CN101951183A - 一种集太阳能、风能一体化高效智能混合型逆变电源装置 - Google Patents

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王耀
丁昂
陈敏杰
张延松
黄荣
胡耀辉
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Ningbo Mingke Electromechanical Co Ltd
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王耀
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Abstract

本发明涉及一种集太阳能、风能一体化高效智能混合型逆变电源装置，它包括太阳能硅片，与太阳能硅片相连的蓄电池组、与太阳能硅片相连的逆变电源装置，该逆变电源装置由PWM调制电路、与PWM调制电路相连的场效应管驱动电路、与场效应管驱动电路相连的滤波电路、与滤波电路相连的C-MOS场效应管电源开关电路、及与C-MOS场效应管电源开关电路相连的电源输出变压器组成。本发明优点：无需连续市电，可以利用太阳能或风能24小时连续供电，通过太阳能硅片或风能装置、蓄电池组及逆变电源装置，提供交流220V/50Hz的高效光伏逆变电源，具有节能高效，环保，无需使用现有能源等特点。

Description

一种集太阳能、风能一体化高效智能混合型逆变电源装置
技术领域
本发明涉及的是一种电源装置，特别是涉及一种无需连续市电，可以利用太阳能或风能24小时连续提供220V/50HZ的集太阳能、风能一体化高效智能混合型逆变电源装置。
背景技术
开发利用太阳能或风能发电，使之成为能源体系中重要的替代能源，可以说是人类能源战略上的终极理想，而现实中，要实现太阳能或风能发电市场化的利用，让阳光的照射或利用风的强度大小成为现实可用的能源，却是另一个令人困惑的话题。
发明内容
本发明的目的在于无需连续市电，可以利用太阳能或风能24小时连续提供交流220V/50HZ的一种集太阳能、风能一体化高效智能混合型逆变电源装置，适用于交流220V/50HZ供电的交通管理设施、通信设施及家用电器。
本发明的目的是通过如下技术方案来完成的，它包括太阳能硅片，与太阳能硅片相连的蓄电池组、与太阳能硅片相连的逆变电源装置，该逆变电源装置由PWM调制电路、与PWM调制电路相连的场效应管驱动电路、与场效应管驱动电路相连的滤波电路、与滤波电路相连的C-MOS场效应管电源开关电路、及与C-MOS场效应管电源开关电路相连的电源输出变压器组成。
作为优选，所述的PWM调制电路由输出正弦波脉宽调制信号的单片机上19脚与芯片上的5脚呈输入状态，并通过芯片上的14脚和11脚与场效应管Q1、场效应管Q2呈驱动状态，且该场效应管Q1、场效应管Q2构成场效应管驱动电路；经高频变压器T1对输入直流12V电压进行PWM调制。
作为优选，所述的滤波电路由具有对T1输出的PWM调制的高频方波信号进行滤波、并最终输出100HZ幅度为12V的正弦波半波的L1及C5构成。
作为优选，所述的C-MOS场效应管电源开关电路由四个N沟道的增强型场效应管构成，其分别为C-MOS场效应管Q3、C-MOS场效应管Q4、C-MOS场效应管Q5、C-MOS场效应管Q6；输出相位相差180度、50HZ方波的单片机U2的2脚经光耦U3、U6与C-MOS场效应管Q3、Q6呈一一对应驱动状态，输出相位相差180度、50HZ方波的单片机U2的3脚经光耦U4、U5与C-MOS场效应管Q4、Q5呈一一对应驱动状态，该C-MOS场效应管Q3、Q4、Q5、Q6所构成的H桥中间接有一负载可输出交流24V/50HZ的正弦波，且还相连有保持C-MOS场效应管Q3、Q5能正常工作的自举电容C2、C3。
作为优选，所述的电源输出变压器是输入交流24V/50HZ输出交流220V/50HZ的电源输出变压器。
本发明有益的效果：本发明属于对现有技术的一种创新，无需连续市电，可以利用太阳能或风能24小时连续供电，通过太阳能硅片或风能装置、蓄电池组及逆变电源装置，提供交流220V/50HZ的高效光伏逆变电源，具有节能高效，环保，无需使用现有能源等特点。
附图说明
图1是本发明的结构框图。
图2是本发明的逆变电源装置原理框图。
图3是本发明的逆变电源装置部分原理框图。
图4是本发明的电源输出变压器原理框图。
附图中的标号分别为：1、太阳能硅片，2、蓄电池组，3、逆变电源装置，31、PWM调制电路，32、场效应管驱动电路，33、滤波电路，34、C-MOS场效应管电源开关电路，35、电源输出变压器，311、单片机U2，312、芯片U1，321、场效应管Q1，322、场效应管Q2，313、高频变压器T1，331、L1，332、C5，11、C-MOS场效应管Q3，12、C-MOS场效应管Q4，13、C-MOS场效应管Q5，14、C-MOS场效应管Q6，15、光耦U3，16、光耦U6，17、光耦U4，18、光耦U5，19、自举电容C2，10、自举电容C3。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明做详细的介绍：如附图1所示，本发明包括太阳能硅片1，与太阳能硅片1相连的蓄电池组2、与太阳能硅片1相连的逆变电源装置3，太阳能硅片1阵列将太阳能转换为电能，输出12V电源，给蓄电池充电，同时通过逆变电源装置3输出交流220V/50HZ电源。本发明也可以将太阳能硅片变为风能装置，风能装置将风能转换为电能，输出12V电源，给蓄电池充电，同时通过逆变电源装置3输出交流220V/50HZ电源。
如附图2所示，该逆变电源装置3由PWM调制电路31、与PWM调制电路31相连的场效应管驱动电路32、与场效应管驱动电路32相连的滤波电路33、与滤波电路33相连的C-MOS场效应管电源开关电路34、及与C-MOS场效应管电源开关电路34相连的电源输出变压器35组成。其输出功率取决于场效应管和电源输出变压器35的功率。
如附图3所示，所述的PWM调制电路31由输出正弦波脉宽调制信号的单片机U2-311上19脚与芯片U1-312上的5脚呈输入状态，并通过芯片U1-312上的14脚和11脚与场效应管Q1-321、场效应管Q2-322呈驱动状态，且该场效应管Q1-321、场效应管Q2-322构成场效应管驱动电路32；经高频变压器T1-313对输入直流12V电压进行PWM调制。
所述的滤波电路33由具有对高频变压器T1-313输出的PWM调制的高频方波信号进行滤波、并最终输出100HZ幅度为12V的正弦波半波的L1-331及C5-332构成。
所述的C-MOS场效应管电源开关电路34由四个N沟道的增强型场效应管构成，其分别为C-MOS场效应管Q3-11、C-MOS场效应管Q4-12、C-MOS场效应管Q5-13、C-MOS场效应管Q6-14；输出相位相差180度、50HZ方波的单片机U2-311的2脚经光耦U3-15、U6-16与C-MOS场效应管Q3、Q6呈一一对应驱动状态，输出相位相差180度、50HZ方波的单片机U2-311的3脚经光耦U4-17、U5-18与C-MOS场效应管Q4、Q5呈一一对应驱动状态，该C-MOS场效应管Q3、Q4、Q5、Q6所构成的H桥中间接有一负载可输出交流24V/50HZ的正弦波，且还相连有保持C-MOS场效应管Q3、Q5能正常工作的自举电容C2-19、C3-10。
如附图4所示，所述的电源输出变压器35是输入交流24V/50HZ输出交流220V/50HZ的电源输出变压器。
本发明的工作原理为：由单片机U2的19脚输出正弦波脉宽调制信号，输入到U1芯片的5脚，通过芯片上的14脚和11脚驱动场效应管Q1、Q2，经高频变压器T1对输入直流12V电压进行PWM调制。从高频变压器T1输出的电压是PWM调制的高频方波信号，此时L1和C5构成了滤波器，将对T1输出的高频方波信号滤波后，输出100HZ幅度为12V的正弦波半波。该100HZ幅度为12V的正弦波半波通过单片机U2的2脚和3脚输出相位相差180度的50HZ方波，U2的2脚经光耦U3、U6驱动C-MOS场效应管Q3、Q6，U2的3脚经光耦U4、U5驱动C-MOS场效应管Q4、Q5，从而在C-MOS场效应管Q3、Q4、Q5、Q6所构成的H桥间形成了输出交流24V/50HZ的正弦波，最后通过电源输出变压器将输入交流24V/50HZ变压为输出交流220V/50HZ的电源供交通管理设施、通信设施及家用电器使用。

Claims (5)

1.一种集太阳能、风能一体化高效智能混合型逆变电源装置，其特征在于：包括太阳能硅片(1)，与太阳能硅片(1)相连的蓄电池组(2)、与太阳能硅片(1)相连的逆变电源装置(3)，该逆变电源装置(3)由PWM调制电路(31)、与PWM调制电路(31)相连的场效应管驱动电路(32)、与场效应管驱动电路(32)相连的滤波电路(33)、与滤波电路(33)相连的C-MOS场效应管电源开关电路(34)、及与C-MOS场效应管电源开关电路(34)相连的电源输出变压器(35)组成。
2.根据权利要求1所述的集太阳能、风能一体化高效智能混合型逆变电源装置，其特征在于：所述的PWM调制电路(31)由输出正弦波脉宽调制信号的单片机U2(311)上19脚与芯片U1(312)上的5脚呈输入状态连接，并通过芯片U1(312)上的14脚和11脚与场效应管Q1(321)、场效应管Q2(322)呈驱动状态连接，且该场效应管Q1(321)、场效应管Q2(322)构成场效应管驱动电路(32)；经高频变压器T1(313)对输入直流12V电压进行PWM调制。
3.根据权利要求1所述的集太阳能、风能一体化高效智能混合型逆变电源装置，其特征在于：所述的滤波电路(33)由具有对高频变压器T1(313)输出的PWM调制的高频方波信号进行滤波、并最终输出100HZ幅度为12V的正弦波半波的L1(331)及C5(332)构成。
4.根据权利要求1所述的集太阳能、风能一体化高效智能混合型逆变电源装置，其特征在于：所述的C-MOS场效应管电源开关电路(34)由四个N沟道的增强型场效应管构成，其分别为C-MOS场效应管Q3(11)、C-MOS场效应管Q4(12)、C-MOS场效应管Q5(13)、C-MOS场效应管Q6(14)；输出相位相差180度、50HZ方波的单片机U2(311)的2脚经光耦U3(15)、U6(16)与C-MOS场效应管Q3、Q6呈一一对应驱动状态，输出相位相差180度、50HZ方波的单片机U2(311)的3脚经光耦U4(17)、U5(18)与C-MOS场效应管Q4、Q5呈一一对应驱动状态，该C-MOS场效应管Q3、Q4、Q5、Q6所构成的H桥中间接有一负载可输出交流24V/50HZ的正弦波，且还相连有保持C-MOS场效应管Q3、Q5能正常工作的自举电容C2(19)、C3(10)。
5.根据权利要求1所述的集太阳能、风能一体化高效智能混合型逆变电源装置，其特征在于：所述的电源输出变压器(35)是输入交流24V/50HZ输出交流220V/50HZ的电源输出变压器。
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PB01 Publication
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TA01 Transfer of patent application right

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Address before: 315103 Zhejiang city of Ningbo province high tech Zone Lingyun Road No. 199

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WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20110119