专利名称：组合式太阳能增氧机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种太阳能增氧机，特别是一种组合式太阳能增氧机。
背景技术：
随着科技的进步，增氧机被水产养殖业广泛应用，大大提高了水产养殖的 成活率，使得经济效益明显增加。但由于一般水产养殖均在较为偏远水域地区， 对于增氧机工作所需电力成为一种制约使用的难题，因此依靠太阳能发电工作 的直流增氧机应运而生，太阳能增氧机主要由太阳能电池组件和增氧装置两大 部分组成，增氧装置主要包括空气泵、控制器、蓄电池三部分，太阳能增氧机
中的空气泵可以放置水底使用，如专利号200320128522.7的《太阳能增氧机》， 放置水面上使用的如专利号200420066365.6的《漂浮岛型太阳能水体增氧机》； 太阳能增氧机中的空气泵还可以放置在岸边，并通过曝气管伸入水底，如专利 号US7021910B的《SOLAR ENERGY OPERATED AIR PUMP》。上述增氧机是 将空气泵置于水底或水面，空气泵噪音会惊扰养殖的水产生物，同时还存在 着污染水源的隐患，而且放置在水面的增氧机只能给表面增氧，并不能使深 水处获得氧气。目前采用放置岸边的增氧机避免了上述问题，但还存在着 如下缺点 一是空气泵均采用压縮气体的方式，这样利用储气罐的内部压 力将空气压缩到水底的曝气管路上，只适合于浅水区水产养殖；在深水区， 由于储气罐的内部压力无法将足够的空气压入深水区，从曝气管路渗出的 空气量少，在从水中上升的过程中寿命短，水中的容氧量少，不利于深水 水产养殖；二是目前的增氧机都是将空气泵、控制装置、蓄电池集中放置 在同一个容器内，其中蓄电池需要通风散热，因此要在容器上开有通风孔，由于增氧机放置在岸边，水气很大，很容易使控制装置的电子元件受 潮发生短路现象，影响太阳能增氧机的电性能。
本实用新型的目的是解决现有太阳能增氧机存在的上述问题，提供一 种制作简单、性能稳定、安装和维护方便的组合式太阳能增氧机。
为了实现以上任务本实用新型所采用的技术方案是提供一种组合式太
阳能增氧机，由太阳能电池l供电，分别连接由控制器3，蓄电池5及空气泵4 三个独立的箱体构成，控制器3包括一个单片机8和由它控制的蓄电池5过压 保护的电路9、空气泵的温控保护的电路10。
单片机8的型号是EM78P259N，空气泵4是一种直流隔膜式气泵。
空气泵4、控制器3、蓄电池5的箱体外壳上均安装有防水插头和防水插座。
直流隔膜式气泵4其上还接有塑胶制成多孔管的曝气管6。
过压保护电路9是一个由MOS管Q10和电阻Rll连接的卸能电路，通过 驱动三极管Q4基极连接单片机EM78P259N脚9，三极管Q5发射极连接蓄 电池正极释放电压。
温控保护电路10包括串联连接的热敏电阻RT和电阻R23、 R27，通过R23、 R27分别连接蓄电池5正极和单片机EM78P259N脚18，控制空气泵4的温度。
本实用新型的积极效果是采用直流隔膜式空气泵代替传统的储气罐气 泵，噪音小，可连续增加水底氧气含量；同时将空气泵、控制装置、蓄电
池分开装在不同容器内，既可以组合使用又可以单独使用，使控制器封闭 在密闭容器内，可避免受潮、短路，且控制器采用过压保护电路以及温控 保护电路，保证了增氧机的性能，同时本实用新型提供的太阳能增氧机还具有制作简单、安装和维护方便等优点。
图1是本实用新型的外观示意图。
图2是本实用新型的电路控制图。 图3是本实用新型的实施例图。
图l、图2中l是太阳能电池，2是支架，3是控制器，4是空气泵，5是 蓄电池，6是曝气管，7是导线，8是控制器中的单片机，9是控制器中的过压 保护电路，IO是控制器中的温控保护电路，3-1是控制器安装盒的外壳，3-2是 控制线路板，3-3是控制元器件，4-1是空气泵安装盒的外壳，5-1是蓄电池安 装盒的外壳。
以下结合附图详细说明本实用新型的原理。 见图l,本实用新型的太阳能增氧机主要包括太阳能电池K支架2、控制器 3、空气泵4、蓄电池5、曝气管6，其中空气泵4、控制器3、蓄电池5分别置于 不同的安装盒内，控制器3、空气泵4、蓄电池5可以放置在一起也可分开放置在 合适位置，放置在一起时可以平行放置也可堆放在上方，同时还可以采用一个 控制器3控制多个空气泵4及蓄电池5，可将太阳能电池l的集中放置，而空气泵4 分布放置，增加水底氧气含量。太阳能电池可以是各种类型的电池如晶体硅 电池、薄膜电池等，根据需要可增加太阳能电池数量，太阳能电池l安装在 支架2上，支架2可拆卸，能无限扩容连接。空气泵4、控制器3、蓄电池5的 安装盒外壳上均有互相插接的防水插座和插头，空气泵4为直流空气泵，优选 直流隔膜式空气泵，避免了逆变器带来的功率损耗，同时直流气泵的启动功 率小、可以快速启动，不存在多余的电力损耗，体积小重量轻。控制器3包括一个单片机，该单片机8的型号为EM78P259N，自带AD转换，价格便 宜，性能稳定，EM78P259N型单片机8与过压保护电路9和温控保护电路10 连接，控制蓄电池5的电压和空气泵4的温度，维持增氧机正常工作。控制器3通 过导线7分别与空气泵4和蓄电池5连接，控制蓄电池的充放电，并控制空气泵工 作。见图2，图2中虚线方框中的内容是本实用新型的发明内容。蓄电池5可以 是各种形式的蓄电池如铅酸免维护蓄电池、胶体蓄电池、锂电池等。曝气 管6采用多孔管，材料可以是塑胶也可以是其它材料制成。
本实用新型的太阳能增氧机的工作原理是将太阳能电池1所发电能 通过控制器3给蓄电池5供电，蓄电池5将储存的电能再通过控制器3给 空气泵4供电，空气泵4通过曝气管6伸到水底增氧。
具体实施方式实施例1:
如图1所示，太阳能电池l、支架2、控制器3、空气泵4、蓄电池5均为 独立部件，空气泵、控制器、蓄电池分别置于不同的安装盒内，本实施例将空 气泵、控制器、蓄电池分开放置，空气泵采用直流隔膜式空气泵。空气泵4、控 制器3、蓄电池5的安装盒外壳上均有互相插接的插座和插头，控制器3通过 导线7分别与太阳能电池1、空气泵4和蓄电池5相连接，控制蓄电池5的充放 电，并控制蓄电池5对空气泵4的供电。
控制电路标准GB/T19064-2003规定，负载的标准使用电压为10.8-14.5V， 本实用新型根据控制电路标注，结合空气泵使用的电压12-14V的特性，将关断 电压比标准调整到11.5-14.5V，同时采用了过压保护电路(亦称卸能电路)，一 旦用户要开启太阳能增氧机，控制器3将自动检测蓄电池5的电压，如果蓄电池4的电压高于14V，则开启卸能电路；如果蓄电池的电压低于14V时，关断 卸能电路，开启空气泵，增氧机包括多个空气泵，每个空气泵都有直流线圈， 故工作时间过长就会发热，热量过高就会损坏里面的橡胶圈，故使整个系统无 法工作，为了克服长时间工作发热问题，系统采用单片机来自动控制每个空气 泵的工作时间和工作状态，同时系统为用户提供了直流接口，用户可以接插直 流节能灯泡。
如图2所示，MOS管Q12、 Q13组成电子防反电路，太阳能电池1对蓄电 池5充电时，来自太阳能电池板的电流经过电子防反电路Q12、 Q13的控制后 流入蓄电池进行储存，MOS管Q12'的驱动电路由电阻R21、 R22和三极管Q8 组成，MOS管Q13的驱动电路由电阻R19、 R30、 R31、 R32、电容C4和三极 管Q9组成。当控制器3的检测到蓄电池5的电压高于充电保护电压14V时， 控制器输出信号关断MOS管Q12、 Q13，反之则完成太阳能电池对蓄电池的充 电功能。控制器3中的电阻R6、 R7、 R14用于检测蓄电池的电压，电阻R29、 R30、 R31用于检测太阳能电池板电压。控制器3还包括驱动空气泵4工作的驱 动电路，该驱动电路由电阻R1、 R2、 R3、 R4、 R5、三极管Q1、 Q2和MOS管 Qll组成；倍压电路为空气泵的驱动电路提供升压，该倍压电路由二极管D1、 D2、 D3、三极管Q9、电容C1组成。
用户选择控制开关模式K1、 K2，单片机通过电阻R6、 R7、 R14分压检测 蓄电池的电压是否满足电压开启条件(11.5V-14V),如果蓄电池5的电压高于 14V，单片机将信号输送给过压保护电路9 (亦称卸能电路)，并开启卸能电路,该 卸能电路包括串联连接的MOS管Q10和电阻Rll， MOS管Q10的驱动电路由 电阻R9、 RIO、 R12、 R13和三极管Q4、 Q5组成，卸能电路与单片机连接，用于控制蓄电池5的电压，是通过MOS管Q10和电阻Rll对蓄电池5进行放电； 当电压低于14V时，单片机8将信号输送给卸能电路，并关断卸能电路，同时 单片机再通过温控保护电路控制空气泵4的温度，该温控保护电路10包括串联 连接的热敏电阻RT和电阻R23，温控保护电路10与单片机8连接，热敏电阻 RT和R23用于检测空气泵4的温度，如果空气泵4的温度超过50°C，则控制器 将不对空气泵4放电，放电指示灯将显动报警。相反则正常开启空气泵4，用户 可以通过开关K1、 K2来选择空气泵4的工作模式，该选择开关模式由单片机8 控制。只闭合K1则增氧机在工作条件下将一直开启空气泵4;只闭合K2则增 氧机在工作条件下，将工作8个小时后自动关断空气泵4;同时闭合K1、K2则 增氧机在工作条件下，空气泵4将工作1小时，再休息半小时，并一直循环进 行。
实施例2:
本实施例的实施方式及原理同实施例1，不同之处在于本实施例将空气泵、 控制器、蓄电池堆放在一起，并采用四块外形尺寸为1225mmx355mmxl6mm并 联的12V/18W非晶硅太阳能电池1。见图3，在深圳地区安装太阳能电池的倾 角为朝南向25。，工作电流为3.5 4 A，给一个12V/65AH的铅酸免维护蓄电 池5充电，该控制器可带负载功率为0 200W，蓄电池5给两个12V/18W的直 流空气泵4供电，每天工作8小时，可保证3个阴雨天连续工作，每亩鱼塘需 要四台该设备便可满足使用。蓄电池盒5、空气泵盒4、控制盒3依次叠放，蓄 电池盒5下安装有轮子，方便推拉。
权利要求1、一种组合式太阳能增氧机，其特征在于由太阳能电池(1)供电，分别连接由控制器(3)，蓄电池(5)及空气泵(4)三个独立的箱体构成，所说的控制器包括一个单片机(8)和由它控制的蓄电池过压保护的电路(9)、空气泵的温控保护的电路(10)。
2、 根据权利要求1所述的组合式太阳能增氧机，其特征在于所说的单片机 (8)的型号是EM78P259N，空气泵(4)是一种直流隔膜式气泵。
3、 根据权利要求1所述的组合式太阳能增氧机，其特征在于所说的空气泵 (4)、控制器(3)、蓄电池(5)的箱体外壳上均安装有防水插头和防水插座。
4、 根据权利要求2所述的组合式太阳能增氧机，其特征在于所说的直流隔 膜式气泵(4)其上还接有塑胶制成多孔管的曝气管(6)。
5、 根据权利要求l所述的组合式太阳能增氧机，其特征在于所说的过压保 护电路(9)是一个由MOS管(Q10)和电阻(R11)连接的卸能电路，通过驱 动三极管(Q4)基极连接单片机EM78P259N脚(9),三极管(Q5)发射极 连接蓄电池正极释放电压。
6、 根据权利要求1所述的组合式太阳能增氧机，其特征在于所说的温控保 护电路(10)包括串联连接的热敏电阻(RT)和电阻(R23、 R27)，通过电阻(R23、 R27)分别连接蓄电池(5)正极和单片机EM78P259N脚(18)，控制空气泵(4)的温度。
专利摘要本实用新型公开了一种组合式太阳能增氧机，其特征在于由太阳能电池(1)供电，分别连接由控制器(3)，蓄电池(5)及空气泵(4)三个独立的箱体构成，所说的控制器包括一个单片机(8)和由它控制的蓄电池过压保护的电路(9)、空气泵的温控保护的电路(10)。本实用新型不仅制作简单、性能稳定，而且安装和维护方便。
文档编号A01K63/04GK201303550SQ2008202122
公开日2009年9月9日 申请日期2008年9月28日 优先权日2008年9月28日
发明者毅 李, 李志坚, 林 杨, 邓文立 申请人:毅 李