CN207053245U - 供电装置和系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例提供一种供电装置和系统，该供电装置包括单片机、第一开关、太阳能供电模组和蓄电池供电模组，太阳能供电模组包括太阳能电池板和第一稳压电路。其中，单片机用于检测太阳能电池板上的电压值，当所述电压值大于阈值时，单片机控制第一开关与第一稳压电路连通并为负载供电，当电压小于阈值时，单片机控制第一开关与蓄电池供电模组连通并为负载供电。本实用新型能够在复杂环境条件下，为负载提供稳定、长久的电能供给，且该供电装置工作效率高、实用性强、绿色环保。

Description

供电装置和系统

技术领域

本实用新型涉及节能供电技术领域，具体而言，涉及一种供电装置和系统。

背景技术

现有技术中的供电装置系统大致分为三类：第一种是最普通、最为基础的采用直接供电方式的供电装置，该供电装置结构复杂，价格昂贵，而且必须是实时供电，例如，小型发电机等；第二种是采用蓄电池进行供电，此种供电方式相对简单，但是蓄电池储存电能有限，需要在一定时间内进行更换，导致使用不便；第三种是利用太阳能等新能源装置对相关负载进行供电，但是此种供电方式易受环境限制，例如，下雨或阴天等。因此，如何解决现有技术中存在的问题，以增强供电装置的普适应和灵活性成为本领域技术人员的研究热点。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供了一种供电装置和系统，通过对供电装置的巧妙设计，能够便捷地实现太阳能供电模组和蓄电池供电模组之间的切换，保证为负载提供稳定且长久的电能供给。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种供电装置，所述供电装置包括单片机、第一开关、太阳能供电模组和蓄电池供电模组，所述太阳能供电模组包括太阳能电池板和第一稳压电路；

所述单片机的输入端与所述太阳能电池板的输出端电连接、输出端与所述第一开关电连接，所述第一稳压电路的输入端与所述太阳能电池板的输出端电连接、输出端与所述第一开关电路的第一输入端电连接，所述蓄电池供电模组的输出端与所述第一开关的第二输入端电连接，所述第一开关的输出端与负载电连接；

所述单片机用于检测所述太阳能电池板上的电压值，当所述电压值大于阈值时，所述单片机控制所述第一开关与所述第一稳压电路连通，并通过该太阳能电池板为所述负载供电，当所述电压小于所述阈值时，所述单片机控制所述第一开关与所述蓄电池供电模组连通，并通过该蓄电池供电模组为所述负载供电。

在本实用新型较佳实施例的选择中，所述供电装置还包括第二开关和第二稳压电路；

所述第二开关的输入端与所述太阳能电池板和所述单片机分别电连接、输出端与所述第二稳压电路的输入端电连接，所述第二稳压电路的输出端与所述蓄电池供电模组电连接；

当所述电压小于所述阈值时，所述单片机控制所述第二开关开启以连通所述太阳能电池板和所述第二稳压电路，并通过该太阳能电池板为所述蓄电池供电模组充电。

在本实用新型较佳实施例的选择中，所述供电装置还包括驱动芯片，所述驱动芯片的输入端与所述单片机电连接、输出端与所述第一开关和所述第二开关连接，用于所述第一开关和所述第二开关的开启/闭合提供驱动电压。

在本实用新型较佳实施例的选择中，所述驱动芯片设置至少两个输入端和与该输入端匹配的至少两个输出端；

所述至少两个输入端分别与所述单片机的输出端电连接，所述至少两个输出端分别与所述第一开关和第二开关电连接。

在本实用新型较佳实施例的选择中，所述驱动芯片为ULN2003A驱动芯片。

在本实用新型较佳实施例的选择中，所述第一开关和所述第二开关为继电器。

在本实用新型较佳实施例的选择中，所述供电装置还包括用于对输出电压进行稳压处理的第三稳压电路，所述第三稳压电路与所述第一开关和所述负载分别电连接。

在本实用新型较佳实施例的选择中，所述第三稳压电路设置有至少三个输出端，所述至少三个输出端分别用于输出不同的电压给所述负载。

在本实用新型较佳实施例的选择中，所述供电装置还包括采样电阻和下拉电阻，所述采样电阻的两端分别与所述太阳能电池板和所述单片机电连接，所述下拉电阻的两端分别与所述采样电阻和所述第一稳压电路电连接。

一种供电系统，所述供电系统包括管理终端和上述的供电装置，所述管理终端与所述供电装置通信连接。

本实用新型提供的供电装置和音频设备，通过对供电装置的巧妙设计，使得电子开关能够根据微处理器发送的不同控制信号，便捷地实现多路不同音频信号的切换输入。同时，该电路结构简单，制造成本较低。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本实用新型实施例提供的供电装置的连接框图。

图2为本实用新型实施例提供的供电装置的另一连接框图。

图3为本实用新型实施例提供的供电装置的电路结构示意图。

图4为本实用新型实施例提供的供电系统的连接框图。

图标：10-供电系统；20-供电装置；200-单片机；202-第一开关； 204-太阳能供电模组；2040-太阳能电池板；2042-第一稳压电路；206-蓄电池供电模组；208-第二开关；210-第二稳压电路；212-驱动芯片；214-第三稳压电路；216-采样电阻；218-下拉电阻；30-管理终端；40-负载。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例只是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。在本实用新型的描述中，术语“第一、第二、第三、第四等仅用于区分描述，而不能理解为只是或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如图1所示，本实用新型提供一种供电装置20，所述供电装置20包括单片机200、第一开关202、太阳能供电模组204和蓄电池供电模组206，所述太阳能供电模组204包括太阳能电池板2040和第一稳压电路2042。其中，所述单片机200的输入端与所述太阳能电池板2040的输出端电连接、输出端与所述第一开关202电连接，所述第一稳压电路2042的输入端与所述太阳能电池板2040的输出端电连接、输出端与所述第一开关202电路的第一输入端电连接，所述蓄电池供电模组206的输出端与所述第一开关202 的第二输入端电连接，所述第一开关202的输出端与负载40电连接。

具体地，所述单片机200用于检测所述太阳能电池板2040上的电压值，当所述电压值大于阈值时，所述单片机200控制所述第一开关202与所述第一稳压电路2042连通，并通过该太阳能电池板2040为所述负载40供电，当所述电压小于所述阈值时，所述单片机200控制所述第一开关202与所述蓄电池供电模组206连通，并通过该蓄电池供电模组206为所述负载40 供电。

除此之外，所述单片机200还与所述蓄电池充电模组中的蓄电池连接以检测该蓄电池上的电压，并在电压值较低时切换至所述太阳能供电模组 204进行供电。可选地，当所述单片机200同时检测太阳能供电模组204和蓄电池供电模组206电压值均小于阈值，无法为所述负载40供电时，所述单片机200可直接进行报警。

可选地，在实际实施时，所述供电装置20还可设置有用于太阳光检测的光电传感器，该光电传感器与所述单片机200电连接，以使得所述单片机200根据所述光电传感器反馈的太阳光状况确定是否进行所述太阳能供电模组204和蓄电池供电模组206之间的切换。

进一步地，在实际实施过程，虽然由于阴天等原因造成所述太阳能电池板2040上的电压值小于阈值而无法为所述负载40提供必要的电能供给，但是，可利用该太阳能电池板2040为所述蓄电池供电模组206中的蓄电池充电。具体地，请参阅图2，所述供电装置20还包括第二开关208和第二稳压电路210，所述第二开关208的输入端与所述太阳能电池板2040和所述单片机200分别电连接、输出端与所述第二稳压电路210的输入端电连接，所述第二稳压电路210的输出端与所述蓄电池供电模组206电连接。

实际实施时，当所述电压小于所述阈值时，所述单片机200控制所述第二开关208开启以连通所述太阳能电池板2040和所述第二稳压电路210，并通过该太阳能电池板2040为所述蓄电池供电模组206充电。

可选地，所述第一开关202用于实现所述太阳能供电模组204与所述蓄电池供电模组206之间的供电切换，所述第二开关208用于实现对所述述蓄电池供电模组206充电过程的开启和关闭。因此，所述第一开关202 和所述第二开关208可以是，但不限于继电器等。本实施例中，所述第一开关202和所述第二开关208采用继电器，通过提供不同的使能电压实现开启和断开。

进一步地，所述供电装置20还包括驱动芯片212，所述驱动芯片212 的输入端与所述单片机200电连接、输出端与所述第一开关202和所述第二开关208连接，用于为所述第一开关202和所述第二开关208的开启/闭合提供驱动电压。具体地，所述驱动芯片212可根据所述单片机200输入的脉冲电流控制所述驱动芯片212输入不同的电压或触发电压至所述第一开关202或所述第二开关208。

本实施例中，所述驱动芯片212设置有至少两个输入端和与该输入端匹配的至少两个输出端。所述至少两个输入端分别与所述单片机200的输出端电连接，所述至少两个输出端分别与所述第一开关202和第二开关208 电连接。

可选地，所述驱动芯片212可以是反相器，也可以是其他能够输出不同大小电压/电流值的驱动器等，本实施例中，所述驱动芯片212选用 ULN2003A驱动芯片212。

进一步地，所述负载40在实际工作过程中，可能由于功率等原因，需要不同大小的电能供给，同时，为了保证输出至所述负载40的电能的稳定，所述供电装置20还包括第三稳压电路214，所述第三稳压电路214与所述第一开关202和所述负载40分别电连接。

可选地，在本实施例中，所述第三稳压电路214设置有至少三个输出端，所述至少三个输出端分别用于输出不同的电压给所述负载40。例如，所述三个输出端可输出+12V、-12V和+5V三种不同大小的电压给所述负载 40。

应理解，所述第一稳压电路2042、所述第二稳压电路210和所述第三稳压电路214主要用于实现输出至负载40的电压的稳定，防止对电路中各器件的损坏，因此，所述第一稳压电路2042、所述第二稳压电路210和所述第三稳压电路214的具体类型等在此不做限制。

进一步地，所述供电装置20还包括采样电阻216和下拉电阻218，所述采样电阻216的两端分别与所述太阳能电池板2040和所述单片机200电连接，所述下拉电阻218的两端分别与所述采样电阻216和所述第一稳压电路2042电连接。应理解，所述采样电阻216和下拉电阻218的阻值可根据实际需求进行灵活设计。

基于上述供电装置20的描述，如图3所示，为本实施例给出的所述供电装置20的电路结构示意图，其中，所述驱动芯片212采用ULN2003A驱动芯片212，并通过该芯片上的端口1和2接收所述单片机200发送的脉冲，端口15和16用于输出触发电压给所述第一开关202和第二开关208。

进一步地，如图4所示，本实施例还提供一种供电系统10，所述供电系统10包括管理终端30和上述的供电装置20，所述管理终端30与所述供电装置20通信连接。

具体地，通过所述管理终端30可实现对所述供电装置20的远程控制和监控，同时，所述管理终端30还可接收所述供电装置20发送的报警等信息，从而保证供电系统10的正常运行。可选地，所述管理终端30可以是，但不限于服务器、移动终端等。

综上所述，本实用新型提供的供电装置20和系统。其中，通过对该供电装置20的巧妙设计，使得所述单片机200根据检测到的电压值实现对太阳能供电模组204和蓄电池供电模组206之间的智能切换，从而保证向负载40提供稳定、持续的电能供给，同时提高供电装置20的供电效率。

显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本实用新型实施例的功能可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的现有程序代码或算法来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本实用新型的功能实现不限制于任何特定的硬件和软件结合。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种供电装置，其特征在于，所述供电装置包括单片机、第一开关、太阳能供电模组和蓄电池供电模组，所述太阳能供电模组包括太阳能电池板和第一稳压电路；

所述单片机的输入端与所述太阳能电池板的输出端电连接、输出端与所述第一开关电连接，所述第一稳压电路的输入端与所述太阳能电池板的输出端电连接、输出端与所述第一开关电路的第一输入端电连接，所述蓄电池供电模组的输出端与所述第一开关的第二输入端电连接，所述第一开关的输出端与负载电连接；

所述单片机用于检测所述太阳能电池板上的电压值，当所述电压值大于阈值时，所述单片机控制所述第一开关与所述第一稳压电路连通，并通过该太阳能电池板为所述负载供电，当所述电压小于所述阈值时，所述单片机控制所述第一开关与所述蓄电池供电模组连通，并通过该蓄电池供电模组为所述负载供电。

2.根据权利要求1所述的供电装置，其特征在于，所述供电装置还包括第二开关和第二稳压电路；

所述第二开关的输入端与所述太阳能电池板和所述单片机分别电连接、输出端与所述第二稳压电路的输入端电连接，所述第二稳压电路的输出端与所述蓄电池供电模组电连接；

当所述电压小于所述阈值时，所述单片机控制所述第二开关开启以连通所述太阳能电池板和所述第二稳压电路，并通过该太阳能电池板为所述蓄电池供电模组充电。

3.根据权利要求2所述的供电装置，其特征在于，所述供电装置还包括驱动芯片，所述驱动芯片的输入端与所述单片机电连接、输出端与所述第一开关和所述第二开关连接，用于为所述第一开关和所述第二开关的开启/闭合提供驱动电压。

4.根据权利要求3所述的供电装置，其特征在于，所述驱动芯片设置至少两个输入端和与该输入端匹配的至少两个输出端；

所述至少两个输入端分别与所述单片机的输出端电连接，所述至少两个输出端分别与所述第一开关和第二开关电连接。

5.根据权利要求3所述的供电装置，其特征在于，所述驱动芯片为ULN2003A驱动芯片。

6.根据权利要求4所述的供电装置，其特征在于，所述第一开关和所述第二开关为继电器。

7.根据权利要求2所述的供电装置，其特征在于，所述供电装置还包括用于对输出电压进行稳压处理的第三稳压电路，所述第三稳压电路与所述第一开关和所述负载分别电连接。

8.根据权利要求7所述的供电装置，其特征在于，所述第三稳压电路设置有至少三个输出端，所述至少三个输出端分别用于输出不同的电压给所述负载。

9.根据权利要求1所述的供电装置，其特征在于，所述供电装置还包括采样电阻和下拉电阻，所述采样电阻的两端分别与所述太阳能电池板和所述单片机电连接，所述下拉电阻的两端分别与所述采样电阻和所述第一稳压电路电连接。

10.一种供电系统，其特征在于，所述供电系统包括管理终端和上述权利要求1-9中任一项所述的供电装置，所述管理终端与所述供电装置通信连接。