CN202014108U - 一种交直流两用太阳能供电电源 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种交直流两用太阳能供电电源，包括依次相接的太阳能电池板、充电电路和蓄电池，蓄电池的输出端接电压/电流检测电路、DC/DC变换电路和DC/DC升压电路，电压/电流检测电路的输出端接充电控制器，充电控制器的输出端接充电电路；DC/DC升压电路的输出端依次接逆变桥电路、滤波电路和交流输出接口电路，蓄电池和DC/DC升压电路之间连接有输入电压采样电路，滤波电路和交流输出接口电路之间连接有输出电压采样电路，输入电压采样电路和输出电压采样电路的输出端均与逆变控制器相接，逆变控制器的输出端接DC/DC升压电路和逆变桥电路。本实用新型设计合理，成本低，使用操作便捷，稳定性好，效率高，功能完备，节能环保，便于推广使用。
Description
技术领域
本实用新型属于太阳能供电技术领域，尤其是涉及一种交直流两用太阳能供电电源。
背景技术
随着社会经济的发展，能源和资源的消耗速度越来越快。传统的燃料能源正在一天天减少，对环境造成的危害日益突出，同时全球还有20亿人得不到正常的能源供应。节约能源、保护环境已经成为人类可持续发展的必要条件，人们的注意力正转向可再生能源的利用和开发。这之中太阳能以其独有的优势而成为人们重视的焦点。但是目前太阳能的利用较为普及的还仅限于太阳能热水器，太阳能供电的应用领域还较少，而且随着电子技术的迅猛发展和人民生活水平的不断提高，进入普通人民家庭的家用用电器的种类和数量也越来越多，早期使用的用电器如收音机、录音机、充电手电筒等；现在使用广泛的小型用电器如手机、MP 3-MP6、数码相接等，使用广泛的大型用电器如电动按摩器、电动自行车、电动三轮车、电动摩托等。实际使用过程中，由于上述各种用电器需要的工作电压、工作电流大小不同，有的需要使用交流电，有的又需要使用直流电，所以均要配置相应的电源给其充电后使用或是直接供电使用，一个家庭的家用用电器数量增多，势必导致其需要保管的电源增多，给人民生活带来了诸多不便，浪费了宝贵的时间，如果不小心在保管时混淆，还容易烧毁或损坏用电器。如果能够设计一种交直流两用的供电电源，并采用太阳能来供电，将不仅解决能源危机的问题，起到节能环保的作用，还能够给人们的生活带来方便。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种交直流两用太阳能供电电源，其设计合理，成本低，使用操作便捷，稳定性好，效率高，精确度高，功能完备，节能环保，使用效果好，便于推广使用。
为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种交直流两用太阳能供电电源，其特征在于：包括太阳能电池板、与太阳能电池板相接的充电电路和与充电电路相接的蓄电池，所述蓄电池的输出端接用于检测蓄电池所输出电压或/和电流的电压/电流检测电路、用于将蓄电池所输出的电压变换为直流用电器所需电压的DC/DC变换电路和用于将蓄电池所输出的电压升高到一定电压的DC/DC升压电路，所述电压/电流检测电路的输出端接充电控制器，所述充电控制器接收电压/电流检测电路所检测到的电压/电流信号并经过分析处理后输出相应的控制信号给接在其输出端的充电电路，所述充电控制器与给其供电的DC/DC变换电路相接；所述DC/DC变换电路的输出端接直流输出接口电路；所述DC/DC升压电路的输出端依次接逆变桥电路、滤波电路和交流输出接口电路，所述蓄电池和DC/DC升压电路之间连接有输入电压采样电路，所述滤波电路和交流输出接口电路之间连接有输出电压采样电路，所述输入电压采样电路和输出电压采样电路的输出端均与逆变控制器相接，所述逆变控制器接收输入电压采样电路所采集的输入电压信号和输出电压采样电路所采集的输出电压信号并经过分析处理后输出相应的控制信号给接在其输出端的DC/DC升压电路和逆变桥电路。
上述的一种交直流两用太阳能供电电源，其特征在于：还包括与充电控制器相接的蓄电池反接保护电路、蓄电池过充电保护电路、系统短路保护电路和充放电指示灯。
上述的一种交直流两用太阳能供电电源，其特征在于：所述蓄电池为铅酸免维护蓄电池或胶体蓄电池，所述蓄电池的输出电压为12V。
上述的一种交直流两用太阳能供电电源，其特征在于：所述充电控制 器为单片机MSP430F149。
上述的一种交直流两用太阳能供电电源，其特征在于：所述直流输出接口电路为5V直流输出接口、6V直流输出接口、8V直流输出接口、9V直流输出接口或12V直流输出接口中的一种或几种的组合。
上述的一种交直流两用太阳能供电电源，其特征在于：所述逆变控制器为DSP芯片TMS 320F240。
本实用新型与现有技术相比具有以下优点：
1、设计合理，成本低：本实用新型实现了太阳能到交流电和直流电的转换，不仅实现了太阳能供电在家用电器中的广泛应用，节约了能源，还实现了电源多用的功能，设计合理且节约了成本。
2、使用操作便捷：本实用新型只需通过观察充放电指示灯就可以判断电源的工作状态，任何人都可轻松自如地学会使用，而且一个电源可以为多种家用用电器供电，使用操作便捷。
4、稳定性好，效率高，精确度高：本实用新型输出的电压稳定，电压的转化效率高，且输出电压的精确度高，误差不大于0.1V。
5、功能完备，使用效果好：本实用新型采用太阳能来为家用电器供电，节约了能源，而且，本实用新型不仅能够为家用电器提供交流电，还能为家用电器提供直流电，可以满足家用多种用电器的需求，减少了保管现有各种用电器电源带来的麻烦，也避免了因混淆带来的用电器的损坏，使用效果好。
6、便于推广使用：本实用新型能够适用于家用各种用电器，还可以作为旅游、野外露营的多用电源，能够实现一机多用，实用价值高，便于推广使用。
下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
附图标记说明：
1-太阳能电池板； 2-充电电路； 3-蓄电池；
4-电压/电流检测电路； 5-DC/DC变换电路； 6-DC/DC升压电路；
7-充电控制器； 8-直流输出接口电路； 9-逆变桥电路；
10-滤波电路； 11-交流输出接口电路； 12-输入电压采样电路；
13-输出电压采样电路； 14-逆变控制器； 15-蓄电池反接保护电路；
16-蓄电池过充电保护电路； 17-系统短路保护电路； 18-充放电指示灯。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型包括太阳能电池板1、与太阳能电池板1相接的充电电路2和与充电电路2相接的蓄电池3，所述蓄电池3的输出端接用于检测蓄电池3所输出电压或/和电流的电压/电流检测电路4、用于将蓄电池3所输出的电压变换为直流用电器所需电压的DC/DC变换电路5和用于将蓄电池3所输出的电压升高到一定电压的DC/DC升压电路6，所述电压/电流检测电路4的输出端接充电控制器7，所述充电控制器7接收电压/电流检测电路4所检测到的电压/电流信号并经过分析处理后输出相应的控制信号给接在其输出端的充电电路2，所述充电控制器7与给其供电的DC/DC变换电路5相接；所述DC/DC变换电路5的输出端接直流输出接口电路8；所述DC/DC升压电路6的输出端依次接逆变桥电路9、滤波电路10和交流输出接口电路11，所述蓄电池3和DC/DC升压电路6之间连接有输入电压采样电路12，所述滤波电路10和交流输出接口电路11之间连接有输出电压采样电路13，所述输入电压采样电路12和输出电压采样 电路13的输出端均与逆变控制器14相接，所述逆变控制器14接收输入电压采样电路12所采集的输入电压信号和输出电压采样电路13所采集的输出电压信号并经过分析处理后输出相应的控制信号给接在其输出端的DC/DC升压电路6和逆变桥电路9。
如图1所示，本实用新型还包括与充电控制器7相接的蓄电池反接保护电路15、蓄电池过充电保护电路16、系统短路保护电路17和充放电指示灯18。
如图1所示，本实施例中，所述蓄电池3为铅酸免维护蓄电池或胶体蓄电池，所述蓄电池3的输出电压为12V。所述充电控制器7为单片机MSP430F149。所述直流输出接口电路8为5V直流输出接口、6V直流输出接口、8V直流输出接口、9V直流输出接口或12V直流输出接口中的一种或几种的组合。所述逆变控制器14为DSP芯片TMS320F240。
本实用新型的工作原理及工作过程是：太阳能电池板1将太阳能转化为电能并输出给充电电路2，充电电路2对蓄电池3进行充电，电压/电流检测电路4对蓄电池3输出的电压/电流进行检测并输出给充电控制器7，充电控制器7接收电压/电流检测电路4所输出的电压/电流信号并对充电电路2给蓄电池3的充电进行控制；当用户需要使用交流电时，蓄电池3中所存储的电能通过DC/DC变化电路5输出到直流输出接口电路8，直接供给用户使用；当用户需要使用直流电时，蓄电池3中所存储的电能经过逆变，将直流电逆变成交流电后再供给用户使用，具体地，逆变控制器14接收输入电压采样单元12所采集的输入电压信号和输出电压采样单元13所采集的输出电压信号并经过分析处理后输出相应的控制信号给DC/DC升压电路6和逆变桥电路9，实现直流电到交流电的逆变。
以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。
Claims (6)
1.一种交直流两用太阳能供电电源，其特征在于：包括太阳能电池板(1)、与太阳能电池板(1)相接的充电电路(2)和与充电电路(2)相接的蓄电池(3)，所述蓄电池(3)的输出端接用于检测蓄电池(3)所输出电压或/和电流的电压/电流检测电路(4)、用于将蓄电池(3)所输出的电压变换为直流用电器所需电压的DC/DC变换电路(5)和用于将蓄电池(3)所输出的电压升高到一定电压的DC/DC升压电路(6)，所述电压/电流检测电路(4)的输出端接充电控制器(7)，所述充电控制器(7)接收电压/电流检测电路(4)所检测到的电压/电流信号并经过分析处理后输出相应的控制信号给接在其输出端的充电电路(2)，所述充电控制器(7)与给其供电的DC/DC变换电路(5)相接；所述DC/DC变换电路(5)的输出端接直流输出接口电路(8)；所述DC/DC升压电路(6)的输出端依次接逆变桥电路(9)、滤波电路(10)和交流输出接口电路(11)，所述蓄电池(3)和DC/DC升压电路(6)之间连接有输入电压采样电路(12)，所述滤波电路(10)和交流输出接口电路(11)之间连接有输出电压采样电路(13)，所述输入电压采样电路(12)和输出电压采样电路(13)的输出端均与逆变控制器(14)相接，所述逆变控制器(14)接收输入电压采样电路(12)所采集的输入电压信号和输出电压采样电路(13)所采集的输出电压信号并经过分析处理后输出相应的控制信号给接在其输出端的DC/DC升压电路(6)和逆变桥电路(9)。
2.按照权利要求1所述的一种交直流两用太阳能供电电源，其特征在于：还包括与充电控制器(7)相接的蓄电池反接保护电路(15)、蓄电池过充电保护电路(16)、系统短路保护电路(17)和充放电指示灯(18)。
3.按照权利要求1或2所述的一种交直流两用太阳能供电电源，其特征在于：所述蓄电池(3)为铅酸免维护蓄电池或胶体蓄电池，所述蓄电池(3)的输出电压为12V。
4.按照权利要求1或2所述的一种交直流两用太阳能供电电源，其特征在于：所述充电控制器(7)为单片机MSP430F149。
5.按照权利要求1或2所述的一种交直流两用太阳能供电电源，其特征在于：所述直流输出接口电路(8)为5V直流输出接口、6V直流输出接口、8V直流输出接口、9V直流输出接口或12V直流输出接口中的一种或几种的组合。
6.按照权利要求1或2所述的一种交直流两用太阳能供电电源，其特征在于：所述逆变控制器(14)为DSP芯片TMS320F240。
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