一种便携式太阳能供电装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于太阳能供电技术领域，特别涉及一种便携式太阳能供电装置。
【背景技术】
[0002]太阳能资源丰富、分布广泛，是21世纪最具发展潜力的可再生能源。随着全球能源短缺和环境污染等问题日益突出，太阳能光伏发电因其清洁、安全、便利、高效等特点，已成为世界各国普遍关注和重点发展的新兴产业。
[0003]我国太阳能资源十分丰富，适宜太阳能发电的国土面积和建筑物受光面积也很大，其中，青藏高原、黄土高原、冀北高原、内蒙古高原等太阳能资源丰富地区占到陆地国土面积的三分之二，具有大规模开发利用太阳能的资源潜力。
[0004]但目前市场上销售的普通供电装置，不适宜在无电地区、牧区、海岛及野外作业中使用。并且现有的利用太阳能转换成电能进而向用电负载充电的供电装置受天气情况的制约，在连续阴雨天使用时十分不便。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种设计合理、便于携带且能够实现智能控制太阳能与公共电网充电切换的便携式太阳能供电装置。
[0006]本实用新型解决其技术问题是采取以下技术方案实现的:
[0007]—种便携式太阳能供电装置，包括机壳及其内部的控制电路，所述机壳表面上设有太阳能电池板和直流输出接口 ；所述控制电路包括MCU、PV模块、充电采样电阻、充电信号处理单元、充电MOS开关、放电采样电阻、放电信号处理单元、放电MOS开关、锂电池采样电路和锂电池组；所述MCU分别与充电信号处理单元、放电信号处理单元、充电MOS开关、放电MOS开关以及锂电池采样电路相连接，所述充电信号处理单元与充电采样电阻相连接，所述PV模块、充电采样电阻、充电MOS开关、锂电池组依次顺序连接，所述锂电池组与锂电池采样电路相连接，所述放电采样电阻、放电MOS开关、锂电池组顺序连接，所述放电信号处理单元与放电采样电阻相连接。
[0008]而且，所述控制电路还包括AC-DC电源模块和隔离二极管，该C-DC电源模块与机壳上设有的交流输入口相连接，所述PV模块和AC-DC电源模块均通过隔离二极管与充电采样电阻相连接。
[0009]而且，所述MCU还连接一温度保护采样电阻。
[0010]而且，所述充电信号处理单兀包括第一差分放大器和第一 AD转换器，所述第一差分放大器的输入端与充电采样电阻的输出端相连接，所述第一差分放大器的输出端与第一AD转换器的输入端相连接，所述第一 AD转换器的输出端与MCU的输入端相连接。
[0011 ] 而且，所述放电信号处理单元包括第二差分放大器和第二 AD转换器，所述第二差分放大器的输入端与放电采样电阻的输出端相连接，所述第二差分放大器的输出端与第二AD转换器的输入端相连接，所述第二 AD转换器的输出端与MCU的输入端相连接。
[0012]而且，所述MCU通过第三差分电路放大器与放电MOS开关相连接。
[0013]本实用新型的优点和积极效果是:
[0014]1、本实用新型通过绿色环保锂电池储能，并且能够进行太阳能与公网充电切换，重量轻方便携带，特别适合用于无电地区，牧区，海岛及野外作业。
[0015]2、本实用新型通过将PV模块、AC-DC电源模块、充电采样电阻、放电采样电阻、温度保护采样电阻、充电MOS开关、放电MOS开关、锂电池组集成在一起，实现智能控制锂电池组充放电过程，确保锂电池不因过充或过放而被损坏，同时具有温度及防雷、反极性保护等功能。
【附图说明】
[0016]图1是本实用新型的控制电路框图。
【具体实施方式】
[0017]以下结合附图对本实用新型实施例做进一步详述:
[0018]—种便携式太阳能供电装置，如图1所示，包括机壳及其内部的控制电路，所述机壳表面上设有太阳能电池板、交流输入接口和直流输出接口 ；所述控制电路包括:MCU、PV模块、AC-DC电源模块、隔离二极管、充电采样电阻、放电采样电阻、温度保护采样电阻、充电信号处理单元、放电信号处理单元、充电MOS开关、放电MOS开关、锂电池采样电路和锂电池组；所述PV模块和AC-DC电源模块的输入端分别与与机壳表面上的太阳能电池板和交流输入接口相连接，所述PV模块和AC-DC电源模块的输出端均通过隔离二极管与充电采样电阻相连接，所述隔离二极管、充电采样电阻、充电MOS开关、锂电池组依次顺序连接，所述锂电池组的输出端还与锂电池采样电路的输入端相连接，所述锂电池采样电路的输出端与MCU的输入端相连接，所述MCU的输出端分别与充电MOS开关和放电MOS开关的输入端相连接，所述MCU通过第三差分放大器与放电MOS开关相连接，所述放电采样电阻、放电MOS开关、锂电池组顺序连接。
[0019]所述充电信号处理单兀包括第一差分放大器和第一 AD转换器，第一差分放大器的输入端与充电采样电阻的输出端相连接，所述第一差分放大器的输出端与第一 AD转换器的输入端相连接，所述第一 AD转换器的输出端与MCU的输入端相连接；所述放电信号处理单元包括第二差分放大器和第二 AD转换器，所述第二差分放大器的输入端与放电采样电阻的输出端相连接，所述第二差分放大器的输出端与第二 AD转换器的输入端相连接，所述第二 AD转换器的输出端与MCU的输入端相连接。
[0020]所述控制电路还包括温度保护采样电阻，所述温度保护采样电阻与MCU相连接。
[0021]本实用新型的工作原理是:
[0022]太阳能电池板向PV模块供电，PV模块通过充电采样电阻产生一采样电压，充电信号处理单元采集该充电AD采样信号输出至MCU，MCU发出充电控制指令开启PV模块充电模式或关闭PV模块充电模式。
[0023]其具体控制过程为:当充电采样电阻产生的采样电压值低到一定阀值时，MCU发出放电控制指令，PV模块进入放电状态；当充电采样电阻产生的采样电压值高于一定阀值时，MCU发出充电控制指令，结束PV放电模式，延时一定时间后进入充电模式。
[0024]PV模块通过充电采样电阻产生一采样电压，由充电信号处理单元采集该采样电压信号，并将该信号进行放大和AD转换处理后输出至MCU，MCU根据该充电AD采样信号，发出充电控制指令，控制充电MOS开关开通实现电池充电。
[0025]放电采样电阻产生一采样电压，由放电信号处理单元采集该采样电压信号，并将该信号进行放大和AD转换处理后输出至MCU，MCU根据该放电AD采样信号，发出放电控制指令，经第三差分放大器产生放电控制信号，控制放电MOS开关开通实现电池放电。
[0026]通过锂电池组中每节锂电池产生的电压信号经锂电池采样电路进行放大处理后输出至MCU，MCU根据该采集的电压信号发出过充控制指令或过放控制指令，实现锂电池过充或过放保护。通过贴近电池表面热敏电阻产生的温度保护采样电压信号输出至MCU，MCU根据该信号发出控制指令，实现电池充电过温保护。
[0027]当连续阴雨天，无法通过PV模块为锂电池组充电时，可接入用公共电网充电；该便携式太阳能供电装置内置AC-DC电源模块，充放电过程与接PV模块时的充放电过程相同。
[0028]需要强调的是，本实用新型所述的实施例是说明性的，而不是限定性的，因此本实用新型包括并不限于【具体实施方式】中所述的实施例，凡是由本领域技术人员根据本实用新型的技术方案得出的其他实施方式，同样属于本实用新型保护的范围。
【主权项】
1.一种便携式太阳能供电装置，包括机壳及其内部的控制电路，其特征在于:所述机壳表面上设有太阳能电池板和直流输出接口 ；所述控制电路包括MCU、PV模块、充电采样电阻、充电信号处理单元、充电MOS开关、放电采样电阻、放电信号处理单元、放电MOS开关、锂电池采样电路和锂电池组；所述MCU分别与充电信号处理单元、放电信号处理单元、充电MOS开关、放电MOS开关以及锂电池采样电路相连接，所述充电信号处理单元与充电采样电阻相连接，所述PV模块、充电采样电阻、充电MOS开关、锂电池组依次顺序连接，所述锂电池组与锂电池采样电路相连接，所述放电采样电阻、放电MOS开关、锂电池组顺序连接，所述放电信号处理单元与放电采样电阻相连接。2.根据权利要求1所述的一种便携式太阳能供电装置，其特征在于:所述控制电路还包括AC-DC电源模块和隔离二极管，该AC-DC电源模块与机壳上设有的交流输入口相连接，所述PV模块和AC-DC电源模块通过隔离二极管与充电采样电阻相连接。3.根据权利要求1所述的一种便携式太阳能供电装置，其特征在于:所述MCU还连接一温度保护采样电阻。4.根据权利要求1所述的一种便携式太阳能供电装置，其特征在于:所述充电信号处理单元包括第一差分放大器和第一 AD转换器，所述第一差分放大器的输入端与充电采样电阻的输出端相连接，所述第一差分放大器的输出端与第一 AD转换器的输入端相连接，所述第一 AD转换器的输出端与MCU的输入端相连接。5.根据权利要求1所述的一种便携式太阳能供电装置，其特征在于:所述放电信号处理单元包括第二差分放大器和第二 AD转换器，所述第二差分放大器的输入端与放电采样电阻的输出端相连接，所述第二差分放大器的输出端与第二 AD转换器的输入端相连接，所述第二 AD转换器的输出端与MCU的输入端相连接。6.根据权利要求1-5任一项权利要求所述的一种便携式太阳能供电装置，其特征在于:所述MCU通过第三差分电路放大器与放电MOS开关相连接。
【专利摘要】本实用新型涉及一种便携式太阳能供电装置，包括外壳及其内部的控制电路，其技术特点是：所述控制电路包括MCU、PV模块、AC-DC电源模块、充/放电采样电阻、充/放电MOS开关、锂电池采样电路和锂电池组；所述MCU分别与充/放电MOS开关以及锂电池采样电路相连接，所述PV模块、充电采样电阻、充电MOS开关、锂电池组依次顺序连接，所述锂电池组与锂电池采样电路相连接，所述放电采样电阻、放电MOS开关、锂电池组顺序连接。本实用新型通过绿色环保锂电池储能，并且能够进行太阳能与公网充电切换，重量轻方便携带，特别适合用于无电地区，牧区，海岛及野外作业。
【IPC分类】H02H7/18, H02J7/00
【公开号】CN204928249
【申请号】CN201520629020
【发明人】于波, 项添春, 吴亮, 张长志, 杨延春, 石枫, 韩慎朝
【申请人】国网天津市电力公司, 国家电网公司
【公开日】2015年12月30日
【申请日】2015年8月19日