CN203071842U - 家用太阳能发电及热水器电源控制装置 - Google Patents

家用太阳能发电及热水器电源控制装置 Download PDF

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Abstract

家用太阳能发电及热水器电源控制装置，由10只继电器，两只电源变换器、电热管接线两端及增压泵两端接市电、光伏板、阀控充电器、控制仪表室内外单元、蓄电瓶、逆变器，光伏板与阀控充电器、蓄电瓶通过线路连接，阀控充电器、蓄电瓶输出电路正极与控制仪表、逆变器、蓄电瓶正极连接，负极相对应连接，逆变器启动负极设为仪表控制极，控制仪表室外单元电源变换器a为逆变器输出交流电变压为直流电路与继电器连接，电源变换器b为市电220V变为12V电路连接继电器，接线A端是控制仪表接加热控制正极，接线B端为负极，接线C端为仪表保温控制负极，接线D端为增压、保温控制正极，接线E端为增压控制负极。

Description

家用太阳能发电及热水器电源控制装置
技术领域
本实用新型涉及电器技术领域，尤其涉及家用太阳能发电及热水器电源控制装置。
背景技术
太阳能管式热水器在我国的使用推广已有几十年的历史，但是由于各地的日照数差异很大，特别是重庆、贵州部分地区全年的日照率仅有45%，因此，家用太阳能的热水器就必须与市电联合应用，夏天全用太阳能热水器，冬天就必须要加市电对热水器辅充加热，为了克服上述太阳能热水器利用率较低的地区，或者根本无市电电源的山区与牧区，特设计了供一户家庭日常生活使用的太阳能发电，并给热水器辅充加热的电能，减少对市电的依赖，或者根本没有市电供电的地区，作为照明、电视收看以及热水器的使用所需要的电能。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种家用太阳能发电及热水器电源控制装置，它的结构组成包括10只继电器K1至K10、两只变换器TCR1、TCR2、电热管接线两端，交流市电两线接入端子和另一交流市电输入端子，光伏板、阀控充电器、控制仪表、控制仪表分内室外室两个单元、蓄电瓶、逆变器，通过户外的光伏板与阀控充电器、蓄电瓶通过线路连接，将光伏板发出的电能通过阀控充电器给储能电瓶充电，阀控充电器、储能电瓶输出线路的正极直流电源、外控制仪表单元、逆变器、蓄电瓶的正极连接，本装置逆变器启动负极设为仪表控制极，控制仪表分为二个单元，室外仪表控制单元为控制信号输出单元，室内仪表控制单元为用户操作单元，电源变换器A是逆变器输出的220V交流电变压为12V直流电线路与继电器K3、K4连接，给继电器K3、K4电磁线圈提供电源，电源变换器b为市电交流220V变压为12V直流通过线路连接继电器K9给继电器K9电磁线圈提供电源，连接A端是控制仪表接加热控制正极，接线B为负极，接线C为仪表保温控制负极，接线D端为增压保温控制正极，接线E端为增压控制负极。蓄电瓶负极与阀控充电器、逆变器、外控制仪表负极连接，整机全部电路通过仪表控制实现自动上水、加热、增压、照明及各种电器电源。
本装置逆变器启动负极设为控制
自动上水：控制电路恒温自动上水，控制仪表在上水时输出的12V直流控制电压将电磁阀打开或由接线D端和接线E端与继电器K10连接给电磁线圈供电，继电器K10共用端点与常关触点接通，220V交流市电电源通过继电器K10与增压泵连接供电。
热水器水箱水位到仪表设定水位时，仪表控制器的12V直流电自动关断，电磁阀、增压泵因失电而同时关闭。
自动加热：电路控制装置定时加热，控制仪表在加热时输出12V直流控制电压由A、B两接线端连接进入继电器K1、K2的电磁线圈，接线B端为12V负极，该负极由继电器K8常开触点直接连接逆变器启动电源负极，逆变器正极连接蓄电瓶正极，逆变器开始工作，输出220V交流电压，经电源变换器TRC1与继电器K3、K4连接将220V变为12V，给K3、K4电磁线圈供电，逆变器输出的电压由K3、K4两个继电器的常关触点进入继电器K1、K2，由于继电器K1、K2的电磁线圈A、B两接线端的加热控制电压，所以继电器K1和K2开关触点由常开触点转到常关触点，从电热管接线1、2两端供电，水箱温度达到设定温度，控制仪表关断加热控制电压，继电器K1、K2电源转换器TRC1、逆变器停止工作，继电器K3、K4因电源转换器TRC1没供电而触点自动常开，电源被切断、电热管停止加热。
照明控制电路：此电路利用控制仪表的保温键实现，一般保温键都不用，所以利用保温键有保温驱动电压输出，该电压经D和C接线端经过继电器K9进入继电器K5、K6、K7、K8相连接的电磁线圈驱动电压负极通过继电器K8常关触点进入逆变器启动电源负极，逆电器正极接蓄电瓶正极，逆变器工作输出220V交流电，该电压经继电器K6、K7的常关触点与交流市电端子3、4连接给各种电器供电和照明。
保护电路：当市电有电启动照明电路会因供电方式不同而烧坏配电箱逆变器，本保护电路是：电源变换器TCR2将220V变12V，将市电变压为12V供给继电器K9的电磁线圈供电，照明驱动电压负极，C点由继电器K9常开变为关闭，照明驱动电压进入继电器K5、K6、K7、K8电磁线圈的供电被关断,逆变器和四个继电器都不工作，从而起到保护作用。
辅助加热：由于光伏板因受天气和季节的影响输出的电压会变化，蓄电瓶未充足，逆变器工作时间短，不能将水箱水温烧至要求温度、蓄电瓶欠压、逆变器不工作、电源变换器TRC1因没有工作电压不工作，继电器K3、K4因电磁线圈无电触点开关处于常开状态，交流市电经继电器K3、K4、K1、K2给加热管供电辅助加热。
采用本技术方案的有益效果：利用太阳能基本满足一户人家的日用照明、电视、电热水器的用能要求，特别适合山区、草原、海岛、日照充足又无市电的用户。
附图说明
图1为本实用新型家用太阳能发电及热水器电源控制装置的电路结构图。
图中：1-电热管接线一端、2-电热管接线另一端、3、4-交流市电两线接端子、7、8-交流市电接增压泵输入端子、11-光伏板、12-阀控充电器、13-控制仪表室外单元、14-控制仪表室内单元、15-蓄电瓶、16-逆变器、TCR1-电源变换器a、TCR2-电源变换器b、K1、K2、K3、K4、K5、K6、K7、K8、K9、K10-继电器。
具体实施方式
本实用新型所涉及的一种家用太阳能发电及热水器电源控制装置，具体实施方式，对照附图加以说明，它的结构组成主要包括：10只继电器K1、K2、K3、K4、K5、K6、K7、K8、K9、K10，两只电源变换器TCR1、TCR2、电热管接线两端1、2、交流市电两接线端子3、4、交流市电连接增压泵输入端子7、8、光伏板11、阀控充电器12、控制仪表室外单元13、控制仪表室内单元14、蓄电瓶15、逆变器16，户外光伏板11与阀控充电器12、蓄电瓶15通过线路连接，阀控充电器12、蓄电瓶15输出电路的正极与控制仪表室外单元13，逆变器16、蓄电瓶15的正极连接，蓄电瓶15负极与阀控充电器12、逆变器16、控制仪表室外单元13的负极连接，逆变器16启动负极设为控制仪表极，控制仪表室外单元13为控制信号输出单元，控制仪表室内单元14为用户操作单元，电源变换器aTCR1是逆变器16输出的220V交流电变压为12V直流电线路与继电器K3、K4连接，电源变换器bTCR2为市电交流220V变压为12V直流电电路连接继电器K9，接线A端是控制仪表接加热控制正极，接线B端为负极，接线C端为仪表保温控制负极，接线D端为增压保温控制正极，接线E端为增压控制负极，整机全部电路通过控制仪表的控制实现自动上水、加热、增压、照明等为各种电器提供电源。
自动上水控制电路：控制仪表室外单元13在上水时输出12V直流电是由接线D端和接线E端与继电器K10连接给电磁线圈供电，继电器K10共用端点与常关触点接通，220V交流市电源通过继电器K10与增压泵连接。
照明控制电路：利用控制仪表室外单元13的保温键驱动电压输出，该电压经D和C接线端经过继电器K9与继电器K5、K6、K7、K8相连接，驱动电压负极通过继电器K8常关触点连接进入逆变器16启动电源负极，逆变器16正极接蓄电瓶15正极，逆变器16输出220V交流电经接继电器K6、K7的常关触点与交流市电端子3、4连接给各种电器供电和照明。
保护电路：电源变换器bTCR2将220V变12V与继电器K9连接给电磁线圈供电、照明驱动电压负极C点由继电器K9常开变为关闭，照明驱动电压进入继电器K5、K6、K7、K8电磁线圈供电被关断，逆变器16和四个继电器不工作，从而起保护作用。
辅助加热电路：逆变器16不工作，继电器K3、K4因电磁线圈无电，触点开关处于常开状，交流市电经继电器K3、K4、K1、K2给加热管供电辅助加热。

Claims (5)

1.一种家用太阳能发电及热水器电源控制装置，其特征在于：结构组成主要包括：10只继电器K1至K10，两只电源变换器（TCR1、TCR2）、电热管接线两端（1、2）、交流市电两端接线端子（3、4）、交流市电接增压泵输入端子（7、8）、光伏板（11）、阀控充电器（12）、控制仪表室外单元（13）、控制仪表室内单元（14）、蓄电瓶（15）、逆变器（16），户外光伏板（11）与阀控充电器（12）、蓄电瓶（15）通过线路连接，阀控充电器（12）、蓄电瓶（15）输出电路正极与控制仪表室外单元（13）、逆变器（16）、蓄电瓶（15）正极连接，负极相对应连接，逆变器（16）启动负极设为仪表控制极，控制仪表室外单元（13）为控制信号输出单元，控制仪表室内单元（14）为用户操作单元，电源变换器a（TCR1）为逆变器（16）输出220V交流电变压为12V直流电路与继电器（K3、K4）连接，电源变换器b（TCR2）为市电交流220V变压为12V交流电电路连接继电器（K9），接线A端是控制仪表接加热控制正极，接线B端为负极，接线C端为仪表保温控制负极，接线D端为增压、保温控制正极，接线E端为增压控制负极。
2.根据权利要求1所述的家用太阳能发电及热水器电源控制装置，其特征在于：控制仪表室外单元（13）上水时输出12V直流电是由接线D端和接线E端与继电器K10连接，继电器K10共用端点与常关触点接通，220V交流市电源通过继电器K10与增压泵连接。
3.根据权利要求1所述的家用太阳能发电及热水器电源控制装置，其特征在于：利用控制仪表室外单元（13）的保温键驱动电压输出经接线D和C端经过继电器K9与继电器K5、K6、K7、K8相连接，驱动电压负极通过继电器K8常关触点连接逆变器（16）启动电源负极，逆变器（16）正极接蓄电瓶（15）正极，逆变器（16）输出220V交流电经接继电器K6、K7的常关触点与交流市电端子接线（3、4）连接给各电器照明供电。
4.根据权利要求1所述的家用太阳能发电及热水器电源控制装置，其特征在于：电源变换器b（TCR2）将220V变12V与继电器K9连接并给电磁线圈供电，照明驱动电压负极c点由继电器K9常开变为关闭，逆变器（16）和继电器K5、K6、K7、K8不工作，起保护电路作用。
5.根据权利要求1所述的家用太阳能发电及热水器电源控制装置，其特征在于：辅助加热电路逆变器（16）不工作，继电器K3、K4因电磁线圈无电，触点开关处于常开状，交流市电经接继电器K3、K4、K1、K2给加热管辅助加热。
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