CN204349564U

CN204349564U - 太阳能充电一体机

Info

Publication number: CN204349564U
Application number: CN201420674027.4U
Authority: CN
Inventors: 郑越江
Original assignee: NINGBO ZONBO ELECTRIC APPLIANCE CO Ltd
Current assignee: NINGBO ZONBO ELECTRIC APPLIANCE CO Ltd
Priority date: 2014-11-12
Filing date: 2014-11-12
Publication date: 2015-05-20
Anticipated expiration: 2024-11-12

Abstract

本实用新型涉及太阳能充电一体机。解决了充电效率低、一体机容易损坏的问题，技术方案为：蓄电池通过电池反接保护器与电池检测器和延时上电器电连接，电池反接保护器的控制端与光伏充电器连接，电池检测器与光伏充电器电连接，电池反接保护器的输出端与延时上电器的输入端连接，延时上电器的输出端与升压模块的输入端连接，升压模块的控制端与升压CPU驱动连接，升压模块的输出端与逆变模块的输入端连接，逆变CPU驱动与逆变模块的控制端电连接，逆变模块的输出端与逆变输出模块电连接，逆变输出模块与电压电流采样模块的输入端连接，电压电流采样模块的控制端与延时上电器的输出端连接，电压电流采样模块的输出端与显示模块电连接。本实用效率高，使用寿命长。

Description

太阳能充电一体机

技术领域

本实用是一种太阳能充电，蓄电池反接保护，输入电压，输出电压与功率显示的一体机，特别是涉及一种效率能在95％左右，也减少了机器的发热量的太阳能充电一体机。

背景技术

光伏充电常规逆变器用MOS管由PWM驱动，由于MOS管的内阻和开关损耗，使太阳能充电的效率只能在80％左右，常规逆变器在大功率逆变器中电池反接和防电弧方面一直是真空地带，很少厂家去处理反接保护和防电弧功能。逆变器反接后机器内部电容短路，有时候会***起火，接线头也会被电弧烧坏，就是在没有反接正常使用时，由于逆变器中电源的输入端，内部安装了很大的滤波电容，机器越大，电容的容量也越大，在初次使用时，当把电源输入线接入逆变器电源端口时，由于滤波电容的充电效应，会产生很大的电弧火花，有时候会把接线端子烧坏，也给逆变器使用者带来了危害。

中国专利公开号：CN1149785A，公开日1997年5月14日，公开了一种逆变器，包括输入整流器、输入滤波器、输出整流器和输出滤波器，所述输入滤波器和输出整流器之间接有由电子开关和双初级中频变压器组成的变流电路；所述变流电路包括4个电子开关S1～S4、8个二极管D1～ D8、2个吸收网络R1C1、R2C2和由2个初级绕组N1、N2及N个次级绕组构成的中频变压器B；所述开关S1的上端接电源的正极，S1的下端分别接二极管D1的阴极、D5的阳极、变压器B初级绕组N1的上端和吸收网络R1C1中R1的左端，二极管D5和D2的阴极分别接电源的正极，二极管D2的阳极分别接开关S2的上端、二极管D6的阴极、变压器B初级绕组N1的下端、吸收网络R1C1中C1的右端，二极管D1的阳极、开关S2的下端、二极管D6的阳极分别接电源的负极；所述开关S3的上端接电源的正极，S3的下端分别接二极管D3的阴极、D7的阳极、变压器B初级绕组N2的下端、吸收网络R2C2中R2的左端，二极管D7和D4的阴极分别接电源的正极，二极管D4的阳极分别接开关S4的上端、二极管D8的阴极、变压器B初级绕组N2的上端、吸收网络R2C2中C2的右端，二极管D3的阳极、开关S4的下端、二极管D8的阳极分别接电源的负极。此技术方案与现有技术一样，光伏充电常规逆变器用MOS管由PWM驱动，由于MOS管的内阻和开关损耗，使太阳能充电的效率只能在80％左右，常规逆变器在大功率逆变器中电池反接和防电弧方面一直是真空地带，很少厂家去处理反接保护和防电弧功能。逆变器反接后机器内部电容短路，有时候会***起火，接线头也会被电弧烧坏，就是在没有反接正常使用时，由于逆变器中电源的输入端，内部安装了很大的滤波电容，机器越大，电容的容量也越大，在初次使用时，当把电源输入线接入逆变器电源端口时，由于滤波电容的充电效应，会产生很大的电弧火花，有时候会把接线端子烧坏，也给逆变器使用者带来了危害。

实用内容

本实用的目的是为解决目前的技术方案存在充电效率低、一体机容易损坏的问题，提供一种效率能在95％左右，也减少了机器的发热量的一体机。

本实用解决其技术问题所采用的技术方案是：一种一体机，包括太阳能光伏板、光伏板反接保护器、光伏充电器、充电指示器、电池反接保护器、蓄电池、电池检测器、延时上电器、电压电流采样模块、显示模块、逆变输出模块、逆变模块、逆变CPU驱动、升压CPU驱动和升压模块，蓄电池通过电池反接保护器与电池检测器和延时上电器电连接，电池反接保护器的控制端与光伏充电器连接，光伏充电器的输出端与充电指示器连接，太阳能光伏板通过光伏板反接保护器与光伏充电器连接，电池检测器与光伏充电器电连接，电池反接保护器的输出端与延时上电器的输入端连接，延时上电器的输出端与升压模块的输入端连接，升压模块的控制端与升压CPU驱动连接，升压模块的输出端与逆变模块的输入端连接，逆变CPU驱动与逆变模块的控制端电连接，逆变模块的输出端与逆变输出模块电连接，逆变输出模块与电压电流采样模块的输入端连接，电压电流采样模块的控制端与所述延时上电器的输出端连接，电压电流采样模块的输出端与显示模块电连接。本机用低内阻大电流二极管于继电器作开关，减小了开关损耗，继电器做开关，内阻接近于0欧，所以效率能在95％左右，也减少了机器的发热量。本机器在处理反接保护和防电弧功能方面作出了优化和改善，本机器在反接中用了大电流继电器，用单向导电晶体管驱动，电池反接时晶体管不导通，继电器不导通，机器在反接时不通电。保护了逆变器和使用者的安全，本机器的最大亮点，在于机器在正常使用时，也可以起到无火花接入逆变器工作，机器中加入了延时上电器，当电池接入逆变器时，大电流继电器先不启动，接入时只有电池反接模块中的功率电阻即电阻R6给电容充电，由于电阻作用就没有电弧现象，在1-2S钟当电容快速充满后，大电流继电器启动这里也是无电弧接触，保障了继电器的工作寿命，逆变器主电路得电后，机器就可以正常工作了。光伏板反接保护器：保护器根据晶体管的单向导电特性，正电子导通。反接不导通。光伏充电器：根据光伏板的阻抗压降自动调节电压，与电池内阻特性，并用继电器硬接接充电，优于常规的MOS管PWM充电方法，继电器没有内阻损耗，也无开关损耗所以充电效率，可达95％。电池检测器：用专用AD采样芯片，实时采样跟踪，检测电压，保护充电。电池反接保护器：保护器根据晶体管的单向导电特性，正电子导通。反接不导通。来启动大电流继电器工作，优于常规的MOS管反接保护，继电器没有内阻损耗。安全可靠。延时上电器：延时上电时，用来保护电池接入机器时，接线柱接触时机器内部大电容，上电反冲保护，使用了延时上电时，用小电流给电容充电，可以达到接入时无火花要求，对机器内部电容的使用寿命延长，给了保障。升压模块：用推挽电路，来做升压***，对提高效率，和大功率工作提供了保障，升压CPU驱动：用开闭环，控制模块来工作，来降低，空载损耗，再开环状态提高工作效率。逆变CPU驱动：使用了SPWM加于软启动功能。对使用容性，和感性负载的用电设备，启动起到了很好的保障。逆变模块：用单极性，调制输出电压，减少了电感损耗，对提高整机的效率启动有力保障。电压电流采样模块：使用了，EMU计算模块，来测量，输出电压，和计算功率，计算误差小于1％.稳定可靠。显示模块：用LED数码管输出显示，字体大，显示清楚。不怕高温和腐蚀。

作为优选，所述延时上电器、电池反接保护器配合蓄电池构成电池防反接模块，所述电池防反接模块，包括喇叭LS1、电阻R1、电阻R4、电阻R6、电阻R5、继电器K1、稳压二极管D4和三极管Q1二极管D1、二极管D7、电容E1，蓄电池正极依次通过喇叭LS1、电阻R1和反接的二极管D7与蓄电池负极连接，蓄电池正极通过继电器K2的常开触点输出直流12V电源，继电器K2的常开触点与电阻R5并联，蓄电池的正极与二极管D1的阳极连接，二极管D1的阴极通过电阻R4、电阻R6接地，二极管D1的阴极通过继电器K1的线圈与三极管Q1的集电极连接，三极管Q1的发射极接地，三极管Q1的发射极通过二极管D2与三极管Q1的集电极连接，三极管Q1的基极与稳压二极管D4的阳极连接，稳压二极管D4的阴极通过电容E4接地，电容E4与电阻R6并联。

作为优选，太阳能光伏板、光伏板反接保护器、光伏充电器、电池检测器和充电指示器连接构成光伏充电模块，所述光伏充电模块包括二极管D6、二极管D8、稳压二极管D5、二极管D3、喇叭LS2、熔断器F1、三极管Q2、继电器K2、电铃U1、集成芯片U2、电容CE2、电容E3、电容C1、电阻R2、电阻R3、电阻R7、电阻R8、电阻R11、电阻R9和电阻R10，集成芯片U2为SN8P2711A芯片，集成芯片U2的VDD端分别通过电容E3、电容C2和稳压二极管D5接地，集成芯片U2的VDD端还与电铃U1的VDD端连接，电铃U1的输入端通过电阻R3与直流12V电源连接，电铃U1的输入端通过电容E2接地，集成芯片U2的XOUT端通过电阻R7与二极管D6的阴极连接，集成芯片U2的XOUT端还通过电阻R11与三极管Q2的发射极连接，三极管Q2的基极通过电阻R7与三极管Q2的发射极连接，三极管Q2的发射极接地，三极管Q2的基极通过电阻R8与集成芯片U2的PWM1端连接，三极管Q2的集电极与二极管D3的阴极连接，三极管Q2的集电极还通过继电器K2的线圈与二极管D6的阴极连接，二极管D3的阳极接地，二极管D6的阳极通过继电器K2的常开触点与直流12V电源连接，太阳能光伏板的正极通过熔断器F1与二极管D6的阳极连接，集成芯片U2的VSS端接地，集成芯片U2的P4.0口和P4.4口与充电指示器连接，集成芯片U2的P4.1口通过电阻R10和电容C1接地，集成芯片U2的P4.1口通过电阻R9与蓄电池正极连接，太阳能光伏板的正极还依次通过熔断器F1、喇叭LS2、电阻R2和反接的二极管D8与太阳能光伏板的负极连接。

本实用的实质性效果是：效率能在95％左右，也减少了机器的发热量。

附图说明

图1为本实用的电路框架图；

图2为本实用中光伏充电模块的电路原理图；

图3为本实用中电池防反接模块的电路原理图。

图中：1、太阳能光伏板，2、光伏板反接保护器，3、升压CPU驱动，4逆变CPU驱动，5、充电指示器，6、光伏充电器，7、电池检测器，8、升压模块，9、逆变模块，10、逆变输出模块，11、蓄电池，12、电池反接保护器，13、延时上电器，14、电压电流采样模块，15、显示模块。

具体实施方式

下面通过具体实施例，并结合附图，对本实用的技术方案作进一步的具体说明。

实施例：

一种一体机(参见附图1、附图2和附图3)，包括太阳能光伏板1、光伏板反接保护器2、光伏充电器6、充电指示器5、电池反接保护器12、蓄电池11、电池检测器7、延时上电器13、电压电流采样模块14、显示模块15、逆变输出模块10、逆变模块9、逆变CPU驱动4、升压CPU驱动3和升压模块8，蓄电池通过电池反接保护器与电池检测器和延时上电器电连接，电池反接保护器的控制端与光伏充电器连接，光伏充电器的输出端与充电指示器连接，太阳能光伏板通过光伏板反接保护器与光伏充电器连接，电池检测器与光伏充电器电连接，电池反接保护器的输出端与延时上电器的输入端连接，延时上电器的输出端与升压模块的输入端连接，升压模块的控制端与升压CPU驱动连接，升压模块的输出端与逆变模块的输入端连接，逆变CPU驱动与逆变模块的控制端电连接，逆变模块的输出端与逆变输出模块电连接，逆变输出模块与电压电流采样模块的输入端连接，电压电流采样模块的控制端与所述延时上电器的输出端连接，电压电流采样模块的输出端与显示模块电连接。所述延时上电器、电池反接保护器配合蓄电池构成电池防反接模块，所述电池防反接模块，包括喇叭LS1、电阻R1、电阻R4、电阻R6、电阻R5、继电器K1、稳压二极管D4和三极管Q1二极管D1、二极管D7、电容E1，蓄电池正极依次通过喇叭LS1、电阻R1和反接的二极管D7与蓄电池负极连接，蓄电池正极通过继电器K2的常开触点输出直流12V电源，继电器K2的常开触点与电阻R5并联，蓄电池的正极与二极管D1的阳极连接，二极管D1的阴极通过电阻R4、电阻R6接地，二极管D1的阴极通过继电器K1的线圈与三极管Q1的集电极连接，三极管Q1的发射极接地，三极管Q1的发射极通过二极管D2与三极管Q1的集电极连接，三极管Q1的基极与稳压二极管D4的阳极连接，稳压二极管D4的阴极通过电容E4接地，电容E4与电阻R6并联。太阳能光伏板、光伏板反接保护器、光伏充电器、电池检测器和充电指示器连接构成光伏充电模块，所述光伏充电模块包括二极管D6、二极管D8、稳压二极管D5、二极管D3、喇叭LS2、熔断器F1、三极管Q2、继电器K2、电铃U1、集成芯片U2、电容CE2、电容E3、电容C1、电阻R2、电阻R3、电阻R7、电阻R8、电阻R11、电阻R9和电阻R10，集成芯片U2为SN8P2711A芯片，集成芯片U2的VDD端分别通过电容E3、电容C2和稳压二极管D5接地，集成芯片U2的VDD端还与电铃U1的VDD端连接，电铃U1的输入端通过电阻R3与直流12V电源连接，电铃U1的输入端通过电容E2接地，集成芯片U2的XOUT端通过电阻R7与二极管D6 的阴极连接，集成芯片U2的XOUT端还通过电阻R11与三极管Q2的发射极连接，三极管Q2的基极通过电阻R7与三极管Q2的发射极连接，三极管Q2的发射极接地，三极管Q2的基极通过电阻R8与集成芯片U2的PWM1端连接，三极管Q2的集电极与二极管D3的阴极连接，三极管Q2的集电极还通过继电器K2的线圈与二极管D6的阴极连接，二极管D3的阳极接地，二极管D6的阳极通过继电器K2的常开触点与直流12V电源连接，太阳能光伏板的正极通过熔断器F1与二极管D6的阳极连接，集成芯片U2的VSS端接地，集成芯片U2的P4.0口和P4.4口与充电指示器连接，集成芯片U2的P4.1口通过电阻R10和电容C1接地，集成芯片U2的P4.1口通过电阻R9与蓄电池正极连接，太阳能光伏板的正极还依次通过熔断器F1、喇叭LS2、电阻R2和反接的二极管D8与太阳能光伏板的负极连接。

本机用低内阻大电流二极管于继电器作开关，减小了开关损耗，继电器做开关，内阻接近于0欧，所以效率能在95％左右，也减少了机器的发热量。本机器在处理反接保护和防电弧功能方面作出了优化和改善，本机器在反接中用了大电流继电器，用单向导电晶体管驱动，电池反接时晶体管不导通，继电器不导通，机器在反接时不通电。保护了逆变器和使用者的安全，本机器的最大亮点，在于机器在正常使用时，也可以起到无火花接入逆变器工作，机器中加入了延时上电器，当电池接入逆变器时，大电流继电器先不启动，接入时只有电池反接模块中的功率电阻即电阻R6给电容充电，由于电阻作用就没有电弧现象，在1-2S钟当电容快速充满后，大电流继电器启动这里也是无电弧接触，保障了继电器的工作寿命，逆变器主电路得电后，机器就可以正常工作了。光伏板反接保护器：保护器根据晶体管的单向导电特性，正电子导通。反接不导通。光伏充电器：根据光伏板的阻抗压降自动调节电压，与电池内阻特性，并用继电器硬接接充电，优于常规的MOS管PWM充电方法，继电器没有内阻损耗，也无开关损耗所以充电效率，可达95％。电池检测器：用专用AD采样芯片，实时采样跟踪，检测电压，保护充电。电池反接保护器：保护器根据晶体管的单向导电特性，正电子导通。反接不导通。来启动大电流继电器工作，优于常规的MOS管反接保护，继电器没有内阻损耗。安全可靠。延时上电器：延时上电时，用来保护电池接入机器时，接线柱接触时机器内部大电容，上电反冲保护，使用了延时上电时，用小电流给电容充电，可以达到接入时无火花要求，对机器内部电容的使用寿命延长，给了保障。升压模块：用推挽电路，来做升压***，对提高效率，和大功率工作提供了保障，升压CPU驱动：用开闭环，控制模块来工作，来降低，空载损耗，再开环状态提高工作效率。逆变CPU驱动：使用了SPWM加于软启动功能。对使用容性，和感性负载的用电设备，启动起到了很好的保障。逆变模块：用单极性，调制输出电压，减少了电感损耗，对提高整机的效率启动有力保障。电压电流采样模块：使用了，EMU计算模块，来测量，输出电压，和计算功率，计算误差小于1％.稳定可靠。显示模块：用LED数码管输出显示，字体大，显示清楚。不怕高温和腐蚀。

以上所述的实施例只是本实用的一种较佳的方案，并非对本实用作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。

Claims

1.一种太阳能充电一体机，其特征在于：包括太阳能光伏板、光伏板反接保护器、光伏充电器、充电指示器、电池反接保护器、蓄电池、电池检测器、延时上电器、电压电流采样模块、显示模块、逆变输出模块、逆变模块、逆变CPU驱动、升压CPU驱动和升压模块，蓄电池通过电池反接保护器与电池检测器和延时上电器电连接，电池反接保护器的控制端与光伏充电器连接，光伏充电器的输出端与充电指示器连接，太阳能光伏板通过光伏板反接保护器与光伏充电器连接，电池检测器与光伏充电器电连接，电池反接保护器的输出端与延时上电器的输入端连接，延时上电器的输出端与升压模块的输入端连接，升压模块的控制端与升压CPU驱动连接，升压模块的输出端与逆变模块的输入端连接，逆变CPU驱动与逆变模块的控制端电连接，逆变模块的输出端与逆变输出模块电连接，逆变输出模块与电压电流采样模块的输入端连接，电压电流采样模块的控制端与所述延时上电器的输出端连接，电压电流采样模块的输出端与显示模块电连接。

2.根据权利要求1所述的太阳能充电一体机，其特征在于：所述延时上电器、电池反接保护器配合蓄电池构成电池防反接模块，所述电池防反接模块，包括喇叭LS1、电阻R1、电阻R4、电阻R6、电阻R5、继电器K1、稳压二极管D4和三极管Q1 二极管D1、二极管D7、电容E1，蓄电池正极依次通过喇叭LS1、电阻R1和反接的二极管D7与蓄电池负极连接，蓄电池正极通过继电器K2的常开触点输出直流12V电源，继电器K2的常开触点与电阻R5并联，蓄电池的正极与二极管D1的阳极连接，二极管D1的阴极通过电阻R4、电阻R6接地，二极管D1的阴极通过继电器K1的线圈与三极管Q1的集电极连接，三极管Q1的发射极接地，三极管Q1的发射极通过二极管D2与三极管Q1的集电极连接，三极管Q1的基极与稳压二极管D4的阳极连接，稳压二极管D4的阴极通过电容E4接地，电容E4与电阻R6并联。

3.根据权利要求2所述的太阳能充电一体机，其特征在于：太阳能光伏板、光伏板反接保护器、光伏充电器、电池检测器和充电指示器连接构成光伏充电模块，所述光伏充电模块包括二极管D6、二极管D8、稳压二极管D5、二极管D3、喇叭LS2、熔断器F1、三极管Q2、继电器K2、电铃U1、集成芯片U2、电容CE2、电容E3、电容C1、电阻R2、电阻R3、电阻R7、电阻R8、电阻R11、电阻R9和电阻R10，集成芯片U2为SN8P2711A芯片，集成芯片U2的VDD端分别通过电容E3、电容C2和稳压二极管D5接地，集成芯片U2的VDD端还与电铃U1的VDD端连接，电铃U1的输入端通过电阻R3与直流12V电源连接，电铃U1的输入端通过电容E2接地，集成芯片U2的XOUT端通过电阻R7与二极管D6的阴极连接，集成芯片U2的XOUT端还通过电阻R11与三极管Q2的发射极连接，三极管Q2的基极通过电阻R7与三极管Q2的发射极连接，三极管Q2的发射极接地，三极管Q2的基极通过电阻R8与集成芯片U2的PWM1端连接，三极管Q2的集电极与二极管D3的阴极连接，三极管Q2的集电极还通过继电器K2的线圈与二极管D6的阴极连接，二极管D3的阳极接地，二极管D6的阳极通过继电器K2的常开触点与直流12V电源连接，太阳能光伏板的正极通过熔断器F1与二极管D6的阳极连接，集成芯片U2的VSS端接地，集成芯片U2的P4.0口和P4.4口与充电指示器连接，集成芯片U2的P4.1口通过电阻R10和电容C1接地，集成芯片U2的P4.1口通过电阻R9与蓄电池正极连接，太阳能光伏板的正极还依次通过熔断器F1、喇叭LS2、电阻R2和反接的二极管D8与太阳能光伏板的负极连接。