CN201378812Y - 一种供电控制装置及其应用的通风换气装置 - Google Patents

一种供电控制装置及其应用的通风换气装置 Download PDF

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Abstract

一种供电控制装置及其应用的通风换气装置，它包括风机系统和供电控制装置，供电控制装置包括供电电源和切换控制系统，供电电源为切换控制系统提供电源，风机系统连接控制风机运转，供电控制装置为风机系统提供电源，供电电源包括太阳能供电单元和电网供电单元，切换控制系统在太阳能供电单元和电网供电单元之间进行切换控制，太阳能供电单元包括太阳能电池和DC－DC升压电路，太阳能电池的输出端与DC－DC升压电路的输入端连接，DC－DC升压电路的输出端为外界供电，电网供电单元包括AC－DC整流电路，电网交流输入连接AC－DC整流电路的输入端，AC－DC整流电路的输出端为外界供电。本实用新型具有降低经济成本、节能环保、智能化程度较高、供电安全可靠，能够确保风机长效运行等优点。

Description

一种供电控制装置及其应用的通风换气装置
技术领域：
本实用新型涉及一种供电控制装置及其应用的通风换气装置。
背景技术：
目前，我国利用太阳能驱动控制电动机方面已经取得快速的发展，出现了如集成太阳能、风能、光能环保电机等新型的电动机技术，但是利用太阳能直接驱动电动机的技术方面，远远未达到大面积普及推广的程度。
在通风换气装置的技术领域比较早利用太阳能来直接控制驱动风机，但技术还不成熟、不完善，主要有如下的技术问题：1)采用单一的太阳能控制风机工作，受太阳能的光照强度、光照时间或者能源的输送强度等条件的影响，具有一定的局限性；2)当没有了单一的能源输入时，风机完全停止工作，不能满足用户对风机长效运行的需要，甚至会给用户造成巨大的经济损失。
实用新型内容：
本实用新型的目的是提供一种供电控制装置，它节能环保、结构简单、用电成本低、供电更加安全可靠。
本实用新型的供电控制装置是通过下述技术方案予以实现的。
一种供电控制装置，它包括供电电源和切换控制系统，供电电源包括太阳能供电单元和电网供电单元，正常情况下由太阳能供电单元为外界供电，当光照不足，太阳能供电单元供电不足的情况下，由切换控制系统接入电网供电单元，并由电网供电单元为外界供电，太阳能供电单元包括太阳能电池和DC-DC升压电路，太阳能电池的输出端与DC-DC升压电路的输入端连接，DC-DC升压电路的输出端为外界供电，电网供电单元包括AC-DC整流电路，电网交流输入连接AC-DC整流电路的输入端，AC-DC整流电路的输出端为外界供电。
上述所述的切换控制系统包括检测电路、控制器和切换电路，控制器可以是微处理器，切换电路主要包括分别连接到AC-DC整流电路输出端和DC-DC升压电路输出端的开关元件，检测电路检测太阳能供电单元的电压信号并输入到控制器，控制器根据太阳能供电单元输出的电压状况输出控制信号到切换电路，通过控制切换电路的开关元件的闭合与断开选通电网供电单元或者太阳能供电单元为外界供电。
上述所述的切换控制系统包括还包括实时钟电路，实时钟电路的输出端连接控制器的输入端，控制器根据实时钟时间输出控制信号到切换电路，通过控制切换电路的开关元件的闭合与断开选通电网供电单元或者太阳能供电单元为外界供电。
本实用新型的供电控制装置与现有技术相比具有如下优点：1)正常情况下，由太阳能供电单元为外界供电，比较节能环保，用电成本低；2)当光照不足，太阳能供电单元供电不足的情况下，由切换控制系统接入电网供电单元，并由电网供电单元为外界供电，保证安全可靠的供电；3)电路结构简单，切换控制系统、太阳能供电单元和电网供电单元结构非常简单，容易实现，制造成本低。
本实用新型的另一目的是提供一种通风换气装置，它使用成本较低、节能环保、供电安全可靠。
本实用新型的通风换气装置是通过下述技术方案予以实现的。
一种通风换气装置，它包括风机系统和供电控制装置，其特征在于：供电控制装置包括供电电源和切换控制系统，供电电源包括太阳能供电单元和电网供电单元，正常情况下由太阳能供电单元为风机系统供电，当光照不足，太阳能供电单元供电不足的情况下，由切换控制系统接入电网供电单元，并由电网供电单元为风机系统供电，太阳能供电单元包括太阳能电池和DC-DC升压电路，太阳能电池的输出端与DC-DC升压电路的输入端连接，DC-DC升压电路的输出端为风机系统供电，电网供电单元包括AC-DC整流电路，电网交流输入连接AC-DC整流电路的输入端，AC-DC整流电路的输出端为风机系统供电。
上述所述的切换控制系统包括检测电路、控制器和切换电路，控制器可以是微处理器，切换电路主要包括分别连接到AC-DC整流电路输出端和DC-DC升压电路输出端的开关元件，检测电路检测太阳能供电单元的电压信号并输入到控制器，控制器根据太阳能供电单元输出的电压状况输出控制信号到切换电路，通过控制切换电路的开关元件的闭合与断开选通电网供电单元或者太阳能供电单元为风机系统供电。
上述所述的切换控制系统包括还包括实时钟电路，实时钟电路的输出端连接控制器的输入端，控制器根据实时钟时间输出控制信号到切换电路，通过控制切换电路的开关元件的闭合与断开选通电网供电单元或者太阳能供电单元为风机系统供电。
上述所述的控制器可以是单片机MCU，切换电路可以是继电器切换电路。
上述所述的控制器可以是单片机MCU和光电耦合驱动电路组成，切换电路可以是可控硅开关。
上述所述的控制器可以与风机系统连接，控制风机系统的运行和接收风机系统的运行状态反馈。
本实用新型的通风换气装置与现有技术相比具有如下优点及技术效果：1)集合了太阳能和电网电能，节能环保，降低了使用的经济成本，解决了单一能源控制风机的局限性问题；2)太阳能和电网电能可以单独工作，并且通过风机系统来实现切换驱动控制风机运行，智能化程度较高，供电安全可靠，能够确保风机长效运行，满足了用户的需求。
附图说明：
图1是本实用新型的电路方框图。
图2是图1的一种实施电路图；
图3是图1的另一种实施电路图。
具体实施方式：
下面通过具体实施例并结合附图对本实用新型作进一步详细的描述。
如图1所示，一种通风换气装置，它包括风机系统和供电控制装置，供电控制装置包括供电电源和切换控制系统，供电电源包括太阳能供电单元和电网供电单元，正常情况下由太阳能供电单元为风机系统供电，当光照不足，太阳能供电单元供电不足的情况下，由切换控制系统接入电网供电单元，并由电网供电单元为风机系统供电。所述的太阳能供电单元包括太阳能电池和DC-DC升压电路，太阳能电池的输出端与DC-DC升压电路的输入端连接，DC-DC升压电路的输出端为风机系统供电。所述的电网供电单元包括AC-DC整流电路，电网交流输入连接AC-DC整流电路的输入端，AC-DC整流电路的输出端为风机系统供电。
所述的切换控制系统包括检测电路、实时钟电路、控制器和切换电路，控制器可以是微处理器，切换电路主要包括分别连接到AC-DC整流电路输出端和DC-DC升压电路输出端的开关元件，检测电路检测太阳能供电单元的电压信号并输入到控制器，控制器根据太阳能供电单元输出的电压状况和实时钟时间输出控制信号到切换电路，通过控制切换电路的开关元件的闭合与断开选通电网供电单元或者太阳能供电单元为风机系统供电。
如图2所示，本实用新型的控制器可以是单片机MCU，检测电路由电阻R1、R2串连而成，一端接地，另一端接太阳能电池的输出端，DC-DC升压电路输出300V左右的直流电压，检测电路的输出端连接到单片机MCU的输入脚，切换电路可以是继续器切换电路，包括继电器JK1、电阻R3、三极管Q和二级管D1。继电器JK1的受控开关JK1-1分别与AC-DC整流电路和DC-DC升压电路输出端连接起来，继电器JK1的受控开关JK1-1是二选一的互锁开关，一般情况下，受控开关JK1-1往上拨通太阳能供电单元供电，当DC-DC升压电路输出端小于300V时，检测电路发送信号到单片机MCU，单片机MCU的输出脚控制继电器JK1，使受控开关JK1-1往下拨通由电网供电单元输出300V直流电压。为了控制更加完善，单片机MCU可以与风机系统连接通信，当进行供电电源切换时，发出信号给风机系统，使风机系统停止运作后，再切换供电电源，这样可以更加安全可靠。风机系统也可以将控制信号发送到单片机MCU。另外，也可以由电阻R4、R5串联而成的电网电压监测电路，主要检测AC-DC整流电路的输出端的电压，然后送到单片机MCU，以便进行恰当的控制，例如电网没电时，就无须进行切换供电电源的动作，完善控制。
具体实施例2：如图3所示，上述所述的控制器可以是单片机MCU，切换电路包括光电耦合和可控硅开关D2、D3。
本实用新型工作原理是：太阳能供电单元通过太阳能电池吸收储存太阳能并输出48V左右的直流电压，经过DC-DC升压电路转换为300V的直流电压；电网供电单元提供市电电网电能经过AC-DC整流电路转换为300V的直流电压；检测电路对从太阳能供电单元输出的直流电压进行检测，并将检测到的电压信息传输到控制器，控制器通过切换电路的通断，自动切换太阳能供电单元和电网供电单元给风机系统供电，从而驱动控制风机系统。当太阳能供电单元输出的直流电压未达到48V时，检测电路将检测到的电压信息传输到控制器，控制器控制切换电路导通，切换到电网供电单元供电，经过AC-DC整流电路，输出300V直流电压给风机系统。当太阳能供电单元输出的直流电压可以达到48V左右时，检测电路将电压信息传输到控制器，控制器控制电网供电单元停止供电，切换到太阳能供电单元供电，经过DC-DC升压电路输出300V直流电压给风机系统。
另外，本实用新型利用实时钟电路的时间信号，控制器定时切换电网供电单元和太阳能供电单元工作。实时钟电路的功能也可以用软件实现，所述的实时钟单元是控制器里面的程序。通过实时钟电路可以设定一天中早上8点到下午5点为太阳能供电单元，其余时间由电网供电单元供电。为了使控制更加完善，可以配合检测电路对从太阳能供电单元输出的直流电压进行检测，从而使控制更加切合客观实际。

Claims (9)

1、一种供电控制装置，它包括供电电源和切换控制系统，其特征在于：供电电源包括太阳能供电单元和电网供电单元，正常情况下由太阳能供电单元为外界供电，当光照不足，太阳能供电单元供电不足的情况下，由切换控制系统接入电网供电单元，并由电网供电单元为外界供电，太阳能供电单元包括太阳能电池和DC-DC升压电路，太阳能电池的输出端与DC-DC升压电路的输入端连接，DC-DC升压电路的输出端为外界供电，电网供电单元包括AC-DC整流电路，电网交流输入连接AC-DC整流电路的输入端，AC-DC整流电路的输出端为外界供电。
2、根据权利要求1所述的一种供电控制装置，其特征在于：切换控制系统包括检测电路、控制器和切换电路，控制器可以是微处理器，切换电路主要包括分别连接到AC-DC整流电路输出端和DC-DC升压电路输出端的开关元件，检测电路检测太阳能供电单元的电压信号并输入到控制器，控制器根据太阳能供电单元输出的电压状况输出控制信号到切换电路，通过控制切换电路的开关元件的闭合与断开选通电网供电单元或者太阳能供电单元为外界供电。
3、根据权利要求2所述的一种供电控制装置，其特征在于：切换控制系统包括还包括实时钟电路，实时钟电路的输出端连接控制器的输入端，控制器根据实时钟时间输出控制信号到切换电路，通过控制切换电路的开关元件的闭合与断开选通电网供电单元或者太阳能供电单元为外界供电。
4、一种通风换气装置，它包括风机系统和供电控制装置，其特征在于：供电控制装置包括供电电源和切换控制系统，供电电源包括太阳能供电单元和电网供电单元，正常情况下由太阳能供电单元为风机系统供电，当光照不足，太阳能供电单元供电不足的情况下，由切换控制系统接入电网供电单元，并由电网供电单元为风机系统供电，太阳能供电单元包括太阳能电池和DC-DC升压电路，太阳能电池的输出端与DC-DC升压电路的输入端连接，DC-DC升压电路的输出端为风机系统供电，电网供电单元包括AC-DC整流电路，电网交流输入连接AC-DC整流电路的输入端，AC-DC整流电路的输出端为风机系统供电。
5、根据权利要求4所述的一种通风换气装置，其特征在于：切换控制系统包括检测电路、控制器和切换电路，控制器可以是微处理器，切换电路主要包括分别连接到AC-DC整流电路输出端和DC-DC升压电路输出端的开关元件，检测电路检测太阳能供电单元的电压信号并输入到控制器，控制器根据太阳能供电单元输出的电压状况输出控制信号到切换电路，通过控制切换电路的开关元件的闭合与断开选通电网供电单元或者太阳能供电单元为风机系统供电。
6、根据权利要求5所述的一种通风换气装置，其特征在于：切换控制系统包括还包括实时钟电路，实时钟电路的输出端连接控制器的输入端，控制器根据实时钟时间输出控制信号到切换电路，通过控制切换电路的开关元件的闭合与断开选通电网供电单元或者太阳能供电单元为风机系统供电。
7、根据权利要求4或5或6所述的一种通风换气装置，其特征在于：控制器可以是单片机MCU，切换电路可以是继电器切换电路，
8、根据权利要求4或5或6所述的一种通风换气装置，其特征在于：控制器可以是单片机MCU和光电耦合驱动电路组成，切换电路可以是可控硅开关。
9、根据权利要求4或5或6所述的一种通风换气装置，其特征在于：控制器可以与风机系统连接，控制风机系统的运行和接收风机系统的运行状态反馈。
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