专利名称：用于单兵野外应急作业的便携式太阳能电源的制作方法
技术领域：
用于单兵野外应急作业的便携式太阳能电源技术领域[0001]本实用新型涉及利用太阳能发电的应急电源装备，属于应急设备的技术领域，具体地说是一种用于单兵野外应急作业的便携式太阳能电源，它特别适用于海岛边防哨所单兵野外作业用作应急电源，也适合在高原、森林等无电区的旅游摄影探险爱好者随身携带对照明、通讯、影象设备进行充电。
背景技术：
[0002]就现行电网的供电覆盖能力而言，大部份高原牧区、森林矿山以及海岛边防哨所仍是处于无电区域，在这些无电区域范围内进行单兵野外侦察、救援作战训练和从事地质水文勘探工作人员以及旅游摄影探险爱好者最感困窘的是:野外作业必备的工作器械、通讯影象以及照明设施等装备无法进行应急充电补给电能，这些工作设施装备有可能因得不到应急电源支持而丧失使用功能，这不仅无法完成单兵野外作业的工作任务，有时还会酿成危及人身生命安全和重大财产损失的严重后果。怎样才能为单兵野外作业提供应急电源并可对野外作业的设施装备进行充电维持使用功能，这是在无电区域进行单兵野外作业人员长期以来都渴望解决的一个实际问题。事实上，它已是应急管理部门特别重视并列为近期内要进行全力攻关努力解决的一个重大课题。客观地说，现行电网建设规划和供电能力在短期内一时还很难有较大的改观，在较长的时期内不可避免地仍然还会有较大的“无电区域”存在。近来，在有些地区已经开始推广使用太阳能热水器和太阳能发电设备，可以说，目前利用太阳能电池板来发电的技术已经成熟并且产业化，它的发电工作原理是:利用日光照射太阳能电池板的半导体“P-N结”形成新的“空穴-电子对”，并在“P-N结”的电场力推动下，使“空穴”由N区流向P区，电子由P区流向N区形成电流，即可实现“光一电转换”供直接使用电能或者对蓄电池进行充电储存备用电能。但是，现行的太阳能发电设备大都是体大笨重，一般都是采用固定安装方式来进行发电作业的，它根本无法满足单兵野外作业随身携带进行应急充电的特殊使用要求。实用新型内容[0003]本实用新型的目的旨在提出一种用于单兵野外应急作业的便携式太阳能电源，它具有结构简单、拆装容易、体积小巧重量轻、随身携带方便和充电储能效果好的优点，特别适合在无电区域进行单兵野外作业、地质勘探和旅游摄影探险爱好者随身携带用作应急电源。[0004]本实用新型的目的是通过如下技术方案来实现的:[0005]本实用新型提出的一种用于单兵野外应急作业的便携式太阳能电源，它包括太阳能电池板、电源盒和安装于电源盒面板的电源插板、输出输入显示板，其特征在于:在电源盒内配装有蓄电池和PCB电路板，在PCB电路板上设置有微控处理器，所说的蓄电池由导线连接于PCB电路板。[0006]更进一步地说，本实用新型还具有如下的技术特征:[0007]所述的微控处理器包括MCU模块、电源模块、太阳能电池板参数检测模块、蓄电池运行参数检测模块、蓄电池过充过放监测模块、电源切换模块和输出/输入电路。[0008]所说的太阳能电池板是由一组可拆式模方相嵌连接组装构成，一组可拆式模方的数量为12个。采用这种“可拆式模方相嵌连接”的结构设计，特别方便于对太阳能电池板进行组装展开和拆卸分解的操作，将其拆卸分解后可叠放于电源盒内，随身携带极其方便。[0009]在电源盒上设置有支架插装孔，所说的太阳能电池板是由可拆式支架插配连接安装于电源盒的支架插装孔内。这种可拆式连接结构特别方便于支承太阳能电池板的操作:只需将可拆式支架插配于电源盒的支架插装孔内，再拧紧螺栓即可稳定地支承展开的太阳能电池板进行发电作业；如要拆卸时，只需拧松取出螺栓后抽出可拆式支架，即可将其放置于电源盒内，特别方便于随身携带使用。[0010]在电源盒内壁配装有固定卡槽,所说的PCB电路板固定配装于固定卡槽内。即可将设置有微控处理器的PCB电路板牢固地安装于固定卡槽内，这对防止PCB电路板发生晃动碰撞现象进而确保微控处理器的稳定工作性能也有一定作用。[0011]在电源盒的侧壁设置有一组散热通风孔。它可及时地将蓄电池和PCB电路板上的功率器件在工作过程中产生的热量释放出来，在实际使用中具有很好的通风散热效果，对进一步稳定微控处理器和蓄电池的工作性能进而延长使用寿命也有一定作用。[0012]在电源插板上设置有一组电源输出端座、电源输入端孔。在一组电源输出端座的连接结构设计选择上，要求能够与各种通讯影象照明设备的连接端子相适配，使其能最大程度地满足对多种设备进行应急充电的需要。在日照条件下利用太阳能电池板进行发电时，只需将太阳能电池板的电源线的插头插入电源输入端孔内，即可将太阳能电池板所发的电能输入对蓄电池进行充电作业。[0013]本实用新型具有如下优点:[0014]本实用新型首创了一种可随身携带用作应急充电的太阳能电源盒，它是用一组可拆式模方组成太阳能电池板并由可拆式支架展开支承于电源盒体上，即可吸收日照光能进行发电，对蓄电池充电完毕后又能方便地将其拆解并叠放于电源盒内，特别方便于随身携带使用。本实用新型具有结构简单拆装容易、体积小重量轻、随身携带方便和应急供电能力强、充电可靠性能高的突出优点，特别适合单兵野外作业、地质勘探以及旅游摄影探险爱好者随身携带用作应急电源，能方便地为野外工作设备器械进行应急充电补给电能。
[0015]图1是本实用新型的结构示意图。[0016]图2是图1的A—A视图，展示在电源盒内配装蓄电池和PCB电路板的结构示意图。[0017]图3是本实用新型的微控处理器的工作原理模块框图。[0018]附图中的标记说明:[0019]I为太阳能电池板，2为电源盒，3为电源输出端座，4为电源插板，5为电源输入端孔,6为LED显示灯,7为输出输入显示板,8为电流表,9为市电插头，10为保险管，11为市电开关，12为散热通风孔，13为电压表，14为支架插装孔，15为可拆式支架，16为螺栓，17为插头，18为电源线，19为固定卡槽，20为PCB电路板，21为导线，22为蓄电池，23为微控 处理器。
具体实施方式
[0020]
以下结合附图进一步说明本实用新型的实施例:[0021]本实用新型提出的一种用于单兵野外应急作业的便携式太阳能电源，它主要由太阳能电池板1、可拆式支架15、电源盒2、蓄电池22、PCB电路板20和安装于电源盒2面板的电源插板4、输出输入显不板7、电流表8、电压表13构成,所说的太阳能电池板I是由一组尺寸为125X 150_的可拆式模方相嵌连接组成，采用12个可拆式模方即能组装成展开尺寸为450 X 500mm的电池板供使用，所说的蓄电池22固定安装于电源盒2的内底壁并由导线21连接于PCB电路板20，在电源盒2的内侧壁安装有固定卡槽19并将PCB电路板20配装于固定卡槽19内，在PCB电路板20上设置有由MCU模块、电源模块、太阳能电池板参数检测模块、蓄电池运行参数检测模块、蓄电池过充过放监测模块、电源切换模块和输出/输入电路组成的微控处理器23,在电源插板4上设置有一组电源输出端座3、电源输入端孔5，要求电源输入端孔5能与太阳能电池板I的电源线18的插头17相适配，一组电源输出端座3的结构型式要能与通讯影象照明设备的连接端子相适配，使其能最大程度地满足对多种设备进行应急充电的需求，在输出输入显示板7配装有一组能对应显示一组电源输出端座3、电源输入端孔5工作状态的LED显示灯6。它是按照如下方式来提供应急电源进行工作的:[0022]第一.在具备日照条件下的发电充电工作模式:首先从电源盒2内取出12个尺寸为125 X 150mm的可拆式模方并连接组装成展开尺寸为450 X 500mm的太阳能电池板1，再将可拆式支架15插配连接安装于电源盒2的支架插装孔14内，再用螺栓16将展开的太阳能电池板I固定连接安装于可拆式支架15，并将太阳能电池板I的电源线18的插头17插入电源插板4上的电源输入端孔5内，即可利用太阳能来进行发电作业。这时，太阳能电池板I会不断地将日照光能转换成电能并由电源线18、经插头17输入PCB电路板20，并在微控处理器23的智能监控下将太阳能电池板I发的电能经导线21对蓄电池22进行充电储能。利用太阳能进行发电充电的全过程都是在微控处理器23的太阳能电池板参数检测模块、蓄电池运行参数检测模块、蓄电池过充过放监测模块跟踪监测下进行的，安装于电源盒2面板的电流表8、电压表13和LED显示灯6能清晰地显示太阳能发电充电模式的工作状态。当蓄电池22已充满并达到“过充”临界点时，“蓄电池过充过放监测模块”会将监测数据及时输至“MCU模块”经计算处理后自动停止充电。当充电完毕后:取下螺栓16后即能方便地拆卸太阳能电池板I和可拆式支架15，然后再将其叠放于电源盒2内，即可随身携带行走。[0023]第二.在应急状态下的供电工作模式:在单兵野外作业需要应急用电时，只需将通讯影象照明等工作设备器械的连接端子插入电源插板4的一组电源输出端座3内，即可由蓄电池22提供应急电源来对各种通讯影象照明等工作设备器械进行应急供电或者应急充电储能，在电源盒2面板上的电流表8、电压表13和LED显示灯6也能清晰地显示应急供电模式的工作状态。[0024]在电源盒2的侧壁设置一组散热通风孔12，可及时地将蓄电池22和PCB电路板20上的功率器件在工作过程中产生的热量释放出来，具有较好的通风散热性能。[0025]另外，在电源盒2上还可配装市电插头9、市电开关11和保险管10并在PCB电路板20上增设一个开关电源电路，即可增加一个采用市电对蓄电池22进行充电的功能。在结束单兵野外作业或进入有市电的区域内，就可以直接使用市电进行工作。
权利要求1.一种用于单兵野外应急作业的便携式太阳能电源，它包括太阳能电池板(I)、电源盒(2)和安装于电源盒(2)面板的电源插板(4)、输出输入显示板(7)，其特征在于:在电源盒(2)内配装有蓄电池(22)和PCB电路板(20)，在PCB电路板(20)上设置有微控处理器(23)，所说的蓄电池(22)由导线(21)连接于PCB电路板(20)。
2.根据权利要求1所述的用于单兵野外应急作业的便携式太阳能电源，其特征在于:所述的微控处理器(23)包括MCU模块、电源模块、太阳能电池板参数检测模块、蓄电池运行参数检测模块、蓄电池过充过放监测模块、电源切换模块和输出/输入电路。
3.根据权利要求1或2所述的用于单兵野外应急作业的便携式太阳能电源，其特征在于:所说的太阳能电池板(I)是由一组可拆式模方相嵌连接组装构成，一组可拆式模方的数量为12个。
4.根据权利要求1或2所述的用于单兵野外应急作业的便携式太阳能电源，其特征在于:在电源盒(2)上设置有支架插装孔(14)，所说的太阳能电池板(I)是由可拆式支架(15)插配连接安装于电源盒(2)的支架插装孔(14)内。
5.根据权利要求1或2所述的用于单兵野外应急作业的便携式太阳能电源，其特征在于:在电源盒(2)内壁配装有固定卡槽(19),所说的PCB电路板(20)固定配装于固定卡槽(19)内。
6.根据权利要求1或2所述的用于单兵野外应急作业的便携式太阳能电源，其特征在于:在电源盒(2)的侧壁设置有一组散热通风孔(12)。
7.根据权利要求1或2所述的用于单兵野外应急作业的便携式太阳能电源，其特征在于:在电源插板(4)上设置有一组电源输出端座(3)、电源输入端孔(5)。
专利摘要本实用新型提出了一种用于单兵野外应急作业的便携式太阳能电源，它主要由太阳能电池板、可拆式支架、电源盒、蓄电池和设置有微控处理器的PCB电路板构成，在电源盒面板上安装有电源插板、输出输入显示板、电流表、电压表，太阳能电池板是由一组可拆式模方相嵌连接组成并用可拆式支架插配安装于电源盒上即可吸收光能进行发电，在对蓄电池充电完毕后又能将其拆解并叠放于电源盒内，特别方便于随身携带使用。本实用新型具有结构简单拆装容易、体积小重量轻、携带方便、应急供电充电能力强、智能化可靠性能高的突出优点，特别适合单兵野外作业、地质勘探以及旅游摄影探险爱好者随身携带用作应急电源。
文档编号H02J7/00GK202978364SQ201220709650
公开日2013年6月5日 申请日期2012年12月20日 优先权日2012年12月20日
发明者温泉, 严泽英, 王建平 申请人:四川天圆地方新能源科技有限公司