CN108574450A - 太阳能供电设备及太阳能供电共享系统 - Google Patents

太阳能供电设备及太阳能供电共享系统 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种太阳能供电设备及太阳能供电共享系统，太阳能供电设备包括太阳能电池板、控制装置和电源共享接口，控制装置连接太阳能电池板、电源共享接口和被供电设备，控制装置与其他太阳能供电设备通信，电源共享接口连接其他太阳能供电设备；控制装置接收太阳能电池板输出的电压并得到供电电压，在供电电压大于或等于预设电压时输出供电电压至被供电设备，在供电电压小于预设电压且相连的太阳能供电设备发送的共享信号对应的电压大于或等于预设电压时，接收相连的太阳能供电设备输出的辅助电压并输出至被供电设备。如此，太阳能供电设备既可单独使用又可串接以共享电能，多个串接使用时，整体照明效果好且结构简单。

Description

太阳能供电设备及太阳能供电共享系统
技术领域
本发明涉及电气设备技术领域，特别是涉及一种太阳能供电设备及太阳能供电共享系统。
背景技术
太阳能照明灯为采用太阳能供电进行照明的设备，以其环保经济的优势，越来越广泛应用。
传统的太阳能照明灯通常是独立供电，即每个太阳能照明灯都有各自的供电装置。对于一个区域，当需要营造一种特殊的照明或灯光效果时，一般有两种方式：一种是使用多个独立供电的相同或相似的太阳能照明灯，这样存在的问题是当某个太阳能照明灯的供电装置出现故障时，这个太阳能照明灯即停止工作，影响整体的照明或灯光效果；另外一种是会将供电装置中的蓄电池集中，为多个太阳能照明灯供电统一充放电，但因集中充放电需要特殊设计和工程施工，结构复杂。
发明内容
基于此，有必要针对上述问题，提供一种可增强多个太阳能照明灯共同使用时的照明效果且结构简单的太阳能供电设备及太阳能供电共享系统。
一种太阳能供电设备，包括太阳能电池板、控制装置和电源共享接口，所述控制装置连接所述太阳能电池板、所述电源共享接口和被供电设备，所述控制装置用于与相连的太阳能供电设备的控制装置进行通信，所述电源共享接口用于连接相连的太阳能供电设备的电源共享接口；
所述控制装置接收所述太阳能电池板输出的电压并得到供电电压，接收相连的太阳能供电设备的控制装置输出的共享信号，以及发送所述供电电压对应的可供信号至相连的太阳能供电设备的控制装置；所述控制装置在所述供电电压大于或等于预设电压时，输出所述供电电压至所述被供电设备，在所述供电电压小于所述预设电压、且所述共享信号对应的电压大于或等于预设电压时，通过所述电源共享接口接收相连的太阳能供电设备的电源共享接口输出的辅助电压并输出至所述被供电设备。
上述太阳能供电设备，通过控制装置连接太阳能电池板和被供电设备，控制装置可接收太阳能电池板输出的电压得到供电电压；同时，可通过电源共享接口连接相连的太阳能供电设备的电源共享接口；在供电电压大于或等于预设电压时直接输出供电电压至被供电设备，在供电电压小于预设电压而无法供被供电设备正常工作时，可通过电源共享接口接收相连的太阳能供电设备输出的辅助电压以供被供电设备正常工作。如此，太阳能供电设备既可以单独使用，又可以用于多个串接起来共享电能，多个太阳能供电设备串接使用时，不会因某个单独的太阳能供电设备故障而停止工作，整体照明效果好，且结构简单。
一种太阳能供电共享系统，包括多个上述太阳能供电设备，多个太阳能供电设备依次通过电源共享接口串接，相连的太阳能供电设备的控制装置之间通信连接。
上述太阳能供电共享系统，通过采用多个上述的太阳能供电设备串接起来共享电能，不会因某个单独的太阳能供电设备故障而停止工作，整体照明效果好，且结构简单。
附图说明
图1为一实施例中太阳能供电设备的结构图；
图2为另一实施例中太阳能供电设备的结构图；
图3为一实施例中太阳能供电共享系统的结构图。
具体实施方式
参考图1，一实施例中的太阳能供电设备，包括太阳能电池板110、控制装置120和电源共享接口130，控制装置120连接太阳能电池板110、电源共享接口120和被供电设备200，控制装置120用于与相连的太阳能供电设备的控制装置通信连接，电源共享接口130用于连接相连的太阳能供电设备的电源共享接口。即，太阳能供电设备可以通过电源共享接口130与其他太阳能供电设备的电源共享接口连接，可通过控制装置与其他太阳能供电设备的控制装置通信。
控制装置120接收太阳能电池板110输出的电压并得到供电电压，接收相连的太阳能供电设备的控制装置发送的共享信号，以及发送供电电压对应的可供信号至相连的太阳能供电设备的控制装置。
其中，共享信号为相连的太阳能供电设备可提供的电压大小或电流大小对应的信号；可供信号为根据供电电压生成的通讯信号，用于表示可提供给其他相连的太阳能供电设备的电压大小或电流大小。共享信号和可供信号可以是电压信号，也可以是电流信号。
控制装置120在供电电压大于或等于预设电压时，输出供电电压至被供电设备200，在供电电压小于预设电压、且共享信号对应的电压大于或等于预设电压时，通过电源共享接口130接收相连的太阳能供电设备的电源共享接口输出的辅助电压并输出至被供电设备200。因此，在太阳能供电设备独立使用、不连接其他太阳能供电设备时，控制装置120可仅比较供电电压与预设电压；在太阳能供电设备通过电源共享接口130与其他太阳能供电设备相互连接时，控制装置120可比较供电电压与预设电压以及比较共享信号对应的电压与预设电压。
其中，预设电压可根据被供电设备200所需工作电压预先设定。若供电电压大于或等于预设电压，表示控制装置120自身输出的供电电压可供被供电设备200正常工作，此时直接采用供电电压给被供电设备200供电，即太阳能供电设备可独立供电。在控制装置120通过电源共享接口130连接其他太阳能供电设备的情况下，若供电电压小于预设电压、且共享信号对应的电压大于或等于预设电压，表示控制装置120自身输出的供电电压无法满足被供电设备200正常工作的所需电压，而其他连接的太阳能供电设备的辅助电压可供被供电设备200正常工作；此时可采用相连的太阳能供电设备的辅助电压给被供电设备200供电，达到电能共享。
上述太阳能供电设备，通过控制装置120连接太阳能电池板110和被供电设备200，控制装置120可接收太阳能电池板110输出的电压得到供电电压；同时，可通过电源共享接口130连接相连的太阳能供电设备的电源共享接口；在供电电压大于或等于预设电压时直接输出供电电压至被供电设备200，在供电电压小于预设电压而无法供被供电设备200正常工作时，可通过电源共享接口130接收相连的太阳能供电设备输出的辅助电压以供被供电设备200正常工作。如此，太阳能供电设备既可以单独使用，又可以用于多个串接起来共享电能，多个太阳能供电设备串接使用时，不会因某个单独的太阳能供电设备故障而停止工作，整体照明效果好，且结构简单。
在一实施例中，参考图2，控制装置120包括充电控制器121、蓄电池122和放电控制器123，蓄电池122连接充电控制器121和放电控制器123，充电控制器121连接太阳能电池板110，放电控制器123连接被供电设备200和电源共享接口130，且与相连的太阳能供电设备的放电控制器通信连接。
充电控制器121接收太阳能电池板110输出的电压并对蓄电池122充电。放电控制器123获取蓄电池122的输出电压得到供电电压，接收相连的太阳能供电设备的控制装置发送的共享信号，以及发送可供信号至相连的太阳能供电设备；在供电电压大于或等于预设电压时，输出供电电压至被供电设备200，在供电电压小于预设电压、且共享信号对应的电压大于或等于预设电压时，通过电源共享接口130接收相连的太阳能供电设备的电源共享接口输出的辅助电压并输出至被供电设备200。
通过采用充电控制器121、蓄电池122和放电控制器123依次连接的结构，由蓄电池122进行电能的存储和释放，充电控制器121对蓄电池122的充电进行控制，放电控制器123根据共享信号和蓄电池122输出的供电电压选择由蓄电池122直接供电或接收辅助电压供电，可实现太阳能供电设备的单独使用的放电控制，也可以实现多个太阳能供电设备连接一起使用时的电能共享，结构简单。
在一实施例中，放电控制器123包括开关装置(图未示)和带有内部比较器的单片机(图未示)，开关装置连接电源共享接口130、蓄电池122和被供电设备200，蓄电池122通过开关装置连通电源共享接口130，单片机连接蓄电池122和开关装置，且与相连的太阳能供电设备通信连接。
单片机根据供电电压输出对应的可供信号至相连的太阳能供电设备的单片机。单片机比较共享信号对应的电压与预设电压以及比较供电电压与预设电压，在供电电压大于或等于预设电压时，控制开关装置使蓄电池122与被供电设备200连通、且电源共享接口130与被供电设备200断开，此时，由蓄电池122给被供电设备200供电，太阳能供电设备为独立供电；在供电电压小于预设电压、且共享信号对应的电压大于或等于预设电压时，控制开关装置使蓄电池122与被供电设备200断开、且电源共享接口130与被供电设备200连通，此时，采用相连的太阳能供电设备的电源共享接口输出的辅助电压给被供电设备200供电，实现电能共享。
通过采用开关装置和单片机实现对被供电设备200供电电路的选择，结构简单。
具体地，开关装置包括均连接单片机的常闭开关电路(图未示)、常开开关电路(图未示)和直供开关电路(图未示)，常闭开关电路连接蓄电池122和电源共享接口130，常开开关电路连接被供电设备200和电源共享接口130，直供开关电路连接蓄电池122和被供电设备200。供电电压大于或等于预设电压时，单片机控制直供开关电路闭合、常开开关电路断开；在供电电压小于预设电压、且共享信号对应的电压大于或等于预设电压时，单片机控制直供开关电路断开、常开开关闭合。
在一实施例中，常闭开关电路为电流从蓄电池122流向电源共享接口130的单向电路。通过采用单向电路，蓄电池122与电源共享接口130之间，仅允许电流从蓄电池122流向电源共享接口130以输出至相连的太阳能供电设备的电源共享接口，不允许相连的太阳能供电设备输出的电流流向蓄电池122给蓄电池122供电。如此，多个太阳能供电设备相互连接以共享电能时，除了给本身的蓄电池充电外，不会给其他太阳能供电设备的蓄电池充电，可避免部分电池损坏时损耗共享的蓄电池存储的电能，提高整体的电能利用率。
具体地，充电控制器121和放电控制器123可设置于同一线路板上，可减少占用空间。
在一实施例中，电源共享接口130的数量为多个。通过采用多个电源共享接口130，可连接多个太阳能供电设备以进行电能共享。具体地，本实施例中，电源共享接口130为两个，用于与两侧的太阳能供电设备串接。
在一实施例中，请继续参考图2，上述太阳能供电设备还包括通讯接口140，控制装置120通过通讯接口140连接相连的太阳能供电设备。具体为，多个太阳能供电设备之间的电源共享接口通过导线连接之外，串接的太阳能供电设的通讯接口还通过信号线连接。
通讯接口140可以有多个，本实施例中通讯接口140为两个，用于与相邻的两个太阳能供电设备通信。
可以理解，在其他实施例中，还可以通过其他方式进行通信连接。例如，在另一实施例中，上述太阳能供电设备还包括连接控制装置120的无线通信模块(图未示)，控制装置120通过无线通信模块连接相连的太阳能供电设备的无线通信模块。通过采用无线通信模块实现无线连接，使用方便。
在一实施例中，上述太阳能供电设备还包括光传感器(图未示)和供电控制开关(图未示)，光传感器连接控制装置120，控制装置120通过供电控制开关连接被供电设备200。
控制装置120接收光传感器感应的光照强度信号，在光照强度信号对应的光照强度大于或等于预设强度时，控制供电控制开关断开，在光照强度信号对应的光照强度小于预设强度时，控制供电控制开关闭合。
预设强度可以根据实际需要具体设置，例如可以设置为人体明显可以看清事物的光照强度。白天，光传感器感应的光照强度信号对应的光照强度大于或等于预设强度时，此时供电控制开关断开，从而控制装置120与被供电设备200断开，被供电设备200不工作；晚上，光传感器感应的光照强度信号对应的光照强度小于预设强度时，供电控制开关闭合，从而控制装置120与被供电设备200连通，控制装置120可输出电压至被供电设备200使被供电设备200正常工作。如此，控制装置120可以根据光照强度控制被供电设备200是否工作，减少电能的浪费，从而提高电能利用率。
可以理解，在其他实施例中，控制装置120还可以采用其他方式控制被供电设备200是否工作。例如，在另一实施例中，控制装置120可以获取当前时刻，在当前时刻位于预设时间段内时，控制供电控制开关闭合使控制装置120接通被供电设备200；在当前时刻位于预设时间段之外时，控制供电控制开关断开使控制装置120与被供电设备200断开。
光传感器可以包括光敏二极管和光敏电阻中的任意一种。可以理解，在其他实施例中，光传感器还可以是其他用于感应光照强度的器件。
参考图3，一实施例中的太阳能供电共享系统，包括多个上述太阳能供电设备，多个太阳能供电设备依次通过电源共享接口串接，相连的太阳能供电设备的控制装置之间通信连接。
上述太阳能供电共享系统，通过采用多个上述的太阳能供电设备串接起来共享电能，不会因某个单独的太阳能供电设备故障而停止工作，整体照明效果好，且结构简单。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种太阳能供电设备，其特征在于，包括太阳能电池板、控制装置和电源共享接口，所述控制装置连接所述太阳能电池板、所述电源共享接口和被供电设备，所述控制装置用于与相连的太阳能供电设备的控制装置进行通信，所述电源共享接口用于连接相连的太阳能供电设备的电源共享接口；
所述控制装置接收所述太阳能电池板输出的电压并得到供电电压，接收相连的太阳能供电设备的控制装置发送的共享信号，以及发送所述供电电压对应的可供信号至相连的太阳能供电设备的控制装置；所述控制装置在所述供电电压大于或等于预设电压时，输出所述供电电压至所述被供电设备，在所述供电电压小于所述预设电压、且所述共享信号对应的电压大于或等于预设电压时，通过所述电源共享接口接收相连的太阳能供电设备的电源共享接口输出的辅助电压并输出至所述被供电设备。
2.根据权利要求1所述的太阳能供电设备，其特征在于，所述控制装置包括充电控制器、蓄电池和放电控制器，所述蓄电池连接所述充电控制器和所述放电控制器，所述充电控制器连接所述太阳能电池板，所述放电控制器连接所述被供电设备和所述电源共享接口，且与相连的太阳能供电设备的放电控制器通信连接；
所述充电控制器接收所述太阳能电池板输出的电压并对所述蓄电池充电；
所述放电控制器获取所述蓄电池的输出电压得到所述供电电压，接收相连的太阳能供电设备的控制装置发送的共享信号，以及发送所述可供信号至相连的太阳能供电设备，在所述供电电压大于或等于预设电压时，输出所述供电电压至所述被供电设备，在所述供电电压小于所述预设电压、且所述共享信号对应的电压大于或等于预设电压时，通过所述电源共享接口接收相连的太阳能供电设备的电源共享接口输出的辅助电压并输出至所述被供电设备。
3.根据权利要求2所述的太阳能供电设备，其特征在于，所述放电控制器包括开关装置和带有内部比较器的单片机，所述开关装置连接所述电源共享接口、所述蓄电池和所述被供电设备，所述蓄电池通过所述开关装置连通所述电源共享接口，所述单片机连接所述蓄电池和所述开关装置，且与相连的太阳能供电设备通信连接。
4.根据权利要求3所述的太阳能供电设备，其特征在于，所述开关装置包括均连接所述单片机的常闭开关电路、常开开关电路和直供开关电路，所述常闭开关电路连接所述蓄电池和所述电源共享接口，所述常开开关电路连接所述被供电设备和所述电源共享接口，所述直供开关电路连接所述蓄电池和所述被供电设备。
5.根据权利要求4所述的太阳能供电设备，其特征在于，所述常闭开关电路为电流从所述蓄电池流向所述电源共享接口的单向电路。
6.根据权利要求1或5所述的太阳能供电设备，其特征在于，还包括通讯接口，所述控制装置通过所述通讯接口连接相连的太阳能供电设备。
7.根据权利要求1或5所述的太阳能供电设备，其特征在于，还包括连接所述控制装置的无线通信模块，所述控制装置通过所述无线通信模块连接相连的太阳能供电设备的无线通信模块。
8.根据权利要求1或5所述的太阳能供电设备，其特征在于，还包括光传感器和供电控制开关，所述光传感器连接所述控制装置，所述控制装置通过所述供电控制开关连接所述被供电设备；
所述控制装置接收所述光传感器感应的光照强度信号，在所述光照强度信号对应的光照强度大于或等于预设强度时，控制所述供电控制开关断开，在所述光照强度信号对应的光照强度小于所述预设强度时，控制所述供电控制开关闭合。
9.根据权利要求1或5所述的太阳能供电设备，其特征在于，所述电源共享接口的数量为多个。
10.一种太阳能供电共享系统，其特征在于，包括多个如权利要求1-9任一项所述的太阳能供电设备，多个太阳能供电设备依次通过电源共享接口串接，相连的太阳能供电设备的控制装置之间通信连接。
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