CN202651868U - 一种市电—太阳能互补多电压输出备用电源及其装置 - Google Patents

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王宾
林勇
殷明
王琳基
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Abstract

本实用新型涉及一种市电—太阳能互补多电压输出备用电源及其装置，包括市电，太阳能板电池，蓄电池组，蓄电池组充电控制电路，逆变电路，恒流源输出电路，其特征在于：有市电输入时，市电给蓄电池组充电，所述的蓄电池组充电控制电路检测蓄电池组充电至饱和后断开市电给蓄电池组充电，无市电输入时太阳能电池给蓄电池组充电，所述的蓄电池组引出三个抽头作为两路12V和一路24直流电源的输出，所述的24V直流电源输出经逆变电路后输出交流信号，所述的交流信号经恒流源输出电路后输出恒定电流信号。本实用新型构思新颖独特，实现方案具体实用。所述电路能够提供多路输出，满足在特殊场合、特殊负载的用电需求。

Description

一种市电—太阳能互补多电压输出备用电源及其装置
技术领域
本实用新型涉及一种市电-太阳能互补多电压输出备用电源电路及其装置，所述电路能够提供多路输出，满足在特殊场合、特殊负载的用电需求。
背景技术
现有的备用电源电路多为单电源输出，有一定的局限性，难于满足特殊负载的用电需求。
实用新型内容
鉴于上述的技术不足，本实用新型提供一种市电—太阳能互补多电压输出备用电源及其装置，利用市电作为后备电源，有市电时候对蓄电池充电至饱，没有市电时候可以利用太阳能给蓄电池充电，该电路能够提供多电压输出，包括三路直流输出，一路交流输出和一路恒流输出，能够满足更多的用电需求。
本实用新型采用以下方案实现，本实用新型涉及一种市电—太阳能互补多电压输出备用电源及其装置，包括市电，太阳能板电池，蓄电池组，蓄电池组充电控制电路，逆变电路，恒流源输出电路，其特征在于：有市电输入时，市电给蓄电池组充电，所述的蓄电池组充电控制电路检测蓄电池组充电至饱和后断开市电与蓄电池组充电回路，无市电输入时太阳能电池给蓄电池组充电，所述的蓄电池组引出三个抽头作为两路12v和一路24直流电源的输出，所述的24v直流电源输出经逆变电路后输出交流信号，所述的交流信号经恒流源输出电路后输出恒定电流信号。所述蓄电池组由两个蓄电池串联而成。所述的市电和太阳能板电池输入分别与二极管串联后给蓄电池组充电。所述太阳能板电池以正方形结构安装在该装置的面板上。
本实用新型构思新颖独特，实现方案具体实用。适合于特殊场合、特殊负载的用电需求。
附图说明
图1是本实用新型电路原理示意图。
图2是本实用新型电路实施例电路图。
图3为本实用新型装置外形结构图。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型目的是提供一种市电—太阳能互补多电压输出备用电源及其装置，包括市电，太阳能板电池，蓄电池组，蓄电池组充电控制电路，逆变电路，恒流源输出电路，其特征在于：有市电输入时，市电给蓄电池组充电，所述的蓄电池组充电控制电路检测蓄电池组充电至饱和后断开市电与蓄电池组充电回路，无市电输入时太阳能电池给蓄电池组充电，所述的蓄电池组引出三个抽头作为两路12v和一路24直流电源的输出，所述的24v直流电源输出经逆变电路后输出交流信号，所述的交流信号经恒流源输出电路后输出恒定电流信号。所述蓄电池组由两个蓄电池串联而成。所述的市电和太阳能板电池输入分别与二极管串联后给蓄电池组充电。所述太阳能板电池以正方形结构安装在该装置的面板上。
图2为具体实施例电路图，out1代表直流12v输出，out2代表直流12v输出，out3代表直流24v输出，out4代表交流220v输出，out5代表恒流源输出。市电经阻容降压后与二极管D4串联给蓄电池组充电，太阳能板电池输入经二极管D3给蓄电池组充电。当该装置有市电信号输入时，由于市电经阻容降压整流后的电压仍然会大于太阳能板电池输出的电压，故这个时候是市电给蓄电池组充电。而当该装置没有市电输入时候，太阳能板电池就给蓄电池组充电。
有市电输入时候，市电给蓄电池组充电，蓄电池组充电检测电路检测到蓄电池组电压饱和，三极管Q2就会导通，直流继电器K1线圈得电，其常闭触点断开，常开触点闭合。断开市电给蓄电池组充电回路。
蓄电池组输出的一路24v直流信号经过逆变电路后输出频率为50Hz，幅值为220v的方波信号。           
该逆变电路为推挽式结构。两个开关管Q4,Q5的控制信号分别由两片NE555产生，该控制电路的具体工作原理为：前一个NE555产生直流方波脉冲信号，后一个NE555作为反相器。两片NE555的电源均取自单个蓄电池组，单个蓄电池组提供的电压经过稳压芯片W7812后稳定输出+12V，对于U1,该电源经过R1、D2对C1充电，此时U1输出高电平，充电时间为                                                
Figure 201220269790X100002DEST_PATH_IMAGE001
；当C1通过R2、D1对7管脚放电时，U1输出低电平，放电时间为
Figure 675976DEST_PATH_IMAGE002
。这样工作周期和频率为：                 
 
Figure 201220269790X100002DEST_PATH_IMAGE003
Figure 530800DEST_PATH_IMAGE004
当U1输出高电平时，三极管Q1导通，U2的4管脚（RESET）被拉低，这样U2就输出低电平；相应的，当U1输出低电平时，U2则输出高电平。两个输出信号交替驱动开关管，从而使直流输入起振，并在变压器次级产生交流电压，得到交流输出。
得到的交流输出是一个频率为50Hz，幅值为220v的方波。该方波用傅里叶级数展开得到：
Figure 310537DEST_PATH_IMAGE006
其有效值为：
   
Figure 892697DEST_PATH_IMAGE008
设恒流源输出电流值为100ma，可计算得到电容C3的阻值为：
Figure 707069DEST_PATH_IMAGE010
    该恒流源输出的电流可作为手机电池充电电流。考虑到方波的谐波分量的影响，实际输出的电流会大于100ma。
图3为本装置的外形结构图，1代表为直流12v输出，2代表为直流12v输出，3代表为直流24v输出，4代表为恒流源输出，5代表为太阳能电池板。太阳能电池板是以正方形结构安装在本装置的面板上。
设太阳能板电池周长为M，长为a,宽为b,当太阳能板电池以正方形结构安装时，其面积为：
Figure 467214DEST_PATH_IMAGE012
又M与a,b的关系为：
Figure 734248DEST_PATH_IMAGE014
这样可以进得到：
Figure 933148DEST_PATH_IMAGE016
    可以看出，当同样周长的太阳能板电池以正方形结构安装在装置的面板上时候，其面积是最大的，这样就能够保证在同样光照强度下，其输出的功率是最大的。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，凡依本实用新型申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本实用新型的涵盖范围。

Claims (4)

1.一种市电—太阳能互补多电压输出备用电源及其装置，包括市电，太阳能板电池，蓄电池组，蓄电池组充电控制电路，逆变电路，恒流源输出电路，其特征在于：有市电输入时，市电给蓄电池组充电，所述的蓄电池组充电控制电路检测蓄电池组充电至饱和后断开市电与蓄电池组充电回路，无市电输入时太阳能电池给蓄电池组充电，所述的蓄电池组引出三个抽头作为两路12v和一路24直流电源的输出，所述的24v直流电源输出经逆变电路后输出交流信号，所述的交流信号经恒流源输出电路后输出恒定电流信号。
2.根据权利要求1所述的一种市电—太阳能互补多电压输出备用电源及其装置，其特征在于所述蓄电池组由两个蓄电池串联而成。
3.根据权利要求1所述的一种市电—太阳能互补多电压输出备用电源及其装置，其特征在于所述的市电和太阳能板电池输入分别与二极管串联后给蓄电池组充电。
4.根据权利要求1所述的一种市电—太阳能互补多电压输出备用电源及其装置，其特征在于所述太阳能板电池以正方形结构安装在该装置的面板上。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104779902A (zh) * 2015-05-12 2015-07-15 长沙金定信息技术有限公司 一种太阳能电源模块
CN106340946A (zh) * 2016-10-13 2017-01-18 上海市城市排水有限公司机修安装分公司 一种移动式防汛太阳能应急逆变供电车

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