能电池组件采用铝合金边框，具有质轻、防水防腐蚀的功能。
上述一体式光伏电源工作原理：按下控制开关，单片机控制MOS管闭合，太阳能电池组件转化的电能通过接线盒、电池保护板传输到蓄电池进行存储，蓄电池的电源经过MOS管和稳压芯片稳压后，分别通过5V和12V输出接口直接为负载提供电源；电池检测装置检测蓄电池的剩余电量，并将电量信息反馈给单片机，同时通过LED指示灯进行显示；当剩余电量低于设定阀值时，单片机控制MOS管断开，使蓄电池停止放电。当太阳能电池组件停止发电时，所述光伏电源的充电母端口可以直接接通外接电源，为蓄电池充电，进而为负载持续供电。
与现有技术相比，上述一体式光伏电源直接在太阳能电池组件背面安装接线盒和移动电源模块，采用连接装置组成一体式结构，体积和重量大幅度降低，而且整个光伏电源设有完善的防水保护措施，可以防止雨水进入移动电源模块，保证其使用寿命，采用太阳能电池和外接电源两种供电方式，保证负载持续有电；此外，上述光伏电源连接装置使用时，先将其固定在光伏电源的背面，然后将移动电源模块插入电源槽，接线盒的充电端口与蓄电池的充电端相连，移动电源模块活动安装在连接装置内，方便拆卸和组装；而且整个连接装置结构简单、体积小。
以下结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。
附图说明
图1为本实施例一体式光伏电源主视图；
图2为本实施例一体式光伏电源后视图；
图3为本实施例的一体式光伏移动电源模块爆炸图；
图4为本实施例的一体式光伏移动电源模块立体图；
图5为本实施例的一体式光伏移动电源模块充电端平面图；
图6为本实施例的一体式光伏电源连接装置立体图；
图7为本实施例一体式光伏电源电路连接图。
具体实施方式
如图1-5所示，一体式光伏电源，包括太阳能电池组件1，以及设置在太阳能电池组件1背面的连接装置2、移动电源模块4；其中，连接装置2固定在太阳能电池组件1背面的中间位置，连接装置2顶部设有接线盒3，移动电源模块4活动安装在连接装置2内，方便拆卸和安装。所述移动电源模块4包括壳体41，以及安装在壳体41两端的充电端42和放电端43，其中，壳体41内安装有蓄电池411、电池保护板412、电池检测装置413、稳压芯片414、单片机415、MOS管416，充电端42设有充电母端口422，放电端43设有控制开关432、LED指示灯433、5V和12V输出接口434。上述移动电源模块的充电端42和放电端43都枢接有一个堵头，可以自由转动，当充电母端口422不使用时，充电端堵头421滑入充电端的凹槽423，遮住充电母端口422；当放电端43的控制开关432、LED指示灯433、5V和12V输出接口434不使用时，放电端堵头431滑入放电端凹槽435，遮住控制开关432、5V和12V输出接口434和LED指示灯433等，防止雨水通过上述裸露接口进入移动电源模块4内部，影响移动电源模块4的使用寿命。堵头的形状和大小可以根据实际情况设计，只要能遮住裸露的部件，防止雨水进入就行。上述移动电源模块的壳体41与放电端43、充电端42的连接处，进一步设有一橡胶垫圈44，用于密封，防止雨水进入。
上述太阳能电池组件1的侧边还设有一把手7，方便提取光伏电源。太阳能电池组件1采用铝合金边框，并用硅胶进行密封，具有质轻、防水防腐蚀的功能。上述一体式光伏电源直接在太阳能电池组件1背面安装接线盒3和移动电源模块4，采用连接装置2组成一体式结构，体积和重量大幅度降低。
上述连接装置2，包括底板21，以及设置在底板21两侧的3对U型爪22，U型爪22和底板21相连，形成一用于容纳移动电源模块4的电源槽，底板21一端设有接线盒3，另一端向上翘起形成一挡条23，防止移动电源模块4滑出；所述接线盒3与电源凹槽相连的壁上设有一充电子端口31，所述充电子端口31的底部设有一个密封圈32，当移动电源模块4放入电源槽后，充电子端口31插入充电母端口422，密封圈32抵住原本用于放置堵头421的凹槽，使充电子端口31与充电母端口422紧密结合，防止雨水进入充电母端口422。
如图6所示，上述底板21的两侧开设有4个圆弧形凹槽24，所述凹槽24位于两个相邻的U型爪22，以及U型爪22与接线盒3、U型爪22与挡条23之间，其中，位于两个相邻的U型爪22之间凹槽为半圆形，位于U型爪22与接线盒3、U型爪22与挡条23之间的凹槽为4/1圆形。开设圆弧形凹槽24可以使U型爪22弹性更强，方便安装或拆卸移动电源模块4，同时还可以减轻底板的重量、节省材料。
如图7所示，所述移动电源模4块包括蓄电池411、电池保护板412、电池检测装置413、单片机415、LED指示灯433、控制开关432、MOS管416、稳压芯片414、5V和12V输出接口434等，单片机415的输入端与电池检测装置413、控制开关432相连，输出端与MOS管416、LED指示灯433相连，太阳能电池组件1依次通过接线盒3、充电保护板412与蓄电池411相连，所述控制开关432通过单片机415控制MOS管的导通和关闭，按下控制开关432， MOS管416闭合，太阳能电池组件1转化的电能通过接线盒3、电池保护板412传输到蓄电池411进行存储，蓄电池411的电源经过MOS管416和稳压芯片414稳压后，分别通过5V和12V输出接口434直接为负载5提供电源；电池检测装置413与蓄电池411相连，用于检测蓄电池411的剩余电量，并将电量信息反馈给单片机415，同时通过LED指示灯433进行显示；当剩余电量低于设定阀值时，单片机415控制MOS管416断开，使蓄电池411停止放电。当太阳能电池组件1停止发电时，所述光伏电源的充电母端口422可以直接接通外接电源6，外接电源通过电池保护板412可以直接给蓄电池411充电，进而为负载持续供电，保证负载供电的稳定性和可靠性。
在本实施例中，上述蓄电池411采用聚合物锂离子电池。蓄电池411也可以采用其他类型的电池，只要能实现蓄电功能即可；所述单片机415采用型号为ATTINY244A-20SSU的单片机，也可以采用其他类似功能的单片机替代；MOS管416连接有2个稳压芯片48，型号分别为LM2575S-12和LM2575S-5.0，其中，LM2575S-12稳压芯片与12V的输出接口相连，LM2575S-5与5V的输出接口相连，输出接口可以为DC插座、USB接口等，具体种类和数量可以根据实际情况而定。
上述实施例和图式并非限定本发明的产品形态和式样，任何所属技术领域的普通技术人员对其所做的适当变化或修饰，皆应视为不脱离本发明的专利范畴。
Claims (8)
1.一体式光伏电源，其特征在于：包括太阳能电池组件，以及设置在太阳能电池组件背面的连接装置、移动电源模块，其中，连接装置顶部设有接线盒，移动电源模块活动安装在连接装置内；所述移动电源模块包括壳体、以及连接在壳体两端的充电端和放电端，其中，壳体内安装有蓄电池、电池保护板、电池检测装置、稳压芯片、单片机、MOS管，充电端设有充电母端口，放电端设有控制开关、LED指示灯、5V和12V输出接口，太阳能电池组件依次通过接线盒、充电保护板与蓄电池相连，蓄电池经过MOS管、稳压芯片、5V和12V输出接口为负载供电，单片机的输入端与电池检测装置、控制开关相连，输出端与MOS管、LED指示灯相连，电池检测装置与蓄电池相连，用于检测蓄电池的剩余电量，并将电量信息反馈给单片机，单片机通过LED指示灯显示剩余电量，控制开关通过单片机控制MOS管的导通和关闭；
上述连接装置，包括底板，以及设置在底板两侧的若干对U型爪，U型爪和底板相连，形成一用于容纳移动电源模块的电源槽，底板一端设有接线盒，另一端向上翘起形成一挡条，防止移动电源模块滑出；所述接线盒与电源凹槽相连的壁上设有一充电子端口，用于连接移动电源模块蓄电池的充电母端口，所述充电子端口的底部进一步设有一个密封圈；
上述移动电源模块的充电端和放电端都枢接有一个堵头。
2.如权利要求1所述的一体式光伏电源，其特征在于：上述连接装置包括2-3对U型爪，两个相邻的U型爪，以及U型爪与接线盒、U型爪与挡条之间开设有圆弧形凹槽。
3.如权利要求1所述的一体式光伏电源，其特征在于：上述移动电源模块的壳体与放电端、充电端的连接处，进一步设有一橡胶垫圈。
4.如权利要求1所述的一体式光伏电源，其特征在于：上述蓄电池采用聚合物锂离子电池。
5.如权利要求1所述的一体式光伏电源，其特征在于：上述连接装置固定在太阳能电池组件背面的中间位置。
6.如权利要求1所述的一体式光伏电源，其特征在于：所述单片机采用型号为ATTINY244A-20SSU的单片机。
7.如权利要求1所述的一体式光伏电源，其特征在于：MOS管连接有2-4个稳压芯片，所述稳压芯片采用型号为LM2575S系列的芯片。
8.如权利要求1所述的一体式光伏电源，其特征在于：上述太阳能电池组件的侧边还设有一把手，所述太阳能电池组件采用铝合金边框。
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