专利名称：一种能源收集装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及能源收集技术领域，更具体地，涉及电力电子母线电容的放电后的能源收集装置。
背景技术：
大型电力电子设备的功率等级和功率密度越来越高，对电力电子的安规要求也越来越严格。这就要求电力电子设备电源切断后，设备上残余电压在规定时间内不能高于安全电压。上述安规一般通过相应的放电电路来满足。随着母线电容容值的增加，母线电压幅值不断提高，为满足上述安规要求。放电电路消耗的功率不断累积。在消耗这些能量时，不仅为系统增加热源，给整机系统的散热设计增加负担，而且造成能源的浪费。
发明内容本实用新型所要解决的技术问题是提供一种母线电容的能量收集装置，既可以快速的降低母线电容上残压，同时可以将收集到的能源提供给门铃、无线电话、无电源手电筒、音响、电子玩具、无线电话、电热水瓶以及助听器等负载。为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是:一种能源收集装置，其中包括:空调电源模块、连接器、蓄能模块和负载，连接器一端与空调电源模块连接，另一端与蓄能模块连接；蓄能模块连接负载，所述的空调电源模块包括PFC电容，空调电源模块用于将断电后存在于PFC电容上的电荷经连接器转换到蓄能模块；所述的蓄能模块为负载提供电能，蓄能模块设于空调电源模块外部。所述的负载为门铃、无线电话、无电源手电筒、音响、电子玩具、电热水瓶、助听器其中的一种或多种。蓄能模块获得能量后通过自身的电路为负载提供电能。进一步的，所述的空调电源模块为空调器室外机控制板的一部分；空调电源模块还包括依次连接的整流电路、PFC电抗器、开关电源电路、VCC2、第二开关和空调负载；PFC电容一端连接PFC电抗器，另一端连接开关电源电路；空调电源模块还包括第一开关和其他负载，第一开关一端与其他负载连接，另一端与PFC电容连接。当输入L，N端断开后，打开第一开关和第二开关，断开空调负载和其他负载，空调在断电后仍存有很大残压，通过空调本身空调电源模块将断电后还存于PFC电容上的电荷经由连接器转换给外置的蓄能模块，然后对负载提供电能。进一步的，所述的蓄能模块包括蓄能模块充电电路、蓄能模块检测升压电路和蓄能模块稳压电路。所述的蓄能模块充电电路包括三极管V101、电阻R101、电阻R102、滑动变阻器RW101、三极管V102、电阻R103、电阻R104、三极管V103、电容C101、电容C102、电阻R105、电阻R106、电阻R107、电阻R108、电阻R109、电阻R110、电阻R111、充电指示灯V104、比较器NlOl、电阻Rl 12、电阻Rl 13、滑动变阻器RW102和连接器XlOl，三极管VlOl的基极连接MCU的PlOl 口，射极连接滑动变阻器RWlOl的1、2端，集电极连接电阻R101、电阻R102，电阻RlOl另一端连接Vcc，电阻R102另一端连接滑动变阻器RWlOl的3端，滑动变阻器RWlOl的3端连接三极管V102的基极，集电极连接Vcc，射极连接电阻R103的一端，电阻R103的另一端连接电阻R104的一端，电阻R104另一端接地，三极管V103基极连接电阻R104的非地端，三极管V103射极接电容ClOl的正极，三极管V103集电极同时接电阻R106和电阻R107的一端，电阻R106的另外一端接Vcc，电阻R107的另外一端接电阻R108、电阻R109的一端，电阻R108的另外一端接地，电阻R109的另外一端接电阻R111，电阻Rl 11的另外一端接地，电阻RllO的一端接电阻Rlll的非地端，电阻RllO的另外一端接充电指示灯V104的阴极，充电指示灯V104阳极接比较器NlOl的I脚，比较器NlOl的2脚接电阻R109的非地端，比较器NlOl的3脚接电阻R105的一端，电阻R105的另外一端接Vcc，比较器NlOl的4脚接地，比较器NlOl的5脚接P103 口，比较器NlOl的6脚接滑动变阻器RW102的2脚，滑动变阻器RW102的1、3脚分别接连接器XlOl的1、2脚，连接器XlOl连接器，比较器NlOl的7脚接电阻Rl 12的一端，电阻Rl 12的另外一端接MCU的P102 口，电阻Rl 13—端接地，另外一端接MCU的P102 口，电容ClOl和电容C102并联后正极接P103 口，负极接地，P103口连接蓄能模块检测升压电路。所述的电容ClOl和电容C102为能储能的超级电容。连接后目标电压在超级电容电压低的状态下，经由滑动变阻器RW102调节适当的充电电压对电容C101、电容C102充电蓄能。充电指示灯V104点亮指示充电过程中。滑动变阻器RWlOl可以改变充电电流，充电完成后充电指示灯V104自动熄灭。所述的蓄能模块检测升压电路包括电感L201、二极管V201、电容C201、电容C202、升压开关电源B201、滑动变阻器RW201、比较器N201、电阻R201、电阻R202、电阻R203和电阻R204，电感L201—端连接到MCU的P201 口，另一端连接到二极管V201阳极，升压开关电源B201的3端连接到二极管V201阳极，升压开关电源B201的2端连接到二极管V201阴极，升压开关电源B201的I端接地；电容C201与电容C202并联后正极接二极管V201阴极，负极接地，滑动变阻器RW201的I端接地，2端接比较器N201的4脚，3端接Vcc，比较器N201的I脚接电阻R203，电阻R204和电阻R203串联后接地，MCU的P201 口接电阻R204的非地端，比较器N201的2脚接地，比较器N201的3脚同时连电阻R201和电阻R202，电阻R201和电阻R202另外一端分别接二极管V201阴极和地，比较器N201的6脚接Vcc，P202口连接P103 口。能源收集装置内还设有蜂鸣报警结构。电容C101、电容C102充电完成后蓄能模块检测升压电路进行滤波升压后为负载提供能源，同时对装置进行低电压检测，当电压低到限定值就蜂鸣报警结构提醒对装置进行充电。所述的蓄能模块稳压电路包括电阻R301、电阻R302、三极管V301、三极管V302、三极管V303和二极管V304，电阻R301和电阻R302串联后电阻R301另外一端接地，电阻R302另外一端接二极管V201的阴极，三极管V301基极接电阻R301非地端，集电极接二极管V201的阴极，射极接三极管V302基极，三极管V302集电极接二极管V201的阴极，射极接三极管V303基极，三极管V303集电极接二极管V201的阴极，射极接二极管V304阳极，二极管V304阴极接负载。蓄能模块稳压电路可有效的对蓄能模块检测升压电路产生的电压进行稳压调整，为负载提供稳定的电压。所述的空调为PFC策略调整功率因数变频空调。与现有技术相比，有益效果是:本实用新型主要提供一种母线电容的能量收集装置，既可以快速的降低母线电容上残压，同时可以将收集到的能源提供给门铃、无线电话、 无电源手电筒、音响、电子玩具、无线电话、电热水瓶以及助听器等负载。
图1是本实用新型的整体模块结构示意图。图2是本实用新型的蓄能模块充电电路示意图。图3是本实用新型的蓄能模块检测升压电路和蓄能模块稳压电路示意图。
具体实施方式
如图1 一 3所示，一种能源收集装置，其中包括:空调电源模块、连接器、蓄能模块和负载，连接器一端与空调电源模块连接，另一端与蓄能模块连接；蓄能模块连接负载，所述的空调电源模块包括PFC电容，空调电源模块用于将断电后存在于PFC电容上的电荷经连接器转换到蓄能模块；所述的蓄能模块为负载提供电能，蓄能模块设于空调电源模块外部。所述的负载为门铃、无线电话、无电源手电筒、音响、电子玩具、电热水瓶、助听器其中的一种或多种。蓄能模块获得能量后通过自身的电路为负载提供电能。进一步的，所述的空调电源模块为空调器室外机控制板的一部分；空调电源模块还包括依次连接的整流电路、PFC电抗器、开关电源电路、VCC2、第二开关和空调负载；PFC电容一端连接PFC电抗器，另一端连接开关电源电路；空调电源模块还包括第一开关和其他负载，第一开关一端与其他负载连接，另一端与PFC电容连接。当输入L，N端断开后，打开第一开关和第二开关，断开空调负载和其他负载，空调在断电后仍存有很大残压，通过空调本身空调电源模块将断电后还存于PFC电容上的电荷经由连接器转换给外置的蓄能模块，然后对负载提供电能。进一步的，所述的蓄能模块包括蓄能模块充电电路、蓄能模块检测升压电路I和蓄能模块稳压电路2。如图2所示为蓄能模块充电电路，蓄能模块充电电路包括三极管V101、电阻R101、电阻R102、滑动变阻器RW101、三极管V102、电阻R103、电阻R104、三极管V103、电容C101、电容C102、电阻R105、电阻R106、电阻R107、电阻R108、电阻R109、电阻R110、电阻R111、充电指示灯V104、比较器NlOl、电阻Rl 12、电阻Rl 13、滑动变阻器RW102和连接器XlOl，三极管VlOl的基极连接MCU的PlOl 口，射极连接滑动变阻器RWlOl的1、2端，集电极连接电阻R101、电阻R102，电阻RlOl另一端连接Vcc，电阻R102另一端连接滑动变阻器RWlOl的3端，滑动变阻器RWlOl的3端连接三极管V102的基极，集电极连接Vcc，射极连接电阻R103的一端，电阻R103的另一端连接电阻R104的一端，电阻R104另一端接地，三极管V103基极连接电阻R104的非地端，三极管V103射极接电容ClOl的正极，三极管V103集电极同时接电阻R106和电阻R107的一端，电阻R106的另外一端接Vcc，电阻R107的另外一端接电阻R108、电阻R109的一端，电阻R108的另外一端接地，电阻R109的另外一端接电阻R111，电阻Rlll的另外一端接地，电阻RllO的一端接电阻Rlll的非地端，电阻RllO的另外一端接充电指示灯V104的阴极，充电指示灯V104阳极接比较器NlOl的I脚，比较器NlOl的2脚接电阻R109的非地端，比较器NlOl的3脚接电阻R105的一端，电阻R105的另外一端接Vcc,比较器NlOl的4脚接地，比较器NlOl的5脚接P103 口，比较器NlOl的6脚接滑动变阻器RW102的2脚，滑动变阻器RW102的1、3脚分别接连接器XlOl的1、2脚，连接器XlOl连接器，比较器NlOl的7脚接电阻Rl 12的一端，电阻Rl 12的另外一端接MCU的P102 口，电阻Rl 13 —端接地，另外一端接MCU的P102 口，电容ClOl和电容C102并联后正极接P103口，负极接地，P103 口连接到图3中蓄能模块检测升压电路I的P202 口。所述的电容ClOl和电容C102为能储能的超级电容。连接后目标电压在超级电容电压低的状态下，经由滑动变阻器RW102调节适当的充电电压对电容ClOl、电容C102充电蓄能。充电指示灯V104点亮指示充电过程中。滑动变阻器RWlOl可以改变充电电流，充电完成后充电指示灯V104自动熄灭。如图3所示，为蓄能模块检测升压电路I和蓄能模块稳压电路2，蓄能模块检测升压电路I包括电感L201、二极管￥201、电容0201、电容0202、升压开关电源B201、滑动变阻器RW201、比较器N201、电阻R201、电阻R202、电阻R203和电阻R204，电感L201 —端连接到MCU的P201 口，另一端连接到二极管V201阳极，升压开关电源B201的3端连接到二极管V201阳极，升压开关电源B201的2端连接到二极管V201阴极，升压开关电源B201的I端接地；电容C201与电容C202并联后正极接二极管V201阴极，负极接地，滑动变阻器RW201的I端接地，2端接比较器N201的4脚，3端接Ncc,比较器N201的I脚接电阻R203，电阻R204和电阻R203串联后接地，MCU的P201 口接电阻R204的非地端，比较器N201的2脚接地，比较器N201的3脚同时连电阻R201和电阻R202，电阻R201和电阻R202另外一端分别接二极管V201阴极和地，比较器N201的6脚接Vcc，P202 口连接到图2中蓄能模块充电电路的P103 口。能源收集装置内还设有蜂鸣报警结构。电容C101、电容C102充电完成后蓄能模块检测升压电路I进行滤波升压后为负载提供能源，同时对装置进行低电压检测，当电压低到限定值就蜂鸣报警结构提醒对装置进行充电。蓄能模块稳压电路2包括电阻R301、电阻R302、三极管V301、三极管V302、三极管V303和二极管V304，电阻R301和电阻R302串联后电阻R301另外一端接地，电阻R302另外一端接二极管V201的阴极，三极管V301基极接电阻R301非地端，集电极接二极管V201的阴极，射极接三极管V302基极，三极管V302集电极接二极管V201的阴极，射极接三极管V303基极，三极管V303集电极接二极管V201的阴极，射极接二极管V304阳极，二极管V304阴极接负载。蓄能模块稳压电路2可有效的对蓄能模块检测升压电路I产生的电压进行稳压调整，为负载提供稳定的电压。所述的空调为PFC策略调整功率因数变频空调。以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前 提下，对实用新型的技术方案可以做若干适合实际情况的改进。因此，本实用新型的保护范围不限于此，本领域中的技术人员任何基于本实用新型技术方案上非实质性变更均包括在本实用新型保护范围之内。
权利要求1.一种能源收集装置，其特征在于包括，空调电源模块、连接器、蓄能模块和负载，连接器一端与空调电源模块连接，另一端与蓄能模块连接；蓄能模块连接负载，所述的空调电源模块包括PFC电容，空调电源模块用于将断电后存在于PFC电容上的电荷经连接器转换到蓄能模块；所述的蓄能模块为负载提供电能，蓄能模块设于空调电源模块外部。
2.根据权利要求1所述的一种能源收集装置，其特征在于:所述的空调电源模块为空调器室外机控制板的一部分；空调电源模块还包括依次连接的整流电路、PFC电抗器、开关电源电路、VCC2、第二开关和空调负载；PFC电容一端连接PFC电抗器，另一端连接开关电源电路；空调电源模块还包括第一开关和其他负载，第一开关一端与其他负载连接，另一端与PFC电容连接。
3.根据权利要求1所述的一种能源收集装置，其特征在于:所述的蓄能模块包括蓄能模块充电电路、蓄能模块检测升压电路和蓄能模块稳压电路。
4.根据权利要求3所述的一种能源收集装置，其特征在于:所述的蓄能模块充电电路包括三极管V101、电阻R101、电阻R102、滑动变阻器RW101、三极管V102、电阻R103、电阻R104、三极管V103、电容C101、电容C102、电阻R105、电阻R106、电阻R107、电阻R108、电阻R109、电阻R110、电阻R111、充电指示灯V104、比较器NlOU电阻R112、电阻R113、滑动变阻器RW102和连接器X101，三极管VlOl的基极连接MCU的PlOl 口，射极连接滑动变阻器RWlOl的1、2端，集电极连接电阻R101、电阻R102，电阻RlOl另一端连接Vcc，电阻R102另一端连接滑动变阻器RWlOl的3端，滑动变阻器RWlOl的3端连接三极管V102的基极，集电极连接Vcc，射极连接电阻R103的一端，电阻R103的另一端连接电阻R104的一端，电阻R104另一端接地，三极管V103基极连接电阻R104的非地端，三极管V103射极接电容ClOl的正极，三极管V103集电极同时接电阻R106和电阻R107的一端，电阻R106的另外一端接Vcc,电阻R107的另外一端接电阻R108、电阻R109的一端，电阻R108的另外一端接地，电阻R109的另外一端接电阻R111，电阻Rlll的另外一端接地，电阻RllO的一端接电阻Rlll的非地端，电阻RllO的另外一端接充电指示灯V104的阴极，充电指示灯V104阳极接比较器NlOl的I脚，比较器NlOl的2脚接电阻R109的非地端，比较器NlOl的3脚接电阻R105的一端，电阻R105的另外一端接Vcc，比较器NlOl的4脚接地，比较器NlOl的5脚接P103口，比较器NlOl的6脚接滑动变阻器RW102的2脚，滑动变阻器RW102的1、3脚分别接连接器XlOl的1、2脚，连接器XlOl连接器，比较器NlOl的7脚接电阻R112的一端，电阻R112的另外一端接MCU的P102 口，电阻Rl 13 —端接地，另外一端接MCU的P102 口，电容ClOl和电容C102并联后正极接P103 口，负极接地，P103 口连接蓄能模块检测升压电路。
5.根据权利要求4所述的一种能源收集装置，其特征在于:所述的蓄能模块检测升压电路包括电感L201、二极管V201、电容C201、电容C202、升压开关电源B201、滑动变阻器RW201、比较器N201、电阻R201、电阻R202、电阻R203和电阻R204，电感L201 —端连接到MCU的P201 口，另一端连接到二极管V201阳极，升压开关电源B201的3端连接到二极管V201阳极，升压开关电源B201的2端连接到二极管V201阴极，升压开关电源B201的I端接地；电容C201与电容C202并联后正极接二极管V201阴极，负极接地，滑动变阻器RW201的I端接地，2端接比较器N201的4脚，3端接Vcc，比较器N201的I脚接电阻R203，电阻R204和电阻R203串联后接地，MCU的P201 口接电阻R204的非地端，比较器N201的2脚接地，比较器N201的3脚同时连电阻R201和 电阻R202，电阻R201和电阻R202另外一端分别接二极管V201阴极和地，比较器N201的6脚接Vcc，P202 口连接P103 口。
6.根据权利要求5所述的一种能源收集装置，其特征在于:所述的蓄能模块稳压电路包括电阻R301、电阻R302、三极管V301、三极管V302、三极管V303和二极管V304，电阻R301和电阻R302串联后电阻R301另外一端接地，电阻R302另外一端接二极管V201的阴极，三极管V301基极接电阻R301非地端，集电极接二极管V201的阴极，射极接三极管V302基极，三极管V302集电极接二极管V201的阴极，射极接三极管V303基极，三极管V303集电极接二极管V201的阴极，射极接二极管V304阳极，二极管V304阴极接负载。
7.根据权利要求1所述的一种能源收集装置，其特征在于:所述的空调为PFC策略调整功率因数变频空调。
8.根据权利要求4所述的一种能源收集装置，其特征在于:所述的电容ClOl和电容C102为能储能的超级电容。
9.根据权利要求1所述的一种能源收集装置，其特征在于:所述的负载为门铃、无线电话、无电源手电筒、音响、电子玩具、电热水瓶、助听器其中的一种或多种。
10.根据权利要求1所述的一种能源收集装置，其特征在于:能源收集装置内还设有蜂鸣报警结 构。
专利摘要本实用新型涉及能源收集技术领域，更具体地，涉及电力电子母线电容的放电后的能源收集装置。一种能源收集装置，其中包括空调电源模块、连接器、蓄能模块和负载，连接器一端与空调电源模块连接，另一端与蓄能模块连接；蓄能模块连接负载，所述的空调电源模块包括PFC电容，空调电源模块用于将断电后存在于PFC电容上的电荷经连接器转换到蓄能模块；所述的蓄能模块为负载提供电能，蓄能模块设于空调电源模块外部。既可以快速的降低母线电容上残压，同时可以将收集到的能源提供给门铃、无线电话、无电源手电筒、音响、电子玩具、无线电话、电热水瓶以及助听器等负载。
文档编号H02J15/00GK203027027SQ20132000793
公开日2013年6月26日 申请日期2013年1月8日 优先权日2013年1月8日
发明者任艳芳, 吕根贵, 鹿红伟, 陈坚波 申请人:海信科龙电器股份有限公司, 广东科龙空调器有限公司