CN201656823U - 太阳能电池组多种电压输出的设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及太阳能电池组多种电压输出的设备，可有效解决太阳能的多种利用问题，其结构是，包括太阳能电池组、继电器和控制器，其特征在于，太阳能电池组经第一继电器接太阳能控制器和市电转换装置，太阳能控制器和蓄电池及市电转换装置相接，蓄电池的电源输出端接有多重输出转换器，市电转换装置经第二继电器接城市电网，第一继电器是由第一继电器线圈和第一继电器常闭触点构成，第一继电器常闭触点接太阳能电池组，第一继电器常闭触点接太阳能控制器和市电转换装置，第二继电器是由第二继电器线圈和第二继电器常闭触点构成，第二继电器常闭触点接城市电网和太阳能控制器，本实用新型结构简单，应用面广，广泛应用于车站、广场、郊外野营等，灵活，方便。

Description

太阳能电池组多种电压输出的设备

一、技术领域

本实用新型涉及太阳能，特别是一种太阳能电池组多种电压输出的设备。

二、背景技术

随着能源危机和环境污染的加深，太阳能的研究和利用受到广泛的关注。太阳能是丰富的可再生能源，也是清洁能源，不产生任何的环境污染，在太阳能的有效利用中，太阳能充电是近些年发展最快，最具活力的研究领域，是其中最受瞩目的项目之一。太阳能电池发电是基于“光生伏打效应”原理，将太阳能转化为电能，利用充电效应将太阳辐射直接转化为电能。它具有长期性、清洁性和灵活性大的优点，是其他能源无法比拟的。

太阳能是纯天然的一种自然之资源，太阳能环保，安全，无污染，资源丰富，为人类节约资源提供了有效能源。提供了是应对全球变暖的一种有效手段，因此太阳能的应用显得尤为重要，现在太阳能电能的应用主要在发电站，家庭热水器的方面的应用比较多，而因太阳能(硅的提炼)制作成本太高造成不能广发应用，传统应急灯应急灯是用市电进行控制，现在也有太阳能应用到紧急灯的，一般采用采用先进行蓄电池充电，而后再有蓄电池进行持续供电。太阳能组一般是单晶硅，多晶硅，非晶硅以及金属化合物。用于电路方面的太阳能电池组，单晶硅，多晶硅转换率高，但制作成本也居高不下是没有广泛被应用的原因。非晶硅电池组，由于可用气相沉积，制作工艺条件容易进行自动化控制，它还可以制成很薄很薄的薄膜，所以非晶硅太阳能电池得到了广泛应用，但是除了太阳能发电站和大面积太阳能电池组可以与市电并网，大都是独立来完成工作。这样使太阳能电池应用不能得到广泛应用。

三、实用新型内容

针对上述情况，为克服现有技术缺陷，本实用新型之目的就是提供一种太阳能电池组多种电压输出的设备，可有效解决太阳能的多种利用问题，其解决的技术方案是，包括太阳能电池组、继电器和控制器，其特征在于，太阳能电池组经第一继电器接太阳能控制器和市电转换装置，太阳能控制器和蓄电池及市电转换装置相接，蓄电池的电源输出端接有多重输出转换器，市电转换装置经第二继电器接城市电网，第一继电器是由第一继电器线圈和第一继电器常闭触点构成，第一继电器常闭触点接太阳能电池组，第一继电器常闭触点接太阳能控制器和市电转换装置，第二继电器是由第二继电器线圈和第二继电器常闭触点构成，第二继电器常闭触点接城市电网和太阳能控制器，本实用新型结构简单，用普通的继电器，来完成太阳能电池组与城市电网之间的相互电路控制。在车站、广场应用中，利用继电器就可以完成城市电网与太阳能电池组相互关联控制的电路，此方式应用在单晶硅和多晶硅及金属氧化物转换率高的太阳能电池组中。非晶硅的应用中更方便，到郊外，野营中太阳能电池组可以进行折叠，对拼。这样就可以把太阳能电池组放在背包里或者是装在车上，非晶硅电池组不与市电网络相连，是独立电路使用。只要有蓄电池和多功能输出模块，就可以直接进行应用，所以应用更加灵活，方便。

四、附图说明

图1为本实用新型的结构连接图。

图2为本实用新型的控制电路图。

五、具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式作详细说明。

由图1、2所示，本实用新型包括太阳能电池组、继电器和控制器，太阳能电池组1经第一继电器接太阳能控制器6和市电转换装置5，太阳能控制器6和蓄电池4及市电转换装置5相接，蓄电池4的电源输出端接有多重输出转换器3，市电转换装置5经第二继电器接城市电网2，第一继电器是由第一继电器线圈8(KT1)和第一继电器常闭触点12(KM1)、9(KM2)构成，第一继电器常闭触点12接太阳能电池组1，第一继电器常闭触点9接太阳能控制器6和市电转换装置5，第二继电器是由第二继电器线圈10(KT2)和第二继电器常闭触点11(KM3)构成，第二继电器常闭触点11接城市电网2和太阳能控制器6。

为了保证使用效果，所说的第二继电器常闭触点11经保险管FU3、FU2接城市电网2；第一继电器常闭触点9接市电转换装置5的变压器初级线圈T1，并经二极管D1和继电器触点开关J1接太阳能控制器6的输入端；

所说的市电转换装置5是在壳体内装有市电转换控制电路构成，市电转换控制电路是由三极管Q6、Q5及二极管D12、D15、D11、变压器M构成，三极管Q6的基极经二极管D14接三极管Q5的发射极和电容CD2，三极管Q6的发射极接变压器M的次级线圈T2，三极管Q6的集电极接二极管D12的负极和电容C11，并经二极管D13接第二继电器线圈10，三极管Q6的集电极和发射极之间有电容CD1，三极管Q5的基极经并联的电容C12、串联的二极管D15、ZD2接变压器M的次级线圈T2，二极管D15、ZD2的中间接头接电容CD2，三极管Q5的集电极接二极管D12及变压器M的次级线圈T3，并经二极管D12接电容C11一端，电容C11另一端接变压器M的次级线圈T3和二极管D13的负极，变压器M的初级线圈间串接有电容CD3、二极管D11。

所说的太阳能控制器6是由壳体及其内装的太阳能控制电路构成，太阳能控制电路是三极管Q1的发射极接地，其基极经电阻R9接运算放大器A1和电阻R6，三极管Q1的集电极接电阻R10、电阻R11，并经电阻R10接三极管Q3的基极，三极管Q3的发射极接地，三极管Q3的集电极接继电器J1、二极管D2、发光二极管LED4，三极管Q2的基极经电阻R8同运算放大器A2相连，三极管Q2的发射极接运算放大器A2、三极管Q4的发射极，并经串联的发光二极管LED2、电阻R16接继电器J2，三极管Q4的集电极接并联的二极管D3、二极管LED3、继电器J2，运算放大器A1、A2并联接二极管ZD1、电阻R5，运算放大器A1的两端间接有电阻R6，运算放大器A2的两端之间接有电阻R7，电阻R7、电容C2、电位器RP2、运算放大器A2并联接电阻R3，并经电阻R3接三端稳压器LM，电阻R6、电容C1、电位器RP1、运算放大器A1并联接电阻R2，并经电阻R2接三端稳压器LM及电阻R3、保险管FU1和继电器J1，保险管FU1同蓄电池4相连，继电器J1经电阻R1接二极管LED1，三端稳压器LM上接有电位器RP3，电位器RP3接电阻R4和接地电容C3，电阻R4、R5、运算放大器A1、接地电容C4、电阻R11、R12并联接三端稳压器LM的输出端，继电器J1、二极管D2、保险管R14、电阻R15、二极管D3、继电器J2并联接三端稳压器LM的输入端及电阻R3、R2、继电器J1和保险管FU1，稳压二极管ZD1的正极与并联的蓄电池4、电位器RP1、RP2、电容C2、二极管LED1、三极管Q2的发射极、三极管Q4的发射极相连。

在上述结构中，太阳能电池组1和城市电网2主要是为多重输出装置及蓄电池提供电源，多重输出转换器3是为了满足多种电器提供各种不同的电压。市电转换装置5是为了把市电变成能够满足蓄电池充电要求，第一继电器、第二继电器是为了进行太阳能和市电网络的相互控制。

当在白天有太阳光的情况下，太阳能电池组就会产生电能，为蓄电池和多功能提供电源，继电器触点12为常闭触点，当太阳能电池组为蓄电池和3多功能转换装置提供电源是时，继电器线圈8得到电压，继电器触点11为常闭触点就会断开，从而保证市电网络断开。

当在夜晚或者是阴雨天气的时候，太阳能电池电池组没有电压输出，8继电器线圈失电，继电器触点11闭合，继电器线圈10得到电压，这时继电器触点12就会有常闭状态变为常开，从而保证当市电网络为蓄电池4和多功能转换装3置提供电源的时候，太阳能电池组线路断开。市电网络的电压经过市电转换装置5进行装换，是为了为蓄电池4和多功能转换装置提供与太阳能电池组提供相同的电压。

而太阳能电池组1不能提供电源时，而蓄电池4又不需要充电时，为了避免浪费电能，蓄电池4会提供电压给继电器线圈10，当继电器线圈10得到电后，继电器常闭触点12、9就会断开，从而保证太阳能电池组1和城市电网2都与蓄电池4和多功能装换装置3电路断开，这个过程通过太阳能控制器6进行分析判断，从而进行电路控制来完成。

由上述情况可以看出，本实用新型提供了一种太阳能在多方面应用的一个平台，适合应用于火车站，广场建筑物，机场人流广泛的地方，这些场合可用单晶硅，多晶硅电池组及金属氧化物，因为转换率比较高，可应用于用电场合稍微大一点的场地方。而非晶硅电池组应用于家庭轿车，野外旅行，因为非晶硅可以做成非常薄的薄膜电池组，该电池组可进行折卷，拼对等方式，所以携带方便。本实用新型包括紧急灯，手机充电平台，手电筒充电等多种小功率电器元件。本实用新型太阳能多功能紧急应急灯，适用于单晶硅，多晶硅，非晶硅等多种的太阳能电池组。紧急灯，手机充电器，手电筒充电器应连接于蓄电池后的电路。本实用新型紧急灯为直流LED灯。

本实用新型的好处是用普通的继电器，来完成太阳能电池组与城市电网之间的相互电路控制。在车站，广场应用中，利用继电器就可以完成城市电网与太阳能电池组相互关联控制的电路，此方式应用在单晶硅和多晶硅及金属氧化物转换率高的太阳能电池组中。非晶硅的应用中更方便，到郊外，野营中太阳能电池组可以进行折叠，对拼。这样就可以把太阳能电池组放在背包里或者是装在车的上，非晶硅电池组不与市电网络相连，是独立电路使用。只要有蓄电池和多功能输出模块，就可以直接进行应用，所以应用更加灵活，方便，是太阳能应用上的创新。

Claims (4)

1.一种太阳能电池组多种电压输出的设备，包括太阳能电池组、继电器和控制器，其特征在于，太阳能电池组(1)经第一继电器接太阳能控制器(6)和市电转换装置(5)，太阳能控制器(6)和蓄电池(4)及市电转换装置(5)相接，蓄电池(4)的电源输出端接有多重输出转换器(3)，市电转换装置(5)经第二继电器接城市电网(2)，第一继电器是由第一继电器线圈(8)和第一继电器常闭触点(12、9)构成，第一继电器常闭触点(12)接太阳能电池组(1)，第一继电器常闭触点(9)接太阳能控制器(6)和市电转换装置(5)，第二继电器是由第二继电器线圈(10)和第二继电器常闭触点(11)构成，第二继电器常闭触点(11)接城市电网(2)和太阳能控制器(6)。

2.根据权利要求1所述的太阳能电池组多种电压输出的设备，其特征在于，所说的第二继电器常闭触点(11)经保险管FU3、FU2接城市电网(2)；第一继电器常闭触点(9)接市电转换装置(5)的变压器初级线圈T1，并经二极管D1和继电器触点开关J1接太阳能控制器(6)的输入端。

3.根据权利要求1所述的太阳能电池组多种电压输出的设备，其特征在于，所说的市电转换装置(5)是在壳体内装有市电转换控制电路构成，市电转换控制电路是由三极管Q6、Q5及二极管D12、D15、D11、变压器M构成，三极管Q6的基极经二极管D14接三极管Q5的发射极和电容CD2，三极管Q6的发射极接变压器M的次级线圈T2，三极管Q6的集电极接二极管D12的负极和电容C11，并经二极管D13接第二继电器线圈10，三极管Q6的集电极和发射极之间有电容CD1，三极管Q5的基极经并联的电容C12、串联的二极管D15、ZD2接变压器M的次级线圈T2，二极管D15、ZD2的中间接头接电容CD2，三极管Q5的集电极接二极管D12及变压器M的次级线圈T3，并经二极管D12接电容C11一端，电容C11另一端接变压器M的次级线圈T3和二极管D13的负极，变压器M的初级线圈间串接有电容CD3、二极管D11。

4.根据权利要求1所述的太阳能电池组多种电压输出的设备，其特征在于，所说的太阳能控制器(6)是由壳体及其内装的太阳能控制电路构成，太阳能控制电路是三极管Q1的发射极接地，其基极经电阻R9接运算放大器A1和电阻R6，三极管Q1的集电极接电阻R10、电阻R11，并经电阻R10接三极管Q3的基极，三极管Q3的发射极接地，三极管Q3的集电极接继电器J1、二极管D2、发光二极管LED4，三极管Q2的基极经电阻R8同运算放大器A2相连，三极管Q2的发射极接运算放大器A2、三极管Q4的发射极，并经串联的发光二极管LED2、电阻R16接继电器J2，三极管Q4的集电极接并联的二极管D3、二极管LED3、继电器J2，运算放大器A1、A2并联接二极管ZD1、电阻R5，运算放大器A1的两端间接有电阻R6，运算放大器A2的两端之间接有电阻R7，电阻R7、电容C2、电位器RP2、运算放大器A2并联接电阻R3，并经电阻R3接三端稳压器LM，电阻R6、电容C1、电位器RP1、运算放大器A1并联接电阻R2，并经电阻R2接三端稳压器LM及电阻R3、保险管FU1和继电器J1，保险管FU1同蓄电池4相连，继电器J1经电阻R1接二极管LED1，三端稳压器LM上接有电位器RP3，电位器RP3接电阻R4和接地电容C3，电阻R4、R5、运算放大器A1、接地电容C4、电阻R11、R12并联接三端稳压器LM的输出端，继电器J1、二极管D2、保险管R14、电阻R15、二极管D3、继电器J2并联接三端稳压器LM的输入端及电阻R3、R2、继电器J1和保险管FU1，稳压二极管ZD1的正极与并联的蓄电池4、电位器RP1、RP2、电容C2、二极管LED1、三极管Q2的发射极、三极管Q4的发射极相连。

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