CN207504624U - 一种高效便携式太阳能光伏供电电源 - Google Patents

一种高效便携式太阳能光伏供电电源 Download PDF

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Abstract

本实用新型涉及太阳能技术领域,尤其是一种高效便携式太阳能光伏供电电源,包括太阳能电池板、第一储能电池、DSP控制系统、降压斩波器、第二储能电池/负载,太阳能电池板和第一储能电池均连接降压斩波器,DSP控制系统均通过驱动器连接降压斩波器,第二储能电池/负载连接降压斩波器,第一储能电池连接太阳能电池板。本实用新型有益效果:本实用新型运用电力电子技术、全数字化智能化技术,实现太阳能的高效利用,太阳能电池板、储能电池和降压斩波器的有机结合能更加有效的实现各种特殊充电工况和用电负载,实现对能量的高效利用,实现节能环保,提高了整个产品的高效便携使用性能。

Description

一种高效便携式太阳能光伏供电电源
技术领域
本实用新型涉及太阳能技术领域,尤其是一种高效便携式太阳能光伏供电电源。
背景技术
随着全球性的能源短缺,和环境污染,人们迫切希望应用新能源等节能环保新技术来解决。又随着科技的进步,便携式智能设备越来越来多,需要随时随地用电;同时智能家居系统、智能车联网系统的快速发展,这些系统可能远离供电电网、或者是处于移动中的便携设备,或者基于节能环保考虑而需要应用太阳能光伏电源供电;同样处于边远山区的类似于泥石流这样的检测系统,没有电网供应电源,太阳能光伏供电就是首选;户外旅游或者户外工作的临时场所,都急需太阳能光伏供电电源。随着柔性薄膜太阳能电池板的广泛应用,柔性薄膜太阳能电池板安装携带方便,可以折叠,使得便携式太阳能光伏供电电源成为可能,而市场上便携式的太阳能光伏电源质量不高,太阳能电池板对电池充电效率低、电路复杂,体积大且重量重,携带不方便,应用受到很大限制,研究一款便携式高效太阳能电池板供电电源,是非常有意义的事。
因此,对于上述问题有必要提出一种高效便携式太阳能光伏供电电源。
实用新型内容
本实用新型目的是克服了现有技术中的不足,提供了一种高效便携式太阳能光伏供电电源。
为了解决上述技术问题,本实用新型是通过以下技术方案实现:
一种高效便携式太阳能光伏供电电源,包括太阳能电池板、第一储能电池、DSP控制系统、降压斩波器、第二储能电池/负载,所述太阳能电池板和第一储能电池均连接降压斩波器,所述DSP控制系统均通过驱动器连接降压斩波器,所述第二储能电池/负载连接降压斩波器,所述第一储能电池连接太阳能电池板。
优选地,所述太阳能电池板通过第一电压电流器连接DSP控制系统。
优选地,所述第二储能电池/负载通过第二电压电流器连接DSP控制系统。
优选地,所述降压斩波器包括MOS管、二极管、第一电阻、第二电阻和电感。
优选地,所述MOS管的漏极通过第一电阻连接开关,所述MOS管的源极通过依次通过电感和第二电阻连接第二储能电池/负载。
优选地,所述MOS管的栅极连接驱动器,所述MOS管的源极还通二极管连接第二储能电池/负载。
优选地,所述第一电阻的两端连接第一电压电流器,所述第二电阻的两端连接第二电压电流器。
优选地,所述第一电压电流器和第二电压电流器均提供直流电。
本实用新型有益效果:本实用新型运用电力电子技术、全数字化智能化技术,实现太阳能的高效利用,太阳能电池板、储能电池和降压斩波器的有机结合能更加有效的实现各种特殊充电工况和用电负载,实现对能量的高效利用,储能电池为供电电源作为充电器使用的情况下,延长了各种负载电池池的使用寿命和使用效率,具有的能量存储功能,避免了能源的浪费,实现节能环保,提高了整个产品的高效便携使用性能。
以下将结合附图对本实用新型的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明,以充分地了解本实用新型的目的、特征和效果。
附图说明
图1是本实用新型的结构图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明,但是本实用新型可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
如图1所示,一种高效便携式太阳能光伏供电电源,包括太阳能电池板、第一储能电池、DSP控制系统、降压斩波器、第二储能电池/负载,所述太阳能电池板和第一储能电池均连接降压斩波器,所述DSP控制系统均通过驱动器连接降压斩波器,所述第二储能电池/负载连接降压斩波器,所述第一储能电池连接太阳能电池板。
进一步的,所述太阳能电池板通过第一电压电流器连接DSP控制系统,所述第二储能电池/负载通过第二电压电流器连接DSP控制系统。
其中,所述降压斩波器包括MOS管G1、二极管D1、第一电阻RCS1、第二电阻RCS2和电感L1,所述MOS管G1的漏极通过第一电阻RCS1连接开关K,所述MOS管G1的源极通过依次通过电感L1和第二电阻RCS2连接第二储能电池/负载。
此外,所述MOS管G1的栅极连接驱动器,所述MOS管G1的源极还通二极管D1连接第二储能电池/负载,所述第一电阻RCS1的两端连接第一电压电流器,所述第二电阻RCS2的两端连接第二电压电流器,所述第一电压电流器和第二电压电流器均提供直流电。
本实用新型运用电力电子技术、全数字化智能化技术,实现太阳能的高效利用,太阳能电池板、储能电池和降压斩波器的有机结合能更加有效的实现各种特殊充电工况和用电负载,实现对能量的高效利用,储能电池为供电电源作为充电器使用的情况下,延长了各种负载电池池的使用寿命和使用效率,具有的能量存储功能,避免了能源的浪费,实现节能环保,提高了整个产品的高效便携使用性能。
发明的突出部分是结合储能锂电池充分利用太阳能光伏的能量以及高效供电电源对不同用电设备进行便携式供电,既能实现随时给用电设备供电,给锂电池或者充电宝充电,还能充分利用锂电池给不同用电设备供电。
同时对于深度放电的电池,进行涓流充电。在恒压充电阶段,充电电流逐渐减小,充电过程持续直到充电电流减小到零,这样即使太阳能电池输出很小的功率,也能对电池充电,不会对电池过充电。当输入电源掉电或者输入电压低于电池电压时,自动进入低功耗的睡眠模式。
其显著特点是本系统可实现电池能量的双向使用,通过控制算法可以实现对电池的快速充电,也可以提供稳定的直流电压源,最关键的是可以将储能电池的能量可给各种电池充电,也可以直接作为稳压电源使用,具有快速、安全、节能环保等优点,其结构如图1所示。即太阳能薄膜光伏电池板(储能电池)→降压斩波器→用电设备/储能电池。
其工作原理:高效便携式太阳能光伏供电电源由4个部分组成,太阳能电池板,降压斩波器,储能电池组,DSP控制系统等,本系统能实现太阳能光伏能量的充分利用,储能电池能量的稳定使用,具有变电流快速充电、恒压恒流两种充电模式以及电压源输出模式;
当供电电源运行时候,开关“K”接到2脚,能量从太阳能电池板流向储能电池或者用电负载:太阳能电池板→降压斩波器→储能电池或者用电负载;当电负载为电阻电感性,供电电源可以作为恒压源使用;当用电负载为各种手机、笔记本电池或者其它电池时候,供电电源作为充电器使用,工作在变电流或者恒流恒压充电工作模式,可以给各种便携式用电设备充电。
DSP控制系统根据检测太阳能电池板、用电负载的各种状态,依据用电负载的运行状态以及运行停止等指令启动电源高效运行,具有太阳能电池最大功率点跟踪算法和负载类型自动识别。作为恒压源输出电压值可以任意设定;也可以给各种便携式设备电池充电,自动变电流、恒流恒压充电,充电电流任意设定,在恒压充电阶段,充电电流逐渐减小,充电过程持续直到充电电流减小到零,这样即使太阳能电池输出很小的功率,也能对电池充电;
当无太阳能光照的时候,或者是夜晚天气,开关“K”接到1脚,储能电池或者其它电池作为电源,可以给各种用电负载供电,尤其是给便携式设备的电池充电时,避免了因储能电池电压的降低而带来的充电电压或者充电电流的不稳定损伤电池的问题,缩短了充电时间,提高了充电效率。
以上详细描述了本实用新型的较佳具体实施例。应当理解,本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本实用新型的构思做出诸多修改和变化。因此,凡本技术领域中技术人员依本实用新型的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案,皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (8)

1.一种高效便携式太阳能光伏供电电源,其特征在于:包括太阳能电池板、第一储能电池、DSP控制系统、降压斩波器、第二储能电池/负载,所述太阳能电池板和第一储能电池均连接降压斩波器,所述DSP控制系统均通过驱动器连接降压斩波器,所述第二储能电池/负载连接降压斩波器,所述第一储能电池连接太阳能电池板。
2.如权利要求1所述的一种高效便携式太阳能光伏供电电源,其特征在于:所述太阳能电池板通过第一电压电流器连接DSP控制系统。
3.如权利要求2所述的一种高效便携式太阳能光伏供电电源,其特征在于:所述第二储能电池/负载通过第二电压电流器连接DSP控制系统。
4.如权利要求1所述的一种高效便携式太阳能光伏供电电源,其特征在于:所述降压斩波器包括MOS管、二极管、第一电阻、第二电阻和电感。
5.如权利要求4所述的一种高效便携式太阳能光伏供电电源,其特征在于:所述MOS管的漏极通过第一电阻连接开关,所述MOS管的源极通过依次通过电感和第二电阻连接第二储能电池/负载。
6.如权利要求4所述的一种高效便携式太阳能光伏供电电源,其特征在于:所述MOS管的栅极连接驱动器,所述MOS管的源极还通二极管连接第二储能电池/负载。
7.如权利要求4所述的一种高效便携式太阳能光伏供电电源,其特征在于:所述第一电阻的两端连接第一电压电流器,所述第二电阻的两端连接第二电压电流器。
8.如权利要求3所述的一种高效便携式太阳能光伏供电电源,其特征在于:所述第一电压电流器和第二电压电流器均提供直流电。
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