专利名称：太阳能与市电互补供电器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种太阳能与市电互补供电器，具体地说是利用太阳能或/和市电 对供电器进行充电，在没有市电或停电后为电器工作提供电源的供电器。
背景技术：
现在国内的充电器很多，但在技术水平上，大多数用于UPS的充电器水平不是 很高，有的UPS使用的充电方式是众所周知道的恒流充电，这样的充电方式虽然成本 低，充电的速度也快，但电池并不是真的充满了，只是一种假意的充满，当移去充电器 后电压会一下子下降，对电池伤害很大，还有的UPS使用的是涓流充电方式，这种方法 虽然说可以充饱电池，但是充电的速度太慢，跟不上人们对充电速率的要求；国内生产 和使用的逆变器大多都是方波或正弦波逆变器，如XX-300型使用的技术就是方波逆变器 技术，这样的逆变器如果长期给家用电器特别是电脑和电视机供电，就会极大的损坏电 器元件，导致电器运行瘫痪，方波电源逆变器输出的是质量较差的方波交流电，其正向 最大值到负向最大值几乎在同时产生，这样，对负载和电源逆变器本身造成剧烈的不稳 定影响，同时其负载能力差，仅为额定负载的40-60%，不能带感性负载(如电动机，风 扇等)，方波电流中包含的三次谐波成分将使流入负载中的容性电流增大，严重时会损坏 负载的电源滤波电容。中国专利申请号200710009202.2公开了一种“太阳能与市电混合供电装置及 其供电流程”，以太阳能电池或市电作为电源，以蓄电池作为储备和供电电源的供电装 置，与现有技术的太阳能供电装置相比，本发明增加了用于采集并判断蓄池电压、太阳 能电池电流，根据判断结果来控制太阳能供电控制电路或市电控制电路电能的输入的蓄 电池电量及太阳能电池电流检测电路，该专利是26V存蓄于电池的电压对自动车库门和 照明进行供电；将太阳能电量和市电充电电量蓄入电池里然后就直接用电池的电量对电 器供电；用单片机进行电流检测。
发明内容
本发明的目的旨在提供一种太阳能与市电互补供电器，充电快速、节能环保、 无噪声，有防反接保护、过充保护、过放保护的功能，采用太阳能充电和/或市电充 电，使电池能真正的充饱，且不伤害电池，具有发热少，损耗低，效率高的特点，长期 使用不会损坏电器任何元件。为实现上述目的，本发明的太阳能与市电互补供电器由太阳能电池板、互补充 电控制器、UPS逆变器和蓄电池组成，所述互补充电控制器由市电开关部分、控制器的 控制电源和太阳能充电指示部分、电流采样部分、电流周期检测部分和充电部分组成， 所述UPS逆变器由市电/逆变切换部分、控制电源及散热部分、主控制部分、SPWM反 相和保护隔离部分、死区控制部分、功率推动放大部分组成，太阳能电池板与互补充电 控制器中的控制器的控制电源和太阳能充电指示部分电连接，互补充电控制器的市电开关部分与市电供应电连接，互补充电控制器还分别与UPS逆变器和蓄电池电连接，UPS逆变器分别与市电 供应和互补充电控制器电连接，UPS逆变器的市电/逆变切换部分分别与用电器和蓄电池 电连接，蓄电池、互补充电控制器和UPS逆变器分别置于壳体内。市电开关部分的电路中各电子元件的电连接关系是由AC220V始，D的2脚 分接C1至4脚，分接R4至Q13，串接R1至Q1, Q1接R3至UE线，接R2至Q2, Q2 — 脚接UE线，一脚分接R14至Q5, Q5并接K1. D4至UE线，又分接D2至U3 (NE555)的 3脚，接03至114仏^/[393)的1脚，接R2tl至地线；控制器的控制电源和太阳能充电指示 部分的电路中各电子元件的电连接关系是Q13接C2至地线，接U1(LM7805)的1脚， UJLM7805)的3脚接地，2脚接C3至地，接&至认(MAX472)的5脚，接&串礼至地， R7和R8两者中间点引线接U4 (LM393)的2脚，接Rltl至Q3,仏分两路，一路接R27至Q12 到 U3 (NE555)，另一路接 R13 至 U4 (LM393)，接 R17 串 D7 至 U5 (CD4011) C 的 3 脚;电流 采样部分的电路中各电子元件的电连接关系是*U2(MAX472)始，1、4脚相连接地，
3脚接R5至UE线，8脚分两路，一路接Rlf^nC6至地，另一路接U4(LM393)的3脚， U4(LM393)的 1 脚接 U5(CD4011)A 的 1、2 脚，U5 (CD4011) C 的 1、2 脚，U5 (CD4011) A 的 3 脚接 U5(CD4011)B 的 1、2 脚，U5 (CD4011) B 的 3 脚接 R15 接 Q4 (IRF3205)，Q4 接 K2, D5至UE线，U2 (MAX472)的7脚接UE线，6脚接R6至UE线；电流周期检测部分 的电路中各电子元件的电连接关系是*U3(NE555)始，U3(NE555)的1脚接地，2、6 脚并接再接D1至7脚，接D8分接C4至地，分接R12串R11至8脚和4脚，在R12和R11间 引线至7脚；充电部分的电路中各电子元件的电连接关系是K1的3脚引线接至E的正 极，E的负极接地，K1的2脚引线接BAT+;市电/逆变切换部分的电路中各电子元件的 电连接关系是由CZ1始，CZ1并接M^并接CZ2，由CZ2Wl脚串接FUSE1至CZ4W 3脚并分接至CZ3的1脚又分接串R2至D5^8的3脚，由CZ2的2脚串接JDQ1后并接C1 分接至CZ4的1脚和D5 D8的的1脚，由CZ3始，CZ3的2脚串FUSE2、JDQ2至CZ4的 2脚分接至0工―的1脚，CZ3的1脚接至D1 ―的3脚，D1 ―的2、4脚间并接U1 (P521) D5^8的2、4脚间接AU2(P521)；控制电源及散热部分的电路中各电子元件的电连接关系 是由MG始，MG并接CZ5并接C6、C7分两路一路分接艮并接D9、C3aU2(P521) 后并接C2R3串接R29后并接C4C5至U4(AVR2051)的2脚止，另一路并接U3(LM7805) 后由U3(LM7805)的3脚出分两路一路分接R6U1 (P521)至U4(AVR2051)的9脚，分串 R8> D14 至地，分接 D15、R15 至 U4(AVR2051)的 8 脚，R16、D16 至 U4(AVR2051)的 3 脚，分接至U7(IR2110)和118(1112110)的9脚，另一路并接C8、C27串接L1并以9后分别 接至 CZ9 的 2 脚、U4(AVR2051)的 4 脚、U4(AVR2051)的 17 脚和 14 脚、U5(74HC14P) 的14脚、U6(74HC08P)的14脚；主控制部分的电路中各电子元件的电连接关系是由 U4(AVR2051)的各引脚始，1脚与地并接C12、Cn、R3tl串接R8至SW2脚，经SW3脚后 至E的正极，5脚接地，6脚串接R5、Q2, D11, JDQ2, 7脚串接R4、Q1, D10, JDQ1, 10 脚接至 U7 (IR2110)和 U8(IR2110)的 11 脚，11 脚分两路一路接 U5(74HC14P)的 3 脚，另一路接116(7钮0)8朽的12脚，另外还分串接R11与地并接C13至13脚，12脚串 接R22并C18接地，13脚分两路一路接U5(74HC14P)的1脚，另一路接U6 (7408P)的 4脚分串接R13与地并接C16至5脚，15、16脚并接Y1分别串Cltl和C11至地，18脚分两路，一路分接R17和R18，另一路接至U5(74HC14P)的13脚；SPWM反相和保护隔离部 分的电路中各电子元件的电连接关系是*U5(74HC14P)引脚始(描述未描的引脚2、 4、7、12、11、10、9、8) 2脚一路接U6 (74HC08P)的1脚，另一路串接R12与地并接 C15至U6(74HC08P)的2脚，4脚一路接U6(74HC08P)的9脚，另一路串接Rltl与地并 接(14至1；6(74110)8朽的10脚，8、10脚空，9、11接地；死区控制部分的电路中各电 子元件的电连接关系是*U6(74HC08P)引脚始(描述未描述过的3、6、7、8、11引 脚)3脚接至U8(IR2110)的10脚，6脚接至11(1112110)8的12脚，7脚接地，8脚接至 U7(IR2110)的10脚，11脚接至U7(IR2110)的12脚；功率推动放大部分的电路中各电 子元件的电连接关系是1、由117(1112110)弓丨脚始，8、14、4脚为不用脚，1脚串R28接 Q7(IRF3205), 2脚接地，3脚分两路，一路接C22至地，另一路接D9至6脚，5脚接C21 的负极和Q5(IRF3205)的S极，7脚串接R27接Q5, 2、由U7(IR2110)弓丨脚始，8、14、4 脚为不用脚，1脚R28接Q7, 2脚接地，3脚分两路，一路接C22至地，另一路接D19至6 脚，5脚C21的负极和Q4的S极，7脚串接R27接Q5，3、fiU7(IR2110)弓丨脚始，8、14、 4脚为不用脚，1脚串民6接仏(1处3205)，2脚接地，3脚分两路，一路接C24至地，另 一路接D2tl至6脚，5脚接C23的负极和Q4的S极，7脚串接R25接Q4。本发明的太阳能与市电互补供电器与现有技术相比具有如下优异效果。互补充电控制器的设置，在有阳光且阳光较充足时用太阳能电池板所产生的电 流对蓄电池进行充电，而在没有阳光(阴雨天、晚上)时用市电对蓄电池进行充电，使用 方便、充电快速、节能环保、无噪声；互补充电控制器采用PWM实时修正技术，在太 阳能充电和市电充电两部分都是大功率设计，太阳能充电控制器可智能识别12V/24V的 充电电压，智能PWM修正，且有防反接保护、过充保护、过放保护的功能，设计载流量 为20A，有利于太阳能的最大功率跟踪，在市电充电部分，采用的是虚拟浮充快速充电 技术，设计的最大充电流为10A，两部分均可实现三阶段充电方式，这样不仅充电速度 快，而且有利于延长蓄电池的使用寿命，控制采用智能芯片对太阳能电池板产生的电量 进行监控，实现控制充电的方式，在太阳能电池板产生的电量不足时(如阴天)，芯片自 动控制，将使用太阳能充电切换到市电充电，为了加快充电的速度也可以手动将市电和 太阳能起对蓄电池进行充电，由于采用PWM调制技术，不但能实现充电电流实时修正， 而且能实现三阶段充电，使蓄电池真正的充饱，且不伤害电池，利用单片机进行控制， 使市电和太阳能两种电源进行互补充电，不仅大量节约和充分利用了能源，而且也满足 了电力供给不稳定地区快速充电的要求。UPS逆变器的设置，使太阳能电池板和市电充电给蓄电池的DC12V逆变成 AC220V的工频电，然后给各式的家用电器如风扇，电视机，电脑等供电；控制电路由 单片机微处理器实现，在单片机内写入程序使它具有正弦波的发生，输入级保护有蓄电 池过电压保护、蓄电池低电压警示与关机、内建保险丝、蓄电池极性反接保护，输出级 保护有短路保护、变流器过负载保护、过温度保护，实时电压修正功能；死区时间的 大小取决于功率管的导通和断开的时间，由微处理器产生的正弦信号对死区时间进行控 制，保证了功率推动放大部分的正常且高效的工作；功率推动放大电路采用进口大功率 管、驱动管，采用高端悬浮自举全桥逆变电路，具有发热少，损耗低，效率高(逆变效 率可达93%以上)的特点；采用数字化纯正弦波逆变技术高频率设计，输出电路与市电波形相同，适用于各类负载(电灯、电脑，电视机，电风扇等)，且长期使用不会损坏电 器任何元件；正弦波电源逆变器输出的是同日常使用的电网一样甚至更好的正弦波交流 电，因为它不存在电网中的电磁污染，本发明功能集成度高，不但各种保护机制健全，而且能实现电源的不间断供 电，有太阳能节能充电，又有市电大电流快速补充充电，有正弦波逆变工频电压输出又 有市电供电和逆变供电的不间断电源的实现；市电的互补切换功能部分，在没有市电 (停电)的瞬间，在不损坏电器，也不使电脑服务器丢失数据的前提下切换到逆变器供
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图1为本发明的工件流程方框图。图2为本发明的整体示意图。图3为本发明的互补切换控制电路图。图4为本发明的控制电路图。图5为本发明的功率推动放大电路图。图6为本发明的UPS逆变器电路图。其中1、为太阳能电池板，2、为互补充电控制器，3、为UPS逆变器，4、为 蓄电池，5、为用电器，6、为市电供应，7、为壳体。M 为电压表，CZ:为接插件，MG:为电风扇，Q:为三极管，SW:为开 关，JDQ:为继电器，R:为电阻，C:为电容，D:为二极管，GND:为接地，L:为
电感，K:为断电器开关，UE:为电池电压，SPWM 为脉宽调制型正弦波，FUSE: 为保险丝，V:为晶体振荡器，E:为蓄电池，AC:为交流电，DC:为直流电。
具体实施例方式下面结合附图对本发明的太阳能与市电互补供电器做进一步的详细描述。图1所示的太阳能与市电互补供电器由太阳能电池板1、互补充电控制器2、 UPS逆变器3和蓄电池4组成，互补充电控制器2分别与太阳能电池板1和市电供应6电 连接，互补充电控制器2还分别与UPS逆变器3和蓄电池4电连接，UPS逆变器3分别 与蓄电池4和用电器5电连接，太阳能电池板1和市电供应6分别通过互补充电控制器2 对蓄电池4进行充电，太阳能电池板1和市电供应6充电给蓄电池的DC12V经过UPS逆 变器3逆变成AC220V的工频电，AC220V的工频电为用电器5供电。图2所示的太阳能与市电互补供电器由太阳能电池板1、互补充电控制器2、 UPS逆变器3和蓄电池4组成，互补充电控制器2分别与太阳能电池板1和市电供应6电 连接，互补充电控制器2还分别与UPS逆变器3和蓄电池4电连接，UPS逆变器3和蓄 电池4电连接，蓄电池4、互补充电控制器2和UPS逆变器3分别置于壳体7内。图3所示的互补切换控制电路包括市电开关部分、控制器的控制电源和太阳能 充电指示部分、电流采样部分、电流周期检测部分，市电开关部分的电路中各电子元件 的电连接关系是由AC220V始，D的2脚分接C1至4脚，分接R4至Q13，串接民至 Q1, Q1接R3至UE线，接R2至Q2, Q2—脚接UE线，一脚分接R14至Q5, Q5并接&、D4至UE线，又分接D2至U3 (NE555)的3脚，接D3至U4 (LM393)的1脚，接R2tl至地 线；控制器的控制电源和太阳能充电指示部分的电路中各电子元件的电连接关系是Q13 接(2至地线，接U1(LMTSOS)的1脚，UJLM7805)的3脚接地，2脚接C3至地，接礼至 U2(MAX472)的5脚，接R7串R8至地，R7和R8两者中间点引线接U4 (LM393)的2脚， 接 R1Q 至 Q3, Q3 分两路，一路接 R27 至 Q12 到 U3(NE555)，另一路接 R13 至 U4(LM393)， 接R17串01"至115(€04011)〔的3脚；电流采样部分的电路中各电子元件的电连接关系 是*U2(MAX472)始，1、4脚相连接地，3脚接R5至UE线，8脚分两路，一路接 R16 和 C6 至地，另一路接 U4(LM393)的 3 脚，U4(LM393)的 1 脚接 U5(CD4011) A 的 1、2 脚，U5(CD4011)C 的 1、2 脚，U5(CD4011) A 的 3 脚接 U5(CD4011)B 的 1、2 脚， U5(CD4011)B 的 3 脚接 R15 接 Q4(IRF3205)，Q4 接 K2、D5 至 UE 线，U2(MAX472)的 7脚接UE线，6脚接R6至UE线；电流周期检测部分的电路中各电子元件的电连接关系 是*U3(NE555)始，U3(NE555)的1脚接地，2、6脚并接再接D1至7脚，接D8分接 C4至地，分接R12串R11至8脚和4脚，在R12和R11间引线至7脚。充电部分的电路中各电子元件的电连接关系是K1的3脚引线接至E的正极， E的负极接地，K1的2脚引线接BAT+。图4所示的控制电路包括市电/逆变切换部分、控制电源及散热部分、主控制 部分、SPWM反相和保护隔离部分、死区控制部分，市电/逆变切换部分的电路中各电 子元件的电连接关系是由CZ1始，CZ1并接M^并接CZ2，由CZ2的1脚串接FUSE1 至CZ4的3脚并分接至CZ3的1脚又分接串R2至D5^8的3脚，由CZ2的2脚串接JDQ1 后并接C1分接至CZ4的1脚和D5 D8的1脚，由CZ3始，CZ3W 2脚串FUSE2、JDQ2 至CZ4的2脚分接至D1^4的1脚，CZ3的1脚接至D1^4的3脚，D1^4的2、4脚间并 接认⑦^，D5^8的2、4脚间接AU2(P521)；控制电源及散热部分的电路各电子元件的 电连接关系是由MG始，MG并接CZ5并接C6、C7分两路一路分接艮并接D9、 C3过U2(P521)后并接C2R3串接R29后并接C4C5至U4(AVR2051)的2脚止，另一路并接 U3(LM7805)后由 U3(LM7805)的 3 脚出分两路一路分接 R6U1 (P521)至 U4(AVR2051)的 9脚，分串 R8、D14至地，分接D15、R15至U4(AVR2051)的 8脚，R16、D16至U4(AVR2051) 的3脚，分接至U7(IR2110HnU8(IR2110)的9脚，另一路并接C8、C27串接Ll并以9后分 别接至 CZ9 的 2 脚、U4(AVR2051)的 4 脚、U4 (AVR2051)的 17 脚和 14 脚、U5(74HC14P) 的14脚、U6(74HC08P)的14脚；主控制部分的电路中各电子元件的电连接关系是由 U4(AVR2051)的各引脚始，1脚与地并接C12、Cn、R3tl串接R8至SW2脚，经SW3脚后 至E的正极，5脚接地，6脚串接R5、Q2, Dn、JDQ2, 7脚串接R4、Q1, D1(1、JDQ1, 10 脚接至U7 (IR2110)和U8 (IR2110)的11脚，11脚分两路:一路接U5 (74HC14P)的3脚， 另一路接116(74110)8朽的12脚，另外还分串接R11与地并接C13至13脚，12脚串接R22 并C18接地，13脚分两路:一路接U5(74HC14P)的1脚，另一路接U6 (74HC08P)的4脚 分串接R13与地并接C16至5脚，15、16脚并接Y1分别串Cltl和C11至地，18脚分两路， 一路分接R17和R18，另一路接至U5(74HC14P)的13脚；SPWM反相和保护隔离部分的 电路中各电子元件的电连接关系是；*U5(74HC14P)引脚始(描述未描的引脚2、4、7、 12、11、10、9、8) 2脚一路接116(7纽0)8 )的1脚，另一路串接R12与地并接C15至 U6(74HC08P)的2脚，4脚一路接U6(74HC08P)的9脚，另一路串接Riq与地并接C14至U6(74HC08P)的10脚，8、10脚空，9、11接地；死区控制部分的电路中各电子元件的电 连接关系是由U6(74HC08P)引脚始(描述未描述过的3、6、7、8、11引脚)3脚接 至118(1尺2110)的10脚，6脚接至U(IR2110)8的12脚，7脚接地，8脚接至U7(IR2110) 的10脚，11脚接至U7(IR2110)的12脚。图5所示的功率推动放大电路中各电子元件的电连接关系是1、由117(1112110) 引脚始，8、14、4脚为至用脚，1脚串艮8接(57(11^3205)，2脚接地，3脚分两路，一路 接C22至地，另一路接D9至6脚，5脚接C21的负极*Q5(IRF3205)的S极，7脚串接R27 接Q5, 2、fiU7(IR2110)弓丨脚始，8、14、4脚为不用脚，1脚串R28接Q7，2脚接地，3 脚分两路，一路接C22至地，另一路接D19至6脚，5脚C21的负极和Q4 极，7脚串接 R27接 Q5, 3、fiU7(IR2110)引脚始，8、14、4 脚为不用脚，1 脚串 R26 接 Q6(IRF3205)，
2脚接地，3脚分两路，一路接C24至地，另一路接D2tl至6脚，5脚接C23的负极和Q4的 S极，7脚串接R25接Q4。图6所示的UPS逆变器电路由控制电路和功率推动放大电路组成，市电/逆变 切换部分的电路中各电子元件的电连接关系是由CZdSCZ1并接Mp并接CZ2,由CZ2 的1脚串接FUSE1至CZ4的3脚并分接至CZ3的1脚又分接串R2至D5^8的3脚，由CZ2 的2脚串接JDQ1后并接C1分接至CZ4的1脚和D5 D8的1脚，由CZ3始，CZ3的2脚 串FUSE2、JDQ2至CZ4的2脚分接至D1 4的1脚，CZ3的1脚接至D1 4的3脚，D卜 4的2、4脚间并接U1 (P521)，D5^8的2、4脚间接AU2(P521)；控制电源及散热部分的电 路中各电子元件的电连接关系是由MG始，MG并接CZ5并接C6、C7分两路一路分 接R7并接D9、C3过U2(P521)后并接C2R3串接R29后并接C4C5至U4(AVR2051)的2脚 止，另一路并接U3(LM7805)后由U3(LM7805)的3脚出分两路一路分接R6U1 (P521)至 U4(AVR2051)的 9 脚，分串 R8、D14 至地，分接 D15、R15 至 U4(AVR2051)的 8 脚，R16, D16 至 U4(AVR2051)的 3 脚，分接至 U7 (IR2110)和 U8 (IR2110)的 9 脚，另一路并接 C8、 C27串接Ll并以9后分别接至CZ9的2脚、U4(AVR2051)的4脚、U4(AVR2051)的17 脚和14脚、U5(74HC14P)的14脚、U6(74HC08P)的14脚；主控制部分的电路中各电 子元件的电连接关系是*U4(AVR2051)的各引脚始，1脚与地并接C12、C11, R3tl串接 R8至SW2脚，经SW3脚后至E的正极，5脚接地，6脚串接R5、Q2、Dn、JDQ2, 7脚 串接 R4、Q1 > D10、JDQ1, 10 脚接至 U7(IR2IlO)和 U8(IR2IlO)的 11 脚，11 脚分两路: 一路接U5(74HC14P)的3脚，另一路接116(7纽0)8朽的12脚，另外还分串接R11与地并 接C13至13脚，12脚串接R22并C18接地，13脚分两路一路接U5(74HC14P)的1脚， 另一路接U6(74HC08P)的4脚分串接R13与地并接C16至5脚，15、16脚并接Y1分别串 C10和C11至地，18脚分两路，一路分接R17和R18，另一路接至U5(74HC14P)的13脚； SPWM反相和保护隔离部分的电路中各电子元件的电连接关系是*U5(74HC14P)弓丨脚 始(描述未描的引脚2、4、7、12、11、10、9、8) 2脚一路接U6(74HC08P)的1脚， 另一路串接R12与地并接C15SU6(74HC08P)的2脚，4脚一路接U6(74HC08P)的9脚， 另一路串接Riq与地并接(14至1；6(7纽0)8 )的10脚，8、10脚空，9、11接地；死区控 制部分的电路中各电子元件的电连接关系是*U6(74HC08P)引脚始(描述未描述过的 3、6、7、8、11 引脚)3 脚接至 U8(IR2110)的 10 脚，6 脚接至 U(IR2110)8 的 12 脚，7 脚接地，8脚接至U7(IR2110)的10脚，11脚接至U7(IR2110)的12脚;功率推动放大部分的电路中各电子元件的电连接关系是1、由117(1112110)引脚始，8、14、4脚为不用 脚，1脚串民8接(^7(1]^3205)，2脚接地，3脚分两路，一路接C22至地，另一路接D19至 6脚，5脚接C21的负极和仏(1处3205)的S极，7脚串接R27接Q5, 2、fiU7(IR2110)弓丨 脚始，8、14、4脚为不用脚，1脚串R28接Q7, 2脚接地，3脚分两路，一路接C22至地， 另一路接D19至6脚，5脚C21的负极和Q4的S极，7脚串接R27接Q5, 3、由117(1112110) 引脚始，8、14、4脚为不用脚，1脚串艮6接(^6(11^3205)，2脚接地，3脚分两路，一路 接C24至地，另一路接D2tl至6脚，5脚接C23的负极和Q4的S极，7脚串接R25接Q4。
权利要求
1.一种太阳能与市电互补供电器，由太阳能电池板(1)、互补充电控制器⑵、UPS 逆变器(3)和蓄电池(4)组成，互补充电控制器(2)由市电开关部分、控制器的控制电源 和太阳能充电指示部分、电流采样部分、电流周期检测部分和充电部分组成，UPS逆变 器(3)由市电/逆变切换部分、控制电源及散热部分、主控制部分、SPWM反相和保护隔 离部分、死区控制部分、功率推动放大部分组成，其特征在于所述的互补充电控制器(2) 中的控制器的控制电源和太阳能充电指示部分与太阳能电池板(1)电连接，互补充电控 制器(2)的市电开关部分与市电供应(6)电连接，互补充电控制器(2)还分别与UPS逆变 器⑶和蓄电池⑷电连接，所述的UPS逆变器(3)分别与市电供应(6)和互补充电控 制器(2)电连接，UPS逆变器(3)的市电/逆变切换部分分别与用电器(5)和蓄电池(4) 电连接，蓄电池(4)、互补充电控制器(2)和UPS逆变器(3)分别置于壳体(7)内。
2.根据权利要求1所述的太阳能与市电互补供电器，其特征在于市电开关部分的电 路中各电子元件的电连接关系是由AC220V始，D的2脚分接C1至4脚，分接R4至 Q13,串接R1至Q1, Q1接R3至UE线，接R2至Q2, Q2 —脚接UE线，一脚分接R14至 Q5, Q5并接K:、D4至UE线，又分接D2至U3 (NE555)的3脚，接D3至U4 (LM393)的 1脚，接R2。至地线。
3.根据权利要求1所述的太阳能与市电互补供电器，其特征在于控制器的控制电 源和太阳能充电指示部分的电路中各电子元件的电连接关系是Q13接C2至地线，接 U1 (LM7805)的 1 脚，U1 (LM7805)的 3 脚接地，2 脚接 C3 至地，接 R9 至 U2 (MAX472) 的5脚，接R7串R8至地，R7和R8两者中间点引线接U4 (LM393)的2脚，接Rltl至Q3, Q3分两路，一路接R27至Q12到U3(NE555)，另一路接R13至U4 (LM393)，接R17串D7至 U5(CD4011)C 的 3 脚。
4.根据权利要求1所述的太阳能与市电互补供电器，其特征在于电流采样部分的电 路各电子元件的电连接关系是*U2(MAX472)始，1、4脚相连接地，3脚接R5至UE 线，8脚分两路，一路接R16和C6至地，另一路接U4(LM393)的3脚，U4(LM393)的 1 脚接 U5(CD4011)A 的 1、2 脚，U5(CD4011)C 的 1、2 脚，U5(CD4011)A 的 3 脚接 U5(CD4011)B 的 1、2 脚，U5(CD4011)B 的 3 脚接 R15 接 Q4(IRF3205)，Q4 接 K2、D5 至 UE线，U2 (MAX472)的7脚接UE线，6脚接R6至UE线。
5.根据权利要求所述的太阳能与市电互补供电器，其特征在于电流周期检测部分的 电路中各电子元件的电连接关系是*U3(NE555)始，U3(NE555)的1脚接地，2、6脚 并接再接D1至7脚，接D8分接C4至地，分接R12串R11至8脚和4脚，在R12和R11间 引线至7脚。
6.根据权利要求1所述的太阳能与市电互补供电器，其特征在于充电部分的电路中各 电子元件的电连接关系是K1的3脚引线接至E的正极，E的负极接地，K1的2脚引线 接 BAT+。
7.根据权利要求1所述的太阳能与市电互补供电器，其特征在于市电/逆变切换部分 的电路中各电子元件的电连接关系是由CZ1始，CZ1并接Mp并接CZ2,由CZ2Wl 脚串接FUSE1至CZ4的3脚并分接至CZ3的1脚又分接串R2至D5^8的3脚，由CZ2的 2脚串接JDQ1后并接C1分接至CZ4的1脚和D5 D8的1脚，由CZ3始，CZ3的2脚串 FUSE2、JDQ2至CZ4的2脚分接至D1 4的1脚，CZ3的1脚接至D1 4的3脚，D1 4的(2、4脚间并接U1 (P521)，D5 8的2、4脚间接入U2(P521)。
8.根据权利要求1所述的太阳能与市电互补供电器，其特征在于控制电源及散热部分 的电路各电子元件的电连接关系是由MG始，MG并接CZ5并接C6、C7分两路一路 分接R7并接D9、C3过U2 (P521)后并接C2R3串接R29后并接C4C5至U4 (AVR2051)的2脚 止，另一路并接U3(LM7805)后由U3(LM7805)的3脚出分两路一路分接R6U1 (P521)至 U4(AVR2051)的 9 脚，分串 R8、D14 至地，分接 D15、R15 至 U4(AVR2051)的 8 脚，R16, D16 至 U4(AVR2051)的 3 脚，分接至 U7 (IR2110)和 U8 (IR2110)的 9 脚，另一路并接 C8、 C27串接Ll并以9后分别接至CZ9的2脚、U4(AVR2051)的4脚、U4(AVR2051) 17脚和 14 脚、U5(74HC14P)的 14 脚、U6 (74HC08P)的 14 脚。
9.根据权利要求1所述的太阳能与市电互补供电器，其特征在于主控制部分的电路中 各电子元件的电连接关系是*U4(AVR2051)的各引脚始，1脚与地并接C12、Cn、R30 串接118至3\￥2脚，经SW3脚后至E的正极，5脚接地，6脚串接R5、Q2, D11, JDQ2,(7 脚串接 R4、Q1 > D10、JDQ1, 10 脚接至 U7(IR2110)和118(1112110)的 11 脚，11 脚分两 路一路接U5(74HC14P)的3脚，另一路接116(7纽0)8朽的12脚，另外还分串接R11与 地并接C13至13脚，12脚串接R22并C18接地，13脚分两路一路接U5(74HC14P)的1 脚，另一路接U6 (74HC08P)的4脚分串接R13与地并接C16至5脚，15、16脚并接Y1分 别串Cltl和C11至地，18脚分两路，一路分接R17和R18，另一路接至U5(74HC14P)的13 脚。
10.根据权利要求1所述的太阳能与市电补供电器，其特征在于SPWM反相和保护隔 离部分的电路中各电子元件的电连接关系是*U5(74HC14P)引脚始(描述未描的引脚 2、4、7、12、11、10、9、8) 2 脚一路接 U6 (74HC08P)的 1 脚，另一路串接 R12 与地并 接C15至U6 (74HC08P)的2脚，4脚一路接U6 (74HC08P)的9脚，另一路串接R10与地并 接 C14 至 U6(74HC08P)的 10 脚，8、10 脚空，9、11 接地。
11.根据权利要求1所述的太阳能与市电互补供电器，其特征在于死区控制部分的电 路中各电子元件的电连接关系是*U6(74HC08P)弓丨脚始(描述未描述过3、6、7、8、 11引脚)3脚接至U8(IR2IlO)的10脚，6脚接至11(112110)8的12脚，7脚接地，8脚 接至 U7(IR2110)的 10 脚，11 脚接至 U7(IR2110)的 12 脚。
12.根据权利要求1所述的太阳能与市电互补供电器，其特征在于功率推动放大部 分的电路中各电子元件的电连接关系是1、由117(1112110)引脚始，(8、14、4脚为不用 脚，1脚串民8接(^7(1]^3205)，2脚接地，3脚分两路，一路接C22至地，另一路接D19至 6脚，5脚接C21的负极和仏(1处3205)的S极，(7脚串接R27接Q5, 2、fiU7(IR2110) P 始，8、14、4脚为不用脚，1脚串R28接Q7, 2脚接地，3脚分两路，一路接C22至地，另 一路接D19至6脚，5脚C21的负极和Q4 极，7脚串接R27接Q5, 3、由U7(IR2110) 引脚始，8、14、4脚为不用脚，1脚串艮6接(^6(11^3205)，2脚接地，3脚分两路，一路 接C24至地，另一路接D2tl至6脚，5脚接C23的负极和Q4的S极，7脚串接R25接Q4。
13.根据权利要求1所述的太阳能与市电互补供电器，其特征在于UPS逆变器(3)电 路中各电子元件的电连接关系是由CZ1始，CZ1并接Mp并接CZ2,由CZ2Wl脚串接 FUSE1至CZ4的3脚并分接至CZ3的1脚又分接串R2至D5^8的3脚，由CZ2的2脚串接 JDQ1后并接C1分接至CZ4的1脚和D5 D8的1脚，由CZ3始，CZ3的2脚串FUSE2、JDQ2至CZ4W 2脚分接至D1^4的1脚，CZ3W 1脚接至D1^4的3脚，D1^4的2、4脚间并接 U1 (P521), D5 8的2、4脚间接AU2(P521)；由MG始，MG并接CZ5并接C6、C7分两路 一路分接R7并接D9、C3过U2 (P521)后并接C2R3串接R29后并接C4C5至U4 (AVR2051)的 2脚止，另一路并接U3(LM7805)后由U3(LM7805)的3脚出分两路一路分接R6U1 (P521) 至 U4 (AVR2051)的 9 脚，分串 R8、D14 至地，分接 D15、R15 至 U4 (AVR2051)的 8 脚， R16> D16 至 U4(AVR2051)的 3 脚，分接至 U7 (IR2110)和 U8 (IR2110)的 9 脚，另一路并接 C8> C27串接L1并以9后分别接至CZ9的2脚、U4(AVR2051)的4脚、U4(AVR2051)的 17 脚和 14 脚、U5(74HC14P)的 14脚、U6 (74HC08P)的 14 脚；由 U4 (AVR2051)的各引脚 始，1脚与地并接C12、Cn、R3tl串接R8至SW2脚，经SW3脚后至E的正极，5脚接地， 6 脚串接 R5、Q2> Dn、JDQ2, 7 脚串接 R4、Q1, D1(1、JDQ1, 10 脚接至 U7 (IR2110)和 U8(IR2110)的 11 脚，11 脚分两路:一路接U5(74HC14P)的 3 脚，另一路接U6 (74HC08P) 的12脚，另外还分串接R11与地并接C13至13脚，I2脚串接R22并Q8接地，13脚分两 路一路接U5 (74HC14P)的1脚，另一路接U6 (74HC08P)的4脚分串接R13与地并接C16 至5脚，15、16脚并接Y1分别串Cltl和C11至地，18脚分两路，一路分接R17和R18，另 一路接至115(7纽(14朽的13脚；fiU5(74HC14P)引脚始(描述未描的引脚2、4、7、 12、11、10、9、8) 2脚一路接116(7纽0)8 )的1脚，另一路串接R12与地并接C15至 U6(74HC08P)的2脚，4脚一路接U6(74HC08P)的9脚，另一路串接Rltl地并接C14至 U6(74HC08P)的10脚，8、10脚空，9、11接地；由U6(74HC08P)引脚始(描述未描 述过的3、6、7、8、11引脚)3脚接至U8(IR2110)的10脚，6脚接至U(IR2110)8的 12脚，7脚接地，8脚接至U7(IR2110)的10脚，11脚接至U7(IR2110)的12脚;又由 U7(IR2110)引脚始，8、14、4脚为不用脚，1脚串R28接Q7(IRF3205)，2脚接地，3脚 分两路，一路接C22至地，另一路接D19至6脚，5脚接C21的负极*Q5(IRF3205)的S 极，7脚串接R27接Q5, fiU7(IR2110)引脚始，8、14、4脚为不用脚，1脚串R28接Q7, 2脚接地，3脚分两路，一路接C22至地，另一路接D19至6脚，5脚C21的负极和Q4的 S极，7脚串接R27接Q5，fiU7(IR2110)引脚始，8、14、4脚为不用脚，1脚串R26接 Q6(IRF3205), 2脚接地，3脚分两路，一路接C24至地，另一路接D2tl至6脚，5脚接C23 的负极和Q4的S极，7脚串接R25接Q4。
14.根据权利要求1所述的太阳能与市电互补供电器，其特征在于互补充电控制器 (2)电路中各电子元件的电连接关系是由AC220V始，D的2脚分接(^至4脚，分接 R4至Q13，串接R1至Q1, Q1接R3至UE线，接R2至Q2, Q2 —脚接UE线，一脚分接R14 至Q5, Q5并接K:、D4至UE线，又分接02至113放￡555)的3脚，接D3至U4(LM393) 的1脚，接R2tl至地线；Q13接C2至地线，接U1 (LM7805)的1脚，U1 (LM7805)的3脚 接地，2脚接C3至地，接R9至U2 (MAX472)的5脚，接R7串R8至地，R7和R8两者中间 点引线接U4(LM393)的2脚，接Rltl至Q3, Q3分两路，一路接R27至Q12到U3 (NE555)， 另一路接 R13 至 U4(LM393)，接 1117串07至1；5(〔04011)(的 3脚;由 U2 (MAX472)始， 1、4脚相连接地，3脚接R5至UE线，8脚分两路，一路接R16和C6至地，另一路接 U4(LM393)的 3 脚，U4 (LM393)的 1 脚接 U5 (CD4011)A 的 1、2 脚，U5 (CD4011)C 的 1、2 脚，U5(CD4011)A 的 3 脚接 U5(CD4011)B 的 1、2 脚，U5(CD4011)B 的 3 脚接 R15 接 Q4 (IRF3205)，Q4 接 K2、D5 至 UE 线，U2 (MAX472)的 7 脚接 UE 线，6 脚接 R6 至 UE线；*U3(NE555)始，U3(NE555)的1脚接地，2、6脚并接再接D1至7脚，接D8分接 C4至地，分接R12串R11至8脚和4脚，在R12和R11间引线至7脚；K1的3脚引线接至 E的正极，E的负极接地，K1的2脚引线接BAT+。
全文摘要
本发明公开了一种太阳能与市电互补供电器，由太阳能电池板(1)、互补充电控制器(2)、UPS逆变器(3)和蓄电池(4)组成，互补充电控制器(2)分别与太阳能电池板(1)和市电供应(6)电连接，互补充电控制器(2)还分别与UPS逆变器(3)和蓄电池(4)电连接，UPS逆变器(3)分别与市电供应(6)和补充电控制器(2)电连接，UPS逆变器(3)还分别与用电器(5)和蓄电池(4)电连接，本发明充电快速、节能环保、无噪声，有防反接保护、过充保护、过放保护的能力，可采用太阳能充电和/或市电充电，能使电池真正的充饱，且不伤害电池，具有发热少，损耗低，效率高的特点，长期使用不会损坏电器任何元件。
文档编号H02J9/06GK102013724SQ201010228659
公开日2011年4月13日 申请日期2010年7月4日 优先权日2010年7月4日
发明者朱胜平, 朱赞托, 王辉 申请人:朱胜平