专利名称：智能风、光、电互补供电便携式移动电源的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及移动电源技术领域，具体涉及一种智能风、光、电互补供电便携式移动电源。
背景技术：
当今全社会都在注意节约能源，都在开发环保绿色新能源，我国煤炭、石油和天然气储量丰富，但多处于偏远地区。煤矿、油田和天然气开发基础建设前期的工程主要是“三通一平”，主要包括通水、通路、通电、平场地。前期工程必定需要不间断供电，保证基础设施的建设。另外偏远山区因为地理条件，能源紧张和经济落后等方面的原因，使电网送电成本高，本地发电条件不足，而没有实现通电，那里的人们对电的渴望极其迫切，解决他们的用电问题对稳固地方经济建设，增进国家稳定等具有重要的意义。目前，在己经实现通电的偏远地区大多采用电网送电和当地柴油或汽油机组发电，然而由于地理位置原因，架线送电路程遥远，用户用电量小，线路电能损耗大，而且山区电网的线路维护费用也很高，使得线路运行成本很高，如果靠当地柴油或汽油机组发电的话，由于目前能源紧张，燃料费用较高，不环保，再加上地处偏远，燃料运输费用高，难以保障持续供电。因此，柴油或汽油机组发电只能作为紧急的电源使用。当今世界，电力已经越来越成为人们生活中必不可少的动力来源。与此同时，资源紧缺、环境污染的压力也在不断增大。因此，可再生能源的利用在世界范围内得到迅速发展，一些可再生能源技术的利用如光伏发电、风电等年增长速度都在20%以上，可再生能源已成为实现能源多样化、应付气候变化和社会实现可持续发展的重要替代能源。风能和太阳能是清洁的新型能源，充分开发风能和太阳能已成为世界各国政府可持续发展的战略决策。“十一五”时期，我国可再生能源技术和产业发展取得了显著成绩，光伏发电装备制造和施工技术日臻完善，风力发电技术和产业发展开始起步，光伏电池及组件的生产能力迅速扩大。我国将继续大力发展太阳能，加快发展生物能、风电和太阳能，加强农村可再生能源开发利用，逐步提高可再生能源在能源供应中的比重。其中风能发电和太阳能发电是两种发展前景最好新能源利用方式。风、光互补供电便携式移动电源是开发利用太阳能和风能的一个重要手段，然而，由于太阳能辐射的不连续性和间歇性，以及目前单纯的光伏移动电源性能不稳定及部分技术不够成熟等原因，光伏移动电源系统经常出现:在连续阴雨天时，由于蓄电池电压不足，移动电源不能正常工作的情况。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种高效节能、环保、寿命长的智能风、光、电互补供电便携式移动电源。本实用新型所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现:[0008]—种智能风、光、电互补供电便携式移动电源，包括一智能控制板、风力发电机、太阳能电池板，所述的风力发电机经稳压电路连接到智能控制板，所述太阳能电池经DC/DC升压变换器连接到智能控制板，所述的智能控制板经整流电路连接到市电，所述的智能控制板经充电控制电路连接到蓄电池，为蓄电池充电，所述的蓄电池经逆变器连接到220V交流负载，所述的蓄电池经LED负载开关连接到LED负载。所述的智能控制板上连接有卸荷电路。所述的智能控制板控制连接LED负载开关，通过光控的方式进行控制。本实用新型是风、光与市电互补的便携式移动电源，并且与当今流行的LED节能照明相结合，能够提供稳定的照明效果，满足用户的需求。主要针对煤炭、石油和天然气等行业的基础建设以及偏远地区提供便捷稳定的电能，提出风能、太阳能与市电互补。风、光、电互补便携式移动电源结合了光伏、风能、市电以及LED节能照明，实现了节能和环保，同时充分利用了市电网络作为辅助备用电源。该风、光、电互补供电便携式移动电源具有很好的应用和市场前景。本实用新型的有益效果是:本实用新型可以给常用交流负载提供稳定的220V交流电，实现了风力发电、光伏发电、市电三电源对蓄电池充电的自动切换，保证了移动电源的不间断供电，且多重保护功能，也使得输出220V交流电稳定、安全、可靠等优势，另外，还具有光强控制LED照明功能，自动控制LED照明灯的点亮和熄灭，方便使用。该移动电源设计构思巧妙，具有成本低、高效节能、环保、寿命长等显著特点，是最优的环保节能便携移动电源。
图1为本实用新型原理方框图。
具体实施方式
为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。如图1所示，一种智能风、光、电互补供电便携式移动电源，包括一智能控制板、风力发电机、太阳能电池板，风力发电机经稳压电路连接到智能控制板，太阳能电池经DC/DC升压变换器连接到智能控制板，智能控制板经整流电路连接到市电，智能控制板经充电控制电路连接到蓄电池，为蓄电池充电，蓄电池经逆变器连接到220V交流负载，蓄电池经LED负载开关连接到LED负载，智能控制板上连接有卸荷电路，智能控制板控制连接LED负载开关，通过光控的方式进行控制。风力发电机产生的直流电经过电容滤波后，得到蓄电池充电所需的直流电，为了防止反电压损坏光伏电池板，其产生的直流电先通过一个防反二极管后，再送入DC-DC变换器。市电交流电通过不可控制整流桥，得到蓄电池充电所需的直流电，用于弥补风光发电的不足。电能的存储部分主要由蓄电池来承担，蓄电池是整个风光互补发电系统的储能核心，它的主要作用就是消除由于天气等原因引起能量供给和需求的不平衡，在整个系统中起到电能调节和平衡负载的作用。当发电量大于负载消耗量时，系统给蓄电池充电，当发电量小于负载消耗量时，蓄电池给负载供电。[0017]电能的消耗部分主要由220V交流负载、LED照明灯和卸荷电路三部分组成。220V交流输出通常可供给日常用的小功率电器设备，比如:手机，笔记本电脑，电扇，音响，电钻，电磁炉，吹风机等。卸荷电路的主要作用是:当风速很高，但仍未达到过速保护的状态时，系统仍需要给负载或蓄电池供电，为了减小大风给开关管及其电路造成的损坏，控制器可以开启卸荷电路，使一部分功率在卸荷电路消耗掉，从而减少大风对控制器的冲击。便携式移动电源是目前被广泛使用的供电设备，特别在通信、军事、医院等重要场合，需要便携式移动电源作为主要的电源或者备用的电源。目前，国内的便携式移动电源市场主要由国外的生产厂商所占领。虽然，国内已经有许多厂商开始逐渐的重视便携式移动电源的研究，但是国内的便携式移动电源还是与国外的便携式移动电源有一定的差距。因此，本实用新型设计的风、光、电互补供电便携式移动电源，结合了太阳能、风能和市电，实现了节能和环保，具有一定的理论意义和较高的工程实用价值。与传统电源相比，采用风、光、电互补供电的便携式移动电源具有以下几点优势:(I)与传统的长距离电网供电方案相比，在海岛、乡村、景区和高速公路(铁路)环境下采用风、光和市电互补供电电源可节省大量的投资；(2)与传统的独立的太阳能供电或风能供电方式相比较，风、光和市电互补供电方式弥补了风力发电和光伏发电独立系统在供电方式上的缺陷；(3)在野外环境下，采用风、光、电互补供电便携式移动电源更加安全可靠；(4)当光照较强时，利用光伏发电给蓄电池充电，当光照较弱时，利用风力发电给蓄电池充电，当两者都不足时，再自动切换到市电给蓄电池充电，以保证电源的正常工作；(5)采用恒流充电和PWM脉冲充电相结合的方式给蓄电池充电，同时具有过充过放保护功能；(6)具有卸荷保护功能，保护风机和控制器安全可靠运行。(7)通过逆变可稳定输出220V交流电，以便快捷地给交流负载供电。(8)该电源具有体积小、质量轻等特点，因此便于携带。使用风、光、电互补供电便携式移动电源能因地制宜地解决了风光互补发电系统在有市电情况下的应用问题。在偏远地区，只要有太阳能、风能，无须为了每年并不多见的几次连续阴雨天而成倍的增加蓄电池和光伏电池的容量。风力发电系统在各月所发电量的稳定性较差，一年中独立风力发电机在7、8、9月发电量最低，在风力资源较好的月份其能量输出较大，高出日常用电需求量；在风能资源较差的月份能量输出较差，不能满足日常用电需求量。独立太阳能光伏发电在11、12、1月发电量最低，光伏发电系统其供电保证率较好，能量输出较风力发电系统要稳定许多。以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
权利要求1.智能风、光、电互补供电便携式移动电源，包括一智能控制板、风力发电机、太阳能电池板，所述的风力发电机经稳压电路连接到智能控制板，所述太阳能电池经DC/DC升压变换器连接到智能控制板，所述的智能控制板经整流电路连接到市电，所述的智能控制板经充电控制电路连接到蓄电池，为蓄电池充电，所述的蓄电池经逆变器连接到220V交流负载，所述的蓄电池经LED负载开关连接到LED负载。
2.根据权利要求1所述的智能风、光、电互补供电便携式移动电源，其特征在于:所述的智能控制板上连接有卸荷电路。
3.根据权利要求1所述的智能风、光、电互补供电便携式移动电源，其特征在于:所述的智能控制板控制连接LED负载开关，通过光控的方式进行控制。
专利摘要一种智能风、光、电互补供电便携式移动电源，涉及移动电源技术领域，包括一智能控制板、风力发电机、太阳能电池板，所述的风力发电机经稳压电路连接到智能控制板，所述太阳能电池经DC/DC升压变换器连接到智能控制板，所述的智能控制板经整流电路连接到市电，所述的智能控制板经充电控制电路连接到蓄电池，为蓄电池充电，所述的蓄电池经逆变器连接到220V交流负载，所述的蓄电池经LED负载开关连接到LED负载。本实用新型可以给常用交流负载提供稳定的220V交流电，实现了风力发电、光伏发电、市电三电源对蓄电池充电的自动切换，保证了移动电源的不间断供电，且多重保护功能，也使得输出220V交流电稳定、安全、可靠等优势。
文档编号H02J7/00GK202997646SQ201220730309
公开日2013年6月12日 申请日期2012年12月27日 优先权日2012年12月27日
发明者张旭立 申请人:安徽理工大学