CN104578393A - 一种太阳能冰箱电源控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种太阳能冰箱电源控制装置，包括市电电源第一输入端、电池储能逆变第二输入端和输出端，输出端连接到输出端电机，且第一输入端连接电源切换单元，第二输入端连接电池储能逆变单元，电源切换单元连接电池储能逆变单元和输出端，所述电池储能单元和电源切换单元之间设有DC/AC逆变单元，且还设有控制单元，所述控制单元和电池储能单元之间设有储能控制单元，所述控制单元和DC/AC逆变单元之间设有逆变驱动单元，所述电源切换单元和控制单元之间设有输出控制单元，且电源切换单元和输出端之间的设有电压/电流采样单元。

Description

一种太阳能冰箱电源控制装置

技术领域

本发明涉及一种太阳能冰箱电源控制装置。

背景技术

太阳能光电制冷冰箱主要包括太阳能光伏冰箱和太阳能半导体冰箱。太阳能光伏冰箱是在普通传统压缩式冰箱基础上研制成的，由太阳电池、控制器、蓄电池和冰箱等部件组成。太阳能半导体冰箱主要包括太阳能电池阵列、控制器、蓄电池和半导体制冷装置，太阳能电池阵列位于太阳照射面或冰箱的顶面，通过连线，一端与设置在冰箱正面一侧的控制器相连，经控制器又与设置在冰箱另一侧的半导体制冷装置的热端相连，另一端直接与半导体制冷装置的冷端相连，设置在冰箱内的蓄电池的一端与控制器连接，另一端连接在太阳能电池阵列与控制器之间。

由于太阳能光伏冰箱的内部结构与传统冰箱相同，只是供电装置改为太阳能电池，因此实现起来相对简单。 国外文献报道显示，很多实验结果表明，把传统交流冰箱改制成适用于光伏太阳能系统的直流冰箱后，各部件可以正常运行，冰箱可以正常工作。而在国内，针对太阳能光电制冷冰箱的研究也不少，并有一定进展。《太阳能学报》2007年报道了刘群生等对一种光伏直流冰箱系统运行性能的研究结果，该系统的唯一动力源为太阳能，采用直流压缩机，系统中配有蓄电池。实验结果表明：该冰箱冷冻室的最低温度可达-16℃，冷藏室可达0~10℃，在25℃的环境温度下工作时，运转率为48%。早在1997年，黄福林就将新型全数字式SPWM调制方式应用在太阳光电制冷冰箱的变频电路，并实现了冰箱温度的自动控制。

发明内容

本发明的发明目的在于提供一种太阳能冰箱电源控制装置。

本发明解决上述技术问题所采取的技术方案如下：

一种太阳能冰箱电源控制装置，包括市电电源第一输入端、电池储能逆变第二输入端和输出端，输出端连接到输出端电机，且第一输入端连接电源切换单元，第二输入端连接电池储能逆变单元，电源切换单元连接电池储能逆变单元和输出端，所述电池储能单元和电源切换单元之间设有DC/AC逆变单元，且还设有控制单元，所述控制单元和电池储能单元之间设有储能控制单元，所述控制单元和DC/AC逆变单元之间设有逆变驱动单元，所述电源切换单元和控制单元之间设有输出控制单元，且电源切换单元和输出端之间的设有电压/电流采样单元，所述电压/电流采样单元又连接所述控制单元，当第一输入端输入的电压或电流出现异常时，所述控制单元控制所述电源切换单元切换到由电池储能进行供电。

进一步地，优选的是，所述DC/AC逆变单元和电池储能单元之间，还设有反接保护电路，该反接保护电路选用MOSFET元器件作为反接保护器件。

本发明采取了上述方案以后，正常情况下，控制单元将控制电源切换模块使用普通市电进行供电，同时当电池储能不足时，可同时对电池进行充电，同时对输入及输出的电压及电流信号进行采样分析，实时监控，具有很好的效果。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

下面结合附图对本发明进行详细的描述，以使得本发明的上述优点更加明确。

图1是本发明太阳能冰箱电源控制装置的结构示意图；

图2是本发明太阳能冰箱电源控制装置的反接保护电路的结构示意图；

图3是本发明太阳能冰箱电源控制装置的电源切换的示意图；

图4是本发明太阳能冰箱电源控制装置的电池充放电装置的示意图；

图5是本发明太阳能冰箱电源控制装置的堵转检测装置的示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细地说明。

具体来说，本发明具备如下的功能：

正常情况下，控制单元将控制电源切换模块使用普通市电进行供电，同时当电池储能不足时，可同时对电池进行充电，同时对输入及输出的电压及电流信号进行采样分析，实时监控。当市电供电出现异常时，即停电或电压不稳时，将切换到电池供电，从而保护系统的正常使用。当输出端出现问题，即电压或电流出现异常时，控制系统将会控制整体暂时的切断电源，进行相应的延时启动，从而保护相应的输出端电机。

其中，如图1所示，一种太阳能冰箱电源控制装置，包括市电电源第一输入端、电池储能逆变第二输入端和输出端，输出端连接到输出端电机，且第一输入端连接电源切换单元，第二输入端连接电池储能单元，电源切换单元连接电池储能单元和输出端，所述电池储能单元和电源切换单元之间设有DC/AC逆变单元，且还设有控制单元，所述控制单元和电池储能单元之间设有储能控制单元，所述控制单元和DC/AC逆变单元之间设有逆变驱动单元，所述电源切换单元和控制单元之间设有输出控制单元，且电源切换单元和输出端之间的设有电压/电流采样单元，所述电压/电流采样单元又连接所述控制单元，当第一输入端输入的电压或电流出现异常时，所述控制单元控制所述电源切换单元切换到由电池储能进行供电。

进一步地，优选的是，所述DC/AC逆变单元和电池储能单元之间，还设有反接保护电路，该反接保护电路选用MOSFET元器件作为反接保护器件。

其中，所示反接保护电路的优点如下：

1） 无触点：采用MOSFET代替传统的继电器等触点开关有效消除继电器的开关在开通、关断时的打火拉弧现象，由于MOSFET是密封的固态开关器件，也避免了器件触点受潮引起的接触不良等故障。

2） 无噪声：采用MOSFET代替传统的继电器等触点开关有效消除继电器的开关在开通、关断时的噪声。

3） 低功耗。

4） 体积小。

此外，所述电源切换单元，具体来说，具有以下优点：

1） 具有输入电压检测功能：DSC（数字信号控制器）通过输入电压采样判断输入电压是否正常，控制压缩机在正常电压范围时才启动，避免压缩机在过低电压和过高电压情况下运行，有效的提高冰箱的可靠性和使用寿命。

2） 具有压缩机延时启动功能：DSC（数字信号控制器）记录上次压缩机停止的时间，在每次压缩机停止10分钟后才置位压缩机启动允许标志，避免了缩机在电网不稳定时频繁启动。

此外，所述电池储能单元还连接有电池充放电装置。

其优点如下：

1） 采用全数字半桥变换电路架构，比普通的反激式充电器有效降低开关管反峰电压，提高系统可靠性。

2） 全数字半桥变换电路架构，更方便的实施多段充电控制及电池容量检测进行智能充电控制。

3） 共用逆变部分的电池反接保护电路实现电池正负极反接保护。

此外，还设有堵转检测装置。

优点：

1）通过逆变部分的电流采样，数字信号控制器根据压缩机的启动电流、堵转电流及运行电流判断压缩机是否堵转，有效的在压缩机堵转时关闭逆变器，保护了控制系统和压缩机的安全和降低了电池电量的损耗。

其中，控制单元时时监控输出端电压，当输出端电压有问题时，将自动切断所有的电源供电，以保护输出端电机，一定时间后，将重新回复供电

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种太阳能冰箱电源控制装置，其特征在于，包括市电电源第一输入端、电池储能逆变第二输入端和输出端，输出端连接到输出端电机，且第一输入端连接电源切换单元，第二输入端连接电池储能逆变单元，电源切换单元连接电池储能逆变单元和输出端，所述电池储能单元和电源切换单元之间设有DC/AC逆变单元，且还设有控制单元，所述控制单元和电池储能单元之间设有储能控制单元，所述控制单元和DC/AC逆变单元之间设有逆变驱动单元，所述电源切换单元和控制单元之间设有输出控制单元，且电源切换单元和输出端之间的设有电压/电流采样单元，所述电压/电流采样单元又连接所述控制单元，当第一输入端输入的电压或电流出现异常时，所述控制单元控制所述电源切换单元切换到由电池储能进行供电。

2.根据权利要求1或2所述的太阳能冰箱电源控制装置，其特征在于，所述DC/AC逆变单元和电池储能单元之间，还设有反接保护电路，该反接保护电路选用MOSFET元器件作为反接保护器件。