CN209805469U - 一种风光互补智能充电系统 - Google Patents
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Abstract
一种风光互补智能充电系统，包括太阳能板和风力发电机，太阳能板的输出端与第一DC/DC变换器的输入端相连接，风力发电机的输出端与AC/DC整流器的输入端连接，AC/DC整流器的输出端与第二DC/DC变换器的输入端相连接，第一、第二DC/DC变换器的输出端分别与风光互补控制核心的第一输入端相连接；风光互补控制核心的第一输出端与蓄电池组的输入端连接，蓄电池组的输出端通过变压器、电压转换模块和风光互补控制核心的第二输入端连接；风光互补控制核心与卸荷电路双向连接，风光互补控制核心的输出USB接口与负载连接；本实用新型充分利用风能和太阳能两种可再生资源，节能环保，并在时间上和季节上实现了互补，从而保证充电可靠稳定。
Description
技术领域
本实用新型涉及智能充电技术领域，特别涉及一种风光互补智能充电系统。
背景技术
手机目前已经成为人们生活中的必需品，但是目前普遍采用市电来充电，如何使用清洁能源给手机快速充电是一个严重而急迫的问题。
发明内容
为了克服上述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种风光互补智能充电系统，可以使用清洁、可持续使用的能源对手机等智能终端进行充电。
为了实现上述目的，本使用新型提供的技术方案为：
一种风光互补智能充电系统，包括太阳能板1和风力发电机2，太阳能板1的输出端与第一DC/DC变换器7的输入端相连接，风力发电机2的输出端与AC/DC整流器8的输入端连接，AC/DC整流器8的输出端与第二DC/DC变换器9的输入端相连接，第一DC/DC变换器7、第二DC/DC变换器9的输出端分别与风光互补控制核心3的第一输入端相连接；风光互补控制核心3的第一输出端与蓄电池组4的输入端连接，蓄电池组4的输出端通过变压器10、电压转换模块11和风光互补控制核心3的第二输入端连接；风光互补控制核心3与卸荷电路5双向连接，风光互补控制核心3的输出USB接口与负载6连接。
所述的太阳能板1选用单晶硅太阳能电池板，转换效率为16％～20％。
所述的风力发电机2采用垂直轴式风力发电机。
所述的蓄电池组4选用18650锂离子电池，容量在1200mah～3600mah之间，使用时循环寿命达到500次以上，电压为3.6V、3.8V或4.2V。
所述的风光互补控制核心3选用单片机型号为LPC114。
所述的负载6包括手机、平板电脑和笔记本电脑。
本实用新型的有益效果为：本实用新型充分利用风能和太阳能两种可再生资源，节能环保，并在时间上和季节上实现了互补，从而保证充电可靠稳定，能够保证给手机快速、安全地进行充电具有广阔的市场前景。
附图说明
图1为本发明风光互补智能充电系统的总体框图。
图2为本发明实施例风光互补控制核心3内部电路示意图。
图3为本发明实施例风能发电电路图。
图4为本发明实施例光能发电电路图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型作详细描述。
如图1所示，一种风光互补智能充电系统，包括太阳能板1和风力发电机2，太阳能板1的输出端与第一DC/DC变换器7的输入端相连接，风力发电机2的输出端与AC/DC整流器8的输入端连接，AC/DC整流器8的输出端与第二DC/DC变换器9的输入端相连接，第一DC/DC变换器7、第二DC/DC变换器9的输出端分别与风光互补控制核心3的第一输入端相连接；风光互补控制核心3的第一输出端与蓄电池组4的输入端连接，蓄电池组4的输出端通过变压器10、电压转换模块11和风光互补控制核心3的第二输入端连接；风光互补控制核心3与卸荷电路5双向连接，风光互补控制核心3的输出USB接口与负载6连接。
所述的太阳能板1选用单晶硅太阳能电池板，转换效率为16％～20％，高于其他几种常用的太阳能电池板。
所述的风力发电机2采用垂直轴式风力发电机，相比于水平轴式风力发电机，垂直轴式风立发电机发电效率高、对风向没有要求、启动风速小的优势。
所述的蓄电池组4选用18650锂离子电池，容量大，容量一般在1200mah～3600mah之间；寿命长，正常使用时循环寿命可达到500次以上；电压高，18650锂离子电池的电压一般在3.6V、3.8V、4.2V，高于镍铬电池和镍氢电池的1.2V。
所述的负载6包括手机、平板电脑和笔记本电脑等。
参照图2，图2为本实施例风光互补控制核心3内部电路示意图，图中内部集成32KB的FLASH程序存储器，8K的SRAM数据存储器，一个快速I2C接口，一个RS485/EIA485UART，两个带SSP特征的SPI接口，四个通用定时器，一个带窗口功能的看门狗定时器，功耗管理模块，一个ADC模块和42个GPIO。
参照图3，图3为本实施例风能发电电路图，图中风能发电电路主要组成有AC_DC转换电路，DC_DC buck变换电路，MOS驱动电路，继电器开关电路，通过一个全桥三相整流电路将接收到的三相交流电转换成直流电。
参照图4，图4为本实施例光能发电电路图，图中光能发电电路主要组成部分有直流滤波电路，MOS驱动电路，继电器开关电路等。单片机根据电路采集到的输入、输出电流和输入、输出电压进行最大功率跟踪计算，利用光耦隔离电路控制MOS的开关时间，实现太阳能电池输出电压的变换。在MOS打开时，电感储能元件进行能量存储；在MOS关断时，电路通过二极管紧接着续流，使太阳能电池能给蓄电池最适合的充电电压和充电电流。
本实用新型的工作原理为：通过风力发电机2和太阳能板1作为能源来源，将蓄电池组4作为储能设备，风力发电机2的原理就是先将风能装换成机械能，然后机械能驱动发电机，最后发电机输出交流电，交流电通过AC/DC整流器8处理后得到直流电，再通过第二DC/DC变换器9得到平稳的电压；太阳能板1将太阳能吸收转换为直流电，通过第一DC/DC变换器7得到平稳的电压；此时风光互补控制核心板3得到的电能供应给负载6，若在满足负载6正常工作的情况下，同时电能还有盈余，那么盈余的电能都存储到蓄电池组4中，当蓄电池组4电池充满时，可通过卸荷电路5将多余的电能卸荷掉，以免对设备造成损害。
Claims (6)
1.一种风光互补智能充电系统，其特征在于：包括太阳能板(1)和风力发电机(2)，太阳能板(1)的输出端与第一DC/DC变换器(7)的输入端相连接，风力发电机(2)的输出端与AC/DC整流器(8)的输入端连接，AC/DC整流器(8)的输出端与第二DC/DC变换器(9)的输入端相连接，第一DC/DC变换器(7)、第二DC/DC变换器(9)的输出端分别与风光互补控制核心(3)的第一输入端相连接；风光互补控制核心(3)的第一输出端与蓄电池组(4)的输入端连接，蓄电池组(4)的输出端通过变压器(10)、电压转换模块(11)和风光互补控制核心(3)的第二输入端连接；风光互补控制核心(3)与卸荷电路(5)双向连接，风光互补控制核心(3)的输出USB接口与负载(6)连接。
2.根据权利要求1所述的一种风光互补智能充电系统，其特征在于：所述的太阳能板(1)选用单晶硅太阳能电池板，转换效率为16％～20％。
3.根据权利要求1所述的一种风光互补智能充电系统，其特征在于：所述的风力发电机(2)采用垂直轴式风力发电机。
4.根据权利要求1所述的一种风光互补智能充电系统，其特征在于：所述的蓄电池组(4)选用18650锂离子电池，容量在1200mah～3600mah之间，使用时循环寿命达到500次以上，电压为3.6V、3.8V或4.2V。
5.根据权利要求1所述的一种风光互补智能充电系统，其特征在于：所述的风光互补控制核心(3)选用单片机型号为LPC114。
6.根据权利要求1所述的一种风光互补智能充电系统，其特征在于：所述的负载(6)包括手机、平板电脑和笔记本电脑。
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