CN203416036U - 家庭内直流供电系统 - Google Patents

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Abstract

家庭内直流供电系统属于供电系统技术领域，尤其涉及一种家庭内直流供电系统。本实用新型提供一种节能、环保、可自动转换供电方式的家庭内直流供电系统。本实用新型包括太阳能电池板、控制器、开关电源和蓄电池，其结构要点控制器端口分别与太阳能电池板输出端口、开关电源输入输出端口、蓄电池端口、市电、 直流用电器的电源输入端口相连；所述控制器根据 太阳能电池板和蓄电池的电压值，控制太阳能电池板输出端口是否接通蓄电池端口、蓄电池端口是否接通 直流用电器的电源输入端口、 开关电源输出端口是否接通 直流用电器的电源输入端口 、市电是否接通开关电源输入端口。

Description

家庭内直流供电系统
技术领域
本实用新型属于供电系统技术领域，尤其涉及一种家庭内直流供电系统。
背景技术
现在的供电方法是220V 50Hz的交流电直接进入家庭，家庭内的插座和灯
具也都是220V直接供电，220V交流供电方式有一些优点，比如电压高，相同功率下供电电流较小，这样铺设线路时，所使用电缆可以细一些，节省铜等金属材料。但是随着社会的发展，220V供电方式逐渐显露出一些问题，除了因为电压高，对人体安全性不好外，目前很多设备的供电需要使用很多电源适配器进行电压变换，比如手机充电器现在基本都使用5V/1～2A的电源，笔记本计算机使用接近20V/2～3A的供电电源，等等。
发明内容
本实用新型就是针对上述问题，提供一种节能、环保、可自动转换供电方式的家庭内直流供电系统。
为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案，本实用新型包括太阳能电池板、控制器、开关电源和蓄电池，其结构要点控制器端口分别与太阳能电池板输出端口、开关电源输入输出端口、蓄电池端口、市电、直流用电器的电源输入端口相连；所述控制器根据太阳能电池板和蓄电池的电压值，控制太阳能电池板输出端口是否接通蓄电池端口、蓄电池端口是否接通直流用电器的电源输入端口、开关电源输出端口是否接通直流用电器的电源输入端口、市电是否接通开关电源输入端口。
作为一种优选方案，本实用新型还包括DC/DC转换器，所述控制器端口通过DC/DC转换器与直流用电器的电源输入端口相连。
作为另一种优选方案，本实用新型所述控制器包括单片机，单片机分别通过分压电阻采集所述开关电源输出电压、太阳能电池板输出电压和蓄电池电压；单片机分别通过开关管控制太阳能电池板输出端口是否接通蓄电池端口、蓄电池端口是否接通直流用电器的电源输入端口、开关电源输出端口是否接通直流用电器的电源输入端口；单片机通过固态继电器控制市电是否接通开关电源输入端口。
作为另一种优选方案，本实用新型所述开关管包括NPN三极管和P-MOS管，NPN三极管的集电极连接P-MOS管的栅极组成开关电路。
其次，本实用新型所述单片机采用STC12C5616AD单片机。
另外，本实用新型所述控制器端口通过接插件分别与太阳能电池板输出端口、开关电源输入输出端口、蓄电池端口、市电、直流用电器的电源输入端口相连。
本实用新型有益效果。
（1）直接输出直流电。
本实用新型控制器根据太阳能电池板和蓄电池的电压值，控制蓄电池端口是否接通直流用电器的电源输入端口、市电是否接通开关电源输入端口、开关电源输出端口是否接通直流用电器的电源输入端口。无论是蓄电池端口与直流用电器电源输入端口接通，还是市电通过开关电源为直流用电器供电，输出的均为直流电，节省了大量的电源适配器；且低电压输出，使用更加安全。
（2）节能、环保。
本实用新型控制器根据太阳能电池板和蓄电池的电压值，控制太阳能电池板输出端口是否接通蓄电池端口。利用太阳能电池板给蓄电池充电，节能、环保。
（3）可自动转换供电方式。
本实用新型控制器可根据太阳能电池板和蓄电池的电压值，选择蓄电池供电或开关电源供电，当太阳光照不足时，自动转为市电供电；实现不间断直流供电。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步说明。本实用新型保护范围不仅局限于以下内容的表述。
图1是本实用新型电路原理框图。
图2是本实用新型控制器原理图。
具体实施方式
如图所示，本实用新型包括太阳能电池板、控制器、开关电源和蓄电池，控制器端口分别与太阳能电池板输出端口、开关电源输入输出端口、蓄电池端口、市电、直流用电器的电源输入端口相连；所述控制器根据太阳能电池板和蓄电池的电压值，控制太阳能电池板输出端口是否接通蓄电池端口、蓄电池端口是否接通直流用电器的电源输入端口、开关电源输出端口是否接通直流用电器的电源输入端口、市电是否接通开关电源输入端口。
本实用新型还包括DC/DC转换器，所述控制器端口通过DC/DC转换器与直流用电器的电源输入端口相连。通过DC/DC转换器可将直流电进一步转换，适合更多的直流用电器。
所述控制器包括单片机，单片机分别通过分压电阻采集所述开关电源输出电压、太阳能电池板输出电压和蓄电池电压；单片机分别通过开关管控制太阳能电池板输出端口是否接通蓄电池端口、蓄电池端口是否接通直流用电器的电源输入端口、开关电源输出端口是否接通直流用电器的电源输入端口；单片机通过固态继电器控制市电是否接通开关电源输入端口。
所述开关管包括NPN三极管和P-MOS管，NPN三极管的集电极连接P-MOS管的栅极组成开关电路。
所述单片机采用STC12C5616AD单片机。宏晶STC12C5616AD单片机数据处理速度快、功耗低。
所述控制器端口通过接插件分别与太阳能电池板输出端口、开关电源输入输出端口、蓄电池端口、市电、直流用电器的电源输入端口相连。通过接插件连接各部分，当某一部分出现故障时，直接通过接插件将其更换，系统维护非常方便。
本实用新型可采用如下控制方式。
太阳能电池板电压﹥蓄电池﹥14.4V，太阳能电池板不给蓄电池充电，蓄电池为直流用电器供电。
太阳能电池板电压﹥蓄电池﹤14.4V，太阳能电池板给蓄电池充电，蓄电池为直流用电器供电。
太阳能电池板电压﹤蓄电池﹥10.8V，太阳能电池板不给蓄电池充电，蓄电池为直流用电器供电。
蓄电池﹤10.8V，太阳能电池板不给蓄电池充电，开关电源为直流用电器供电。
可以理解的是，以上关于本实用新型的具体描述，仅用于说明本实用新型而并非受限于本实用新型实施例所描述的技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本实用新型进行修改或等同替换，以达到相同的技术效果；只要满足使用需要，都在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.家庭内直流供电系统，包括太阳能电池板、控制器、开关电源和蓄电池，其特征在于控制器端口分别与太阳能电池板输出端口、开关电源输入输出端口、蓄电池端口、市电、直流用电器的电源输入端口相连；所述控制器根据太阳能电池板和蓄电池的电压值，控制太阳能电池板输出端口是否接通蓄电池端口、蓄电池端口是否接通直流用电器的电源输入端口、开关电源输出端口是否接通直流用电器的电源输入端口、市电是否接通开关电源输入端口。
2.根据权利要求1所述家庭内直流供电系统，其特征在于还包括DC/DC转换器，所述控制器端口通过DC/DC转换器与直流用电器的电源输入端口相连。
3.根据权利要求1所述家庭内直流供电系统，其特征在于所述控制器包括单片机，单片机分别通过分压电阻采集所述开关电源输出电压、太阳能电池板输出电压和蓄电池电压；单片机分别通过开关管控制太阳能电池板输出端口是否接通蓄电池端口、蓄电池端口是否接通直流用电器的电源输入端口、开关电源输出端口是否接通直流用电器的电源输入端口；单片机通过固态继电器控制市电是否接通开关电源输入端口。
4.根据权利要求3所述家庭内直流供电系统，其特征在于所述开关管包括NPN三极管和P-MOS管，NPN三极管的集电极连接P-MOS管的栅极组成开关电路。
5.根据权利要求3所述家庭内直流供电系统，其特征在于所述单片机采用STC12C5616AD单片机。
6.根据权利要求1所述家庭内直流供电系统，其特征在于所述控制器端口通过接插件分别与太阳能电池板输出端口、开关电源输入输出端口、蓄电池端口、市电、直流用电器的电源输入端口相连。
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