CN203968034U - 便携式家用光伏微型电站 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种便携式家用光伏微型电站。其目的是为了提供一种结构简单、便于携带、充分利用光能的微型光伏电站。本实用新型包括太阳能电池板、电量监测器、蓄电池、充放电控制电路、微型逆变器、蓄电池故障检测仪、报警器和光传感器，太阳能电池板的电流输出端与电量监测器的电流输入端连接，电量监测器的电流输出端与充放电控制电路的电流输入端连接，充放电控制电路分别与直流负载插座、交流负载插座和蓄电池连接,蓄电池两极处设置有并连接口。充放电控制电路的电流输出端与交流负载插座之间安装有微型逆变器。蓄电池的电流输出端与光传感器的电源连接，光传感器的信号输出端与蜂鸣报警器连接。蓄电池的两极还与蓄电池故障检测仪连接。

Description

便携式家用光伏微型电站

技术领域

本实用新型涉及光伏发电领域，特别是涉及一种便携式家用光伏微型电站。 

背景技术

光伏发电分为地面电站和分布式屋顶发电模式，分布式屋顶发电作为家庭用电的模式在农村和偏远地区遇到了瓶颈，尽管我国农村人口十分庞大，分布式发电在农村的利用率极低，目前，农村市场的光伏主要应用在农业大棚及屋顶光伏，而这两者在我国不同的地方是有很大的不同的。农村居住面积规模也很大，但是地域差别十分明显，经济发达地区可能住的是别墅，欠发达地区则是土胚房、木质结构房，十分复杂，经常维修，有多少屋顶适合安装分布式电站是光伏行业遇到的难题。中国地域广阔，人口居住受到条件和环境制约十分分散，电网改造投入费用和技术改造投入费用巨大,分布式发电模式在这种环境下发展受到了制约。 

光伏发电系统包括并网系统和独立供电系统两种。现阶段大型的电站都采用并网系统，而一般的家用光伏电站都采用独立供电系统。然而市场上较为完善的家用光伏电站基本上都是采用屋顶分布式发电模式，这种安装模式是国家规定的，不可随意移动，无防御自然灾害的能力，家庭迁移时不能移走。然而有一些可移动的微型光伏电站的充电控制系统采用的是单片机为控制核心，不仅成本较高，而且结构复杂，不便于维修。同时现有的微型光伏发电装置还有两个缺点： 

1、外界光照强度是否适合微型光伏电站进行充电需要使用人员自己进行判断，在这种情况下能光照强度否进行充电、充电时间的长短完全需要使用人员的主观感觉，有时会错过良好的充电时机，不能充分有效的利用光能。如果不去对光照强度进行判断，而是将微型光伏电一直安放在户外，一旦遇到阴雨或者下雪的天气有可能会损害微型电站的内部电路，降低微型电站的使用寿命，造成不必要的损失。 

2、微型光伏电站长期置于室外，蓄电池容易出现老化、故障等现象，蓄电池一旦发生故障有可能会出现电压过低、电流过高的现象，瞬间烧坏微型光伏电站的内部电路，造成不必要的损失。 

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种结构简单、体积小巧、便于携带、能够充分利用光能的便携式家用光伏微型电站。 

本实用新型便携式家用光伏微型电站，包括太阳能电池板和蓄电池，其特征在于：还包括充放电控制电路、微型逆变器、蓄电池故障检测仪、报警器和光传感器，太阳能电池板的电流输出端与充放电控制电路的电流输入端连接，充放电控制电路的电流输出端分别与直流负载插座和交流负载插座连接，充放电控制电路的电量存储端与蓄电池连接，在充放电控制电路的电流输出端与交流负载插座之间安装有微型逆变器，蓄电池的电流输出端与光传感器的电源连接，光传感器的信号输出端与报警器连接，蓄电池的两极之间连接有蓄电池故障检测仪。 

本实用新型便携式家用光伏微型电站，其中所述便携式家用光伏微型电站还包括电量监测器，电量监测器安装在太阳能电池板与充放电控制电路之间。 

本实用新型便携式家用光伏微型电站，其中所述太阳能电池板背面下部位置设置有电路电器安装箱，断路器和充放电控制电路设置在电路电器安装箱内。 

本实用新型便携式家用光伏微型电站，其中所述太阳能电池板正面下部开设有电量显示窗口和报警窗口，电量监测器和报警器分别安装在电量显示窗口和报警窗口处。 

本实用新型便携式家用光伏微型电站，其中所述充放电控制电路的电流输入端与太阳能电池板连接，电流输出端与直流负载插座和交流负载插座连接，在太阳能电池板和负载插座之间的主回路上依次设置有三条并联支路，第一条并联支路上设置有过欠压检测电路，第二条并联支路上设置有第二二极管D2，第二二极管D2的负极与太阳能电池板的负极端连接，第二二极管D2的正极与太阳能电池板的负极端连接，第三条并联支路上设置有蓄电池，蓄电池的正极与太阳能电池板的正极端连接，蓄电池的负极与太阳能电池板的正极端连接，在蓄电池的负极与主回路之间设置有保险丝F，在太阳能电池板正极端的主回路上设置有第一二极管D1，第一二极管D1的正极和太阳能电池板的正极端连接，第一二极管D1的负极和第一并联支路与主回路的一侧交点处连接，在主回路上还设置有第一开关模块T1和第二开关模块T2，第一开关模块T1连接在太阳能电池板的负极端与第一并联支路与主回路的另一侧交点之间，第二开关模块T2连接在负载插座与第三条并联支路与主回路的交点之间，第一开关模块T1的信号接收端与过欠压检测电路的过压检测输出端连接，第二开关模块T2的信号接收端与过欠压检测电路的欠压检测输出端连接。 

本实用新型便携式家用光伏微型电站，其中所述便携式家用光伏微型电站还包括支架， 支架顶端与太阳能电池板两侧的中间位置铰接，支架底端与地面接触。 

本实用新型便携式家用光伏微型电站，其中所述直流负载插座输出的电流为12V直流电，交流负载插座输出的电流为220V交流电。 

本实用新型便携式家用光伏微型电站，其中所述蓄电池的两极设置有并联接口。 

本实用新型便携式家用光伏微型电站，其中所述第一开关模块T1和第二开关模块T2处分别设置有USB235远程监控插口。 

本实用新型便携式家用光伏微型电站，其中所述报警器为蜂鸣报警器。 

本实用新型便携式家用光伏微型电站与现有技术不同之处在于：本实用新型结构简单、体积小巧、便于携带、能够充分利用光能。充放电控制电路分别与蓄电池、直流负载插座和交流负载插座连接，即可对电能进行储存，又可同时输出12V直流电和220V交流电，增加了家用光伏微型电站的供电种类，扩大了家用光伏微型电站的使用范围。蓄电池中的电量能够通过充放电控制电路反馈给直流负载插座和交流负载插座，即使太阳能电池板不工作时，直流负载插座和交流负载插座也能够向外部用电器进行供电。充放电控制电路上设置有USB235远程监控插口，可对充放电控制电路的状态进行远程控制。蓄电池两极处设置有并联接口，可与多个光伏微型电站的蓄电池进行并联，增加输电量。不必将太阳能电池板一直防止在室外，只需将光传感器放置于能够接触到阳光的地方，只要光照强度足够，蜂鸣报警器就会对外报警，提醒使用人员及时安放太阳能电池板进行充电，既能够充分有效的利用光能，又避免了阴雨天气对电路造成的损坏。蓄电池一旦出现故障，蓄电池故障检测仪会及时对外报警，避免了对光伏微型电站内部电路的损坏，大大降低了损失。 

下面结合附图对本实用新型便携式家用光伏微型电站作进一步说明。 

附图说明

图1为本实用新型便携式家用光伏微型电站的结构连接框图； 

图2为本实用新型便携式家用光伏微型电站中充放电控制电路的电路连接图； 

图3为本实用新型便携式家用光伏微型电站的主视图； 

图4为本实用新型便携式家用光伏微型电站的后视图。 

具体实施方式

如图3、4所示，为本实用新型便携式家用光伏微型电站，包括太阳能电池板1、支架2、电路电器安装箱3、蓄电池4、电量监测器、蓄电池故障检测仪、蜂鸣报警器和光传感器5。 太阳能电池板1正面并排安装有多个太阳能电池片，太阳能电池板1背面下部位置设置有电路电器安装箱3，在电路电器安装箱3内设置有充放电控制电路。在太阳能电池板1正面下部开设有电量显示窗口6和报警窗口7，在电量显示窗口6和报警窗口7处分别安装有电量监测器和蜂鸣报警器，电量监测器的电流输入端与太阳能电池板1的直流输出端连接，可通过电量监测器对输入电量进行监测，蜂鸣报警器的信号输入端与光传感器5的信号输出端连接，光传感器5的电源连接端与蓄电池4的两极连接，蓄电池4的端电压为12V，蓄电池4为光传感器5提供所需电能，蓄电池4的两极处还连接有并联接口，可供多个光伏微型电站的蓄电池4并联，增加输电量。蓄电池4的电流输入端与电路电器安装箱3内的充放电控制电路连接。在太阳能电池板1两侧安装有支架2，支架2顶端与太阳能电池板1两侧的中间位置铰接，支架2底端与地面接触，能够通过改变太阳能电池板1的角度使太阳能电池板1达到对光能的最佳吸收效果。 

如图1所示，为本实用新型便携式家用光伏微型电站的结构连接框图，太阳能电池板1的电流输出端与电量监测器的电流输入端连接，电量监测器的电流输出端与充放电控制电路的电流输入端连接，充放电控制电路的电流输出端分别与直流负载插座和交流负载插座连接，充放电控制电路的电量存储端与蓄电池的两极连接。在充放电控制电路的电流输出端与交流负载插座之间安装有微型逆变器。蓄电池4的电流输出端与光传感器5的电源连接，光传感器5的信号输出端与蜂鸣报警器连接。蓄电池4的两极之间还连接有蓄电池故障检测仪，蓄电池4出现电压过低等故障时，蓄电池故障检测仪会对外界进行报警。 

如图2所示，为本实用新型便携式家用光伏微型电站中充放电控制电路的电路连接图，充放电控制电路的电流输入端与太阳能电池板1连接，电流输出端与直流负载插座和交流负载插座连接。在太阳能电池板1和负载插座之间的主回路上依次设置有三条并联支路，第一条并联支路上设置有过欠压检测电路，第二条并联支路上设置有第二二极管D2，第二二极管D2的负极与太阳能电池板1的正极端连接，第二二极管D2的正极与太阳能电池板1的负极端连接。第三条并联支路上设置有蓄电池4，蓄电池4的正极与太阳能电池板1的正极端连接，蓄电池4的负极与太阳能电池板1的负极端连接，在蓄电池4的负极与主回路之间设置有保险丝F。在太阳能电池板1正极端的主回路上设置有第一二极管D1，第一二极管D1的正极和太阳能电池板1的正极端连接，第一二极管D1的负极和第一并联支路与主回路的一侧交点处连接。在主回路上还设置有第一开关模块T1和第二开关模块T2两个控制端，第一开关模块T1连接在太阳能电池板1的负极端与第一并联支路与主回路的另一侧交点之间，第二开关模块T2连接在负载插座与第三条并联支路与主回路的交点之间。第一开关模块T1的 信号接收端与过欠压检测电路的过压检测输出端连接，第二开关模块T2的信号接收端与过欠压检测电路的欠压检测输出端连接。在第一开关模块T1和第二开关模块T2处分别设置有USB235远程监控插口，USB235远程监控插口能够连接控制线的一端，控制线的另一端与计算机连接，通过计算机对能够对第一开关模块T1和第二开关模块T2的实时状态进行控制。 

充放电控制电路的电路工作原理为：太阳能电池板1产生的电能一部分储存入蓄电池4中，另一部分分别通过直流负载插座和交流负载插座对外输出。过欠压检测电路对蓄电池4的电压进行检测，当检测到的蓄电池4电压大于其额定电压时，过欠压检测电路控制第一开关模块T1闭合，太阳能电池板1不在为蓄电池4充电，起到过压保护作用。第二开关模块T2为蓄电池4的放电开关，当负载插座的负载电流大于蓄电池4的额定电流时或者蓄电池4的电压小于负载插座放电电压时，第二开关模块T2打开，起到保护蓄电池4的作用。只有当太阳能电池板1的输出电压大于蓄电池4电压时，第一二极管D1导通，反之第一二极管D1截止，保证蓄电池4不会向太阳能电池板1反向充电。一旦蓄电池4极性反接，第二二极管D2导通，蓄电池4通过第二二极管D2短路放电，产生大电流将保险丝F烧断，起到防止蓄电池4反接的作用。 

本实用新型的工作过程为：太阳能电池板1将吸收的光能转变为以电流形式存在的电能，电流流过电量监测器后通过充放电控制电路的电流输入端进入充放电控制电路中，在此过程中电量监测器显示发电量。充放电控制电路的电流输出端分别与直流负载插座、设置有微型逆变器的交流负载插座和蓄电池4连接，直流负载插座直接输出12V直流电，经过微型逆变器逆变后交流负载插座输出220V交流电。蓄电池4储存电能，储存的电能可以反馈给充放电控制电路，并通过直流负载插座和交流负载插座进行输出。阳光不够充足时，可以收起太阳能电池板1，将光传感器5放置于能够接触阳光的地方，一旦光照强度达到设定值，光传感器5将信号传给蜂鸣报警器，蜂鸣报警器对外报警，提醒使用人员光照强度已达到使用值。在长期使用的过程中，一旦蓄电池4出现故障，蓄电池故障检测仪会对外报警，提醒使用人员及时更换蓄电池4。 

本实用新型便携式家用光伏微型电站，充放电控制电路分别与蓄电池4、直流负载插座和交流负载插座连接，即可对电能进行储存，又可同时输出12V直流电和220V交流电，增加了家用光伏微型电站的供电种类，扩大了家用光伏微型电站的使用范围。蓄电池4中的电量能够通过充放电控制电路反馈给直流负载插座和交流负载插座，即使太阳能电池板1不工作时，直流负载插座和交流负载插座也能够向外部用电器进行供电。充放电控制电路上设置有USB235远程监控插口，可对充放电控制电路的状态进行远程控制。蓄电池4两极处设置 有并联接口，可与多个光伏微型电站的蓄电池4进行并联，增加输电量。不必将太阳能电池板1一直防止在室外，只需将光传感器5放置于能够接触到阳光的地方，只要光照强度足够，蜂鸣报警器就会对外报警，提醒使用人员及时安放太阳能电池板1进行充电，既能够充分有效的利用光能，又避免了阴雨天气对电路造成的损坏。蓄电池4一旦出现故障，蓄电池故障检测仪会及时对外报警，避免了对光伏微型电站内部电路的损坏，大大降低了损失。本实用新型结构简单、体积小巧、便于携带、能够充分利用光能，与现有技术相比具有明显的优点。 

以上所述的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本实用新型权利要求书确定的保护范围内。 

Claims (10)

1.一种便携式家用光伏微型电站，包括太阳能电池板(1)和蓄电池(4)，其特征在于：还包括充放电控制电路、微型逆变器、蓄电池故障检测仪、报警器和光传感器(5)，太阳能电池板(1)的电流输出端与充放电控制电路的电流输入端连接，充放电控制电路的电流输出端分别与直流负载插座和交流负载插座连接，充放电控制电路的电量存储端与蓄电池(4)连接，在充放电控制电路的电流输出端与交流负载插座之间安装有微型逆变器，蓄电池(4)的电流输出端与光传感器(5)的电源连接，光传感器(5)的信号输出端与报警器连接，蓄电池(4)的两极之间连接有蓄电池故障检测仪。 

2.根据权利要求1所述的便携式家用光伏微型电站，其特征在于：所述便携式家用光伏微型电站还包括电量监测器，电量监测器安装在太阳能电池板(1)与充放电控制电路之间。 

3.根据权利要求2所述的便携式家用光伏微型电站，其特征在于：所述太阳能电池板(1)背面下部位置设置有电路电器安装箱(3)，断路器和充放电控制电路设置在电路电器安装箱(3)内。 

4.根据权利要求2所述的便携式家用光伏微型电站，其特征在于：所述太阳能电池板(1)正面下部开设有电量显示窗口(6)和报警窗口(7)，电量监测器和报警器分别安装在电量显示窗口(6)和报警窗口(7)处。 

5.根据权利要求1所述的便携式家用光伏微型电站，其特征在于：所述充放电控制电路的电流输入端与太阳能电池板(1)连接，电流输出端与直流负载插座和交流负载插座连接，在太阳能电池板(1)和负载插座之间的主回路上依次设置有三条并联支路，第一条并联支路上设置有过欠压检测电路，第二条并联支路上设置有第二二极管(D2)，第二二极管(D2)的负极与太阳能电池板(1)的正极端连接，第二二极管(D2)的正极与太阳能电池板(1)的负极端连接，第三条并联支路上设置有蓄电池(4)，蓄电池(4)的正极与太阳能电池板(1)的正极端连接，蓄电池(4)的负极与太阳能电池板(1)的负极端连接，在蓄电池(4)的负极与主回路之间设置有保险丝(F)，在太阳能电池板(1)正极端的主回路上设置有第一二极管(D1)，第一二极管(D1)的正极和太阳能电池板(1)的正极端连接，第一二极管(D1)的负极和第一并联支路与主回路的一侧交点处连接，在主回路上还设置有第一开关模块(T1)和第二开关模块(T2)，第一开关模块(T1)连接在太阳能电池板(1)的负极端与第一并联支路与主回路的另一侧交点之间，第二开关模块(T2)连接在负载插座与第三条并联支路与主回路的交点之间，第一开关模块(T1)的信号接收端与过欠压检测电路的过压检测输出端连接，第二开关模块(T2)的信号接收端与过欠压检测电路 的欠压检测输出端连接。 

6.根据权利要求1所述的便携式家用光伏微型电站，其特征在于：所述便携式家用光伏微型电站还包括支架(2)，支架(2)顶端与太阳能电池板(1)两侧的中间位置铰接，支架(2)底端与地面接触。 

7.根据权利要求1所述的便携式家用光伏微型电站，其特征在于：所述直流负载插座输出的电流为12V直流电，交流负载插座输出的电流为220V交流电。 

8.根据权利要求1所述的便携式家用光伏微型电站，其特征在于：所述蓄电池(4)的两极设置有并联接口。 

9.根据权利要求5所述的便携式家用光伏微型电站，其特征在于：所述第一开关模块(T1)和第二开关模块(T2)处分别设置有USB235远程监控插口。 

10.根据权利要求4所述的便携式家用光伏微型电站，其特征在于：所述报警器为蜂鸣报警器。