一种太阳能一体化智能供电装置的制作方法

本实用新型涉及可再生能源利用技术领域，尤其是指一种太阳能一体化智能供电装置。

背景技术：

传统的电气设备箱只是一个简单的金属壳体，对箱体内的电气元件只能起到最基本的物理保护，箱体内的温度、湿度条件受外界环境的影响非常大，而且现有的电气设备箱都是安装放置在室外，使用环境比较恶劣，由于在室外环境下湿度比较大，这就使得电气设备箱内部会产生凝结水，从而导致电气设备箱内部电气元件发生短路故障，同时电气元件工作时，自身会产生大量的热量，不能主动将热量散发出去，就会导致其内部的温度过高，使得电气元件出现故障，而导致不能正常工作。另外，当电气设备箱设于偏远郊区时，铺设大面积的供电电网浪费财力物力，如为户外端子箱等设备的供电也成了一个不小的难题。

技术实现要素：

本实用新型针对现有技术的不便于向偏远郊区的电气设备箱供电以及电气设备箱的内部环境监控和延长供电装置使用寿命的问题提供一种太阳能一体化智能供电装置，本实用新型采用如下技术方案：

一种太阳能一体化智能供电装置，包括太阳能转换模块、电能存储器和欠压延时保护模块；所述太阳能转换模块与所述电能存储器连接；所述欠压延时保护模块的输入端与所述电能存储器连接；所述欠压延时保护模块对电能存储器的电压进行检测，当电能存储器的电压低于设定的阈值V₁时，所述电能存储器停止对外输出；当电能存储器的电压高于设定的阈值V₂时，所述电能存储器恢复对外输出。

其中，所述太阳能转换模块包括光伏转换模块和光热转换模块。

进一步地，所述光伏转换模块包括太阳能光伏板和DC-DC电源转换器，所述太阳能光伏板将光能转换为电能，所述DC-DC电源转换器将所述太阳能光伏板产生的电能经过过充保护模块再存储到所述电能存储器内。

进一步地，所述光热转换模块包括太阳能吸热膜和DC-DC电源转换器，所述太阳能吸热膜将热能转换为电能，所述DC-DC电源转换器将所述太阳能吸热膜产生的电能经过过充保护模块再存储到所述电能存储器内。

其中，所述一种太阳能一体化智能供电装置还包括过充保护模块、温度监控模块和湿度监控模块；所述过充保护模块连接于所述太阳能转换模块与所述电能存储器之间；所述温度监控模块和所述湿度监控模块与电能存储器相接。

进一步地，所述过充保护模块包括由三极管Q1和三极管Q2、电阻R1、PMOS型晶体管PM1和晶体管PM2组成的电流偏置电路，所述晶体管PM1的源极连接于电源电压，晶体管PM1的漏极连接于三极管Q1的集电极，晶体管PM1的栅极与晶体管PM2的栅极相连，三极管Q1的发射极通过电阻R1接地，三极管Q1的基极与三极管Q2的基极相连；所述晶体管PM2的源极连接于电源电压，晶体管PM2的栅极与晶体管PM1的栅极相连，晶体管PM2的漏极与三极管Q2的集电极相连，三极管Q2的发射极接地，三极管Q2的基极与三极管Q1的基极相连；所述过充保护模块还包括由PMOS晶体管PM5、电阻R3和电阻R4组成的电压检测支路；所述电阻R3和电阻R4串联于所述晶体管PM5的漏极和地之间；所述过充保护模块还包括由PMOS晶体管PM3和NPN型三极管Q3组成的电流镜电路；所述晶体管PM3的源极连接于电源电压，晶体管PM3的栅极与所述电流偏置电路的晶体管PM1的栅极相连，晶体管PM3的漏极与三极管Q3的集电极相连，三极管Q3的发射极通过电阻R2接 地，三极管Q3的基极连接于所述电压检测支路的电阻R3和电阻R4接点；所述过充保护模块还包括PMOS晶体管PM4，晶体管PM4的栅极连接于所述电流镜电路的晶体管PM3和三极管Q3的集电极的接点，晶体管PM4的源极连接于电源电压，晶体管PM4的漏极连接于晶体管PM5的栅极，晶体管PM4的漏极还通过电流源接地。

进一步地，所述温度监控模块包括控制芯片以及与控制芯片连接的温度传感器和风扇；所述温度传感器将温度信息传输到控制芯片，当温度的增长会达到阈值时，控制芯片发出驱动信号使风扇启动。

进一步地，所述湿度监控模块包括控制芯片以及与控制芯片连接的湿度传感器和风扇；所述湿度传感器将湿度信息传输到控制芯片，当湿度的增长会达到阈值时，控制芯片发出驱动信号使风扇启动。

本实用新型的有益效果：本装置利用可再生能源太阳能，清洁环保，无需外部供电即可满足偏远地区的电气设备箱自身的用电量，省去大面积铺设电网的成本；同时，本装置设有欠压保护模块、过充保护模块、温度监控模块和湿度监控模块等保护模块，能对装置的工作环境进行监控和对装置的工作状态进行保护，延长装置的使用寿命，降低维修成本。

附图说明

图1为本实用新型的模块连接关系图。

图2为本实用新型的过充保护模块的电路图。

具体实施方式

为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例与附图对本实用新型作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本实用新型的限定。以下结合附图对本实用新型进行详细的描述：

如图1-图2所示：一种太阳能一体化智能供电装置，包括太阳能转换模块、电能存储器和欠压延时保护模块；所述太阳能转换模块与所述电能存储器连接；所述欠压延时保护模块的输入端与所述电能存储器连接；所述欠压延时保护模块对电能存储器的电压进行检测，当电能存储器的电压低于设定的阈值V₁时，所述电能存储器停止对外输出；当电能存储器的电压高于设定的阈值V₂时，所述电能存储器恢复对外输出。太阳能转换模块将太阳能转换为电能，电能存储在电能存储器内，欠压延时保护模块通过检测电能存储器的电压，当电能存储器电量不足时，欠压延时保护模块断开电能存储器与负载的连接，保护电能存储器不会过度放电。

在本实施例中，所述欠压保护模块包括电压检测电路和继电器；所述电压检测电路检测所述电能存储器的输出电压，所述继电器控制欠压保护模块的输出端的通断；当所述电能存储器的输出电压低于阈值时，所述继电器断开连接，从而使所述欠压保护模块的输出端断路。

在本实施例中，所述太阳能转换模块包括光伏转换模块和光热转换模块。充分利用太阳能中的光能和热能，实现高效的太阳能-电能转换，为电能存储器提供充足的充电量。

其中，所述光伏转换模块包括太阳能光伏板和DC-DC电源转换器，所述太阳能光伏板将光能转换为电能，所述DC-DC电源转换器将所述太阳能光伏板产生的电能经过过充保护模块再存储到所述电能存储器内。

其中，所述光热转换模块包括太阳能吸热膜和DC-DC电源转换器，所述太阳能吸热膜将热能转换为电能，所述DC-DC电源转换器将所述太阳能吸热膜产生的电能经过过充保护模块再存储到所述电能存储器内。

在本实施例中，所述一种太阳能一体化智能供电装置还包括过充保护模块、温度监控模块和湿度监控模块；所述过充保护模块连接于所述太阳能转换模块与所述电能存储器之间；所述温度监控模块和所述湿度监控模块与电能存储器相接。

其中，所述过充保护模块包括由三极管Q1和三极管Q2、电阻R1、PMOS型晶体管PM1和晶体管PM2组成的电流偏置电路，所述晶体管PM1的源极连接于电源电压，晶体管PM1的漏极连接于三极管Q1的集电极，晶体管PM1的栅极与晶体管PM2的栅极相连，三极管Q1的发射极通过电阻R1接地，三极管Q1的基极与三极管Q2的基极相连；所述晶体管PM2的源极连接于电源电压，晶体管PM2的栅极与晶体管PM1的栅极相连，晶体管PM2的漏极与三极管Q2的集电极相连，三极管Q2的发射极接地，三极管Q2的基极与三极管Q1的基极相连；所述过充保护模块还包括由PMOS晶体管PM5、电阻R3和电阻R4组成的电压检测支路；所述电阻R3和电阻R4串联于所述晶体管PM5的漏极和地之间；所述过充保护模块还包括由PMOS晶体管PM3和NPN型三极管Q3组成的电流镜电路；所述晶体管PM3的源极连接于电源电压，晶体管PM3的栅极与所述电流偏置电路的晶体管PM1的栅极相连，晶体管PM3的漏极与三极管Q3的集电极相连，三极管Q3的发射极通过电阻R2接 地，三极管Q3的基极连接于所述电压检测支路的电阻R3和电阻R4接点；所述过充保护模块还包括PMOS晶体管PM4，晶体管PM4的栅极连接于所述电流镜电路的晶体管PM3和三极管Q3的集电极的接点，晶体管PM4的源极连接于电源电压，晶体管PM4的漏极连接于晶体管PM5的栅极，晶体管PM4的漏极还通过电流源接地。

其中，所述温度监控模块包括控制芯片以及与控制芯片连接的温度传感器和风扇；所述温度传感器将温度信息传输到控制芯片，当温度的增长会达到阈值时，控制芯片发出驱动信号使风扇启动。

其中，所述湿度监控模块包括控制芯片以及与控制芯片连接的湿度传感器和风扇；所述湿度传感器将湿度信息传输到控制芯片，当湿度的增长会达到阈值时，控制芯片发出驱动信号使风扇启动。

以上所述，仅是本实用新型较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型以较佳实施例公开如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围内，当利用上述揭示的技术内容作出些许变更或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型技术是指对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均属于本实用新型技术方案的范围内。