CN216086234U - 一种智能可再生供电电源 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种智能可再生供电电源，利用太阳能作为清洁能源供能并对太阳光的强度进行实时监测，在阴雨天等太阳光强度不足时可以智能切换到市电充电等其他供能方式，更为清洁化和智能；本实用新型保证了供电连续性。利用两块蓄电池交替储存太阳能转换的电能，并在恰当时间智能切换不同的蓄电池，这样可以完成长时间的连续供电，有效延长了监测设备的工作时间；利用超级电容的储能特性，保证了两块蓄电池可以无缝切换，保证了供电电源的可靠性。

Description

一种智能可再生供电电源

技术领域

本实用新型涉及电力设备技术领域，尤其涉及一种智能可再生供电电源。

背景技术

随着物联网技术和智慧物流技术的发展，在物流行业以及特殊物品的全生命周期过程中，往往需要配备大量智能监测设备，例如监控设备、通信设备等等。由于物流过程或者全生命周期过程通常较长，故其监测设备往往需要连续长时间运行。因此，供电系统能否连续、长时间、稳定供电就需要对于这些设备，我们常常需要其长时间的不间断的进行工作将直接影响到这些监测设备的测试结果、性能以及它们可靠性和通用性。

实用新型内容

为解决现有技术的不足，本实用新型提出了一种智能可再生供电电源。

为了实现上述目的，本实用新型提供一种智能可再生供电电源，包括：太阳能光伏组件、市电充电组件、蓄电池组件、控制组件及电源转换组件；

所述太阳能光伏组件和市电充电组件并行接入第一多通道模拟开关，第一多通道模拟开关连接蓄电池组件；蓄电池组件连接第二多通道模拟开关，控制组件连接至第一多通道模拟开关和第二多通道模拟开关进行控制，第二多通道模拟开关连接电源转换组件，电源转换组件连接控制组件；

其中，蓄电池组件包括并行设置的第一蓄电池和第二蓄电池。

其中，还包括一监测组件，所述监测组件包括光传感器和数据转换器，光传感器连接数据转换器，数据转换器连接控制组件；其中，所述光传感器为光敏电阻、OTP3002传感器或AMS104Y传感器。

其中，太阳能光伏组件为太阳能光伏充电设备，用以为第一蓄电池和第二蓄电池进行光伏充电；所述市电充电组件为市电充电电路，连接至220V交流电，用以向第一蓄电池和第二蓄电池充电。

其中，第一多通道模拟开关和第二多通道模拟开关采用三组二路模拟开关CD4053、四双向模拟开关CD4066、双四路模拟开关CD4052中的一种或两种；其中，第一多通道模拟开关一端分别连接太阳能光伏组件和市电充电组件，另一端连接第一蓄电池和第二蓄电池的输电端；第二多通道模拟开关一端连接第一蓄电池和第二蓄电池的供电端，另一端连接至电源转换电路，以进行电压转换。

其中，第二多通道模拟开关和电源转换电路之间设置一断电补偿电路。

其中，控制组件为以控制芯片为核心构建的中央控制电路；所述控制芯片的型号为STM2F103、STM2F105、STM2F205、STM2F407、STM2F767、MSP430F1611、MSP430F235、MSP430F4618、C8051F020、C8051F363、Vitrex-5、Vitrex-6、Vitrex-7、Spartan-3、Spartan-6、XC9536、XC9572、XC95144、XCR3256XL、XCR3384、XCR3960中的一种。

其中，控制组件的中央控制电路连接一蜂鸣器和警示灯，在中央控制电路的控制芯片控制下，在达到需要警报的情况时发出警报信号。

区别于现有技术，本实用新型提供了一种智能可再生供电电源，利用太阳能作为清洁能源供能并对太阳光的强度进行实时监测，在阴雨天等太阳光强度不足时可以智能切换到市电充电等其他供能方式，更为清洁化和智能；本实用新型保证了供电连续性。利用两块蓄电池交替储存太阳能转换的电能，并在恰当时间智能切换不同的蓄电池，这样可以完成长时间的连续供电，有效延长了监测设备的工作时间；利用超级电容的储能特性，保证了两块蓄电池可以无缝切换，保证了供电电源的可靠性。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：

图1为本实用新型提供的一种智能可再生供电电源的结构示意图。

具体实施方式

为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本实用新型的具体实施方式。

参阅图1，本实用新型提供了一种智能可再生供电电源，包括：太阳能光伏组件1、市电充电组件2、蓄电池组件3、控制组件4及电源转换组件5；

所述太阳能光伏组件1和市电充电组件2并行接入第一多通道模拟开关6，第一多通道模拟开关6连接蓄电池组件3；蓄电池组件3连接第二多通道模拟开关7，控制组件4连接至第一多通道模拟开关6和第二多通道模拟开关7进行控制，第二多通道模拟开关7连接电源转换组件5，电源转换组件5连接控制组件4；

其中，蓄电池组件3包括并行设置的第一蓄电池31和第二蓄电池32。

其中，还包括一监测组件8，所述监测组件8包括光传感器81和数据转换器82，光传感器81连接数据转换器82，数据转换器82连接控制组件4；其中，所述光传感器81为光敏电阻、OTP3002传感器或AMS104Y传感器。

光传感器81感应光照强度，实时或定时发送至中央控制电路。数据转换器82则用于将光照强度的数据转换为中央控制电路可识别的信号格式，通过中央控制电路对光照强度进行判断，若在一定时间间隔内持续接收到的光照强度数据值小于预设的光照强度阈值，则中央控制电路控制第一多通道模拟开关6切换充电方式，从太阳能充电方式切换至市电充电方式；若在市电充电过程中，在一定时间间隔内持续接收到的光照强度数据值大于预设的光照强度阈值，则中央控制电路控制第一多通道模拟开关6切换充电方式，从市电充电方式切换至太阳能充电方式。

其中，太阳能光伏组件1为太阳能光伏充电设备，用以为第一蓄电池31和第二蓄电池32进行光伏充电；所述市电充电组件2为市电充电电路，连接至220V交流电，用以向第一蓄电池31和第二蓄电池32充电。

其中，第一多通道模拟开关6和第二多通道模拟开关7采用三组二路模拟开关CD4053、四双向模拟开关CD4066、双四路模拟开关CD4052中的一种或两种；其中，第一多通道模拟开关6一端分别连接太阳能光伏组件1和市电充电组件2，另一端连接第一蓄电池31和第二蓄电池32的输电端；第二多通道模拟开关7一端连接第一蓄电池31和第二蓄电池32的供电端，另一端连接至电源转换电路5，以进行电压转换。

其中，第二多通道模拟开关7和电源转换电路5之间设置一断电补偿电路9。

其中，控制组件4为以控制芯片41为核心构建的中央控制电路；所述控制芯片41的型号为STM2F103、STM2F105、STM2F205、STM2F407、STM2F767、MSP430F1611、MSP430F235、MSP430F4618、C8051F020、C8051F363、Vitrex-5、Vitrex-6、Vitrex-7、Spartan-3、Spartan-6、XC9536、XC9572、XC95144、XCR3256XL、XCR3384、XCR3960中的一种。

其中，控制组件4的中央控制电路连接一蜂鸣器42和警示灯43，在中央控制电路的控制芯片控制下，在达到需要警报的情况时发出警报信号。

断电补偿电路9是在第二多通道模拟开关7与之后的转换电路连接时在其中加入一个超级电容。它可以在模拟开关动作的时候，短时间的充当电源使用，以此保证之后的电路在模拟开关动作时可以保证之后的电路可以正常工作。

中央控制电路保证了整个系统的平稳合理的运行，负责从光传感器81接收信息，判断当前能量来源是太阳能光伏组件1还是220V市电充电组件2；根据两块蓄电池的电量高低情况来做出决策，向模拟开关发送相应的指令将正在充电的蓄电池与正在向外供能的蓄电池进行切换。若接收到系统异常工作信号，系统会亮起红灯并触发蜂鸣器进行警示。此外，本电源同时具备手动选择蓄电池能量来源方式的按钮。

具体的，通过监控组件8的光传感器81对太阳光强度进行实时感应，并通过数据转换器82将光传感器81的感应数据进行数据转换后发送至控制组件4的中央控制电路，中央控制电路连接至第一多通道模拟开关6，当中央控制电路接收光传感器81的信号，判定为晴天时，控制太阳能光伏充电组件1和第一蓄电池31、第二蓄电池32的线路导通，则通过太阳能光伏充电组件1向第一蓄电池31、第二蓄电池32进行太阳能充电；若判定为阴雨天时，则控制市电充电组件2和第一蓄电池31、第二蓄电池32的线路导通，通过市电充电组件2向第一蓄电池31、第二蓄电池32进行市电充电。

在本实用新型中，第一蓄电池31为第二蓄电池32的备用电池，第二多通道模拟开关7中，连接第二蓄电池32和断电补偿电路9之间的通路为导通状态，通过第二蓄电池32中存储的电量进行输出。同时控制组件4的中央控制电路对第二蓄电池32的电量情况及工作状态进行监测，若检测到第二蓄电池32的实时电量低于预设电量阈值，或者检测到第二蓄电池32的工作状态发生变化，则判定第二蓄电池32的工作状态发生改变，则通过中央控制电路控制，使第二多通道模拟开关7的导通状态改变，使连接第一蓄电池31和断电补偿电路9的通路导通，第二蓄电池32和断电补偿电路9的通路截止，使用第一蓄电池31进行供电。若中央控制电路判定第二蓄电池32是电量低的情况，则控制进行充电，若是工作状态改变发生故障，则控制与中烟控制电路连接的蜂鸣器和警报灯发出声光警报，提醒工作人员进行检修。

区别于现有技术，本实用新型提供了一种智能可再生供电电源，利用太阳能作为清洁能源供能并对太阳光的强度进行实时监测，在阴雨天等太阳光强度不足时可以智能切换到市电充电等其他供能方式，更为清洁化和智能；本实用新型保证了供电连续性。利用两块蓄电池交替储存太阳能转换的电能，并在恰当时间智能切换不同的蓄电池，这样可以完成长时间的连续供电，有效延长了监测设备的工作时间；利用超级电容的储能特性，保证了两块蓄电池可以无缝切换，保证了供电电源的可靠性。

上面结合附图对本实用新型的实施例进行了描述，但是本实用新型并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不脱离本实用新型宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本实用新型的保护之内。

Claims (7)

1.一种智能可再生供电电源，其特征在于，包括：太阳能光伏组件、市电充电组件、蓄电池组件、控制组件及电源转换组件；

所述太阳能光伏组件和市电充电组件并行接入第一多通道模拟开关，第一多通道模拟开关连接蓄电池组件；蓄电池组件连接第二多通道模拟开关，控制组件连接至第一多通道模拟开关和第二多通道模拟开关进行控制，第二多通道模拟开关连接电源转换组件，电源转换组件连接控制组件；

其中，蓄电池组件包括并行设置的第一蓄电池和第二蓄电池。

2.根据权利要求1所述的智能可再生供电电源，其特征在于，还包括一监测组件，所述监测组件包括光传感器和数据转换器，光传感器连接数据转换器，数据转换器连接控制组件；其中，所述光传感器为光敏电阻、OTP3002传感器或AMS104Y传感器。

3.根据权利要求1所述的智能可再生供电电源，其特征在于，所述太阳能光伏组件为太阳能光伏充电设备，用以为第一蓄电池和第二蓄电池进行光伏充电；所述市电充电组件为市电充电电路，连接至220V交流电，用以向第一蓄电池和第二蓄电池充电。

4.根据权利要求1所述的智能可再生供电电源，其特征在于，所述第一多通道模拟开关和第二多通道模拟开关采用三组二路模拟开关CD4053、四双向模拟开关CD4066、双四路模拟开关CD4052中的一种或两种；其中，第一多通道模拟开关一端分别连接太阳能光伏组件和市电充电组件，另一端连接第一蓄电池和第二蓄电池的输电端；第二多通道模拟开关一端连接第一蓄电池和第二蓄电池的供电端，另一端连接至电源转换电路，以进行电压转换。

5.根据权利要求4所述的智能可再生供电电源，其特征在于，所述第二多通道模拟开关和电源转换电路之间设置一断电补偿电路。

6.根据权利要求1所述的智能可再生供电电源，其特征在于，所述控制组件为以控制芯片为核心构建的中央控制电路；所述控制芯片的型号为STM2F103、STM2F105、STM2F205、STM2F407、STM2F767、MSP430F1611、MSP430F235、MSP430F4618、C8051F020、C8051F363、Vitrex-5、Vitrex-6、Vitrex-7、Spartan-3、Spartan-6、XC9536、XC9572、XC95144、XCR3256XL、XCR3384、XCR3960中的一种。

7.根据权利要求6所述的智能可再生供电电源，其特征在于，所述控制组件的中央控制电路连接一蜂鸣器和警示灯，在中央控制电路的控制芯片控制下，在达到需要警报的情况时发出警报信号。

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