一种车载多功能光伏电源系统的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种车载多功能光伏电源系统，属电力野外工程作业配套电源【技术领域】。它由太阳能板阵列、稳压电路、市电检测及降压电路、单片机输入检测与切换电路、市电输出接口等构成，其特点是：单片机输入检测与切换电路的三个输入端分别与稳压电路、直流充电接口、市电检测及降压电路连接；其输出端与充放电控制电路连接；充放电控制电路的三个输出端分别与逆变电路、调压电路、蓄电池组连接；稳压电路连接太阳能板阵列；调压电路输出端并联连接有多个直流输出接口。实现太阳能、市电、蓄电池组、外接供电设备等多种供电方式，在遭遇恶劣天气无法利用太阳能、又无市电供给的情况下，提供可靠、持续、稳定供电。
【专利说明】一种车载多功能光伏电源系统
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种车载多功能光伏电源系统，属电力野外工程作业配套电源技术领 域。
【背景技术】
[0002] 电力行业进行野外作业离不开各种设备和工具，这些设备和工具必须配置不同的 供电电源，诸如220V、380V交流电源，直流0-48伏可调电源等才能正常工作。当遭遇恶劣天 气或无市电供应等特殊情况时，如何保证野外作业所需电源的持续供给就显得格外重要。 传统的车载电源系统通过汽油或柴油发动机保证了电源的供给，但这种供电方式会消耗大 量不可再生资源，且供电手段单一，如果恰逢汽油和柴油用完又备份不足，或机器自身故障 不能工作，则转移补充汽、柴油，或检修排除机器故障都很麻烦，势必严重影响野外作业的 进度。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的在于，提供一种在无市电供给或遭遇恶劣天气时，可通过多种供电 方式确保持续供电；操作简单，使用方便，工作稳定可靠；解决现有技术供电手段单一，且 以消耗大量不可再生资源为代价，操作麻烦问题的车载多功能光伏电源系统。
[0004] 本发明是通过如下的技术方案来实现上述目的的 该车载多功能光伏电源系统由太阳能板阵列、稳压电路、市电检测及降压电路、单片机 输入检测与切换电路、显示电路、市电输出接口构成，其特征在于：带滚轮支架上安装有太 阳能板阵列、直流充电接口、市电充电接口、稳压电路、市电检测及降压电路、单片机输入检 测与切换电路、充放电控制电路、蓄电池组、逆变电路、调压电路、调压开关、过载检测电路、 显示电路、直流输出接口、市电输出接口； 单片机输入检测与切换电路的输入a点装接有直流充电接口，单片机输入检测与切换 电路的输入b点与稳压电路的输出端连接，单片机输入检测与切换电路的输入d点与市电 检测及降压电路的输出端连接，单片机输入检测与切换电路的输出c点与充放电控制电路 的输入a点连接； 稳压电路的输入端与太阳能板阵列连接；市电检测及降压电路的输入端装接有市电充 电接口；充放电控制电路的输出b点与逆变电路的输入端连接，充放电控制电路的输出c点 与调压电路的输入a点连接，充放电控制电路的控制c点连接有蓄电池组； 调压电路的输入d点装接有调压开关，调压电路的输出b点连接显示电路，调压电路 的输出c点并联连接有多个直流输出接口；逆变电路的输出端与过载检测电路的输入端连 接，过载检测电路的输出端装接有市电输出接口；直流输出接口与标准直流电源输出接口 兼容。
[0005] 本发明与现有技术相比的有益效果在于 该车载多功能光伏电源系统通过太阳能板阵列、单片机输入检测与切换电路、充放电 控制电路、逆变电路、蓄电池组、直流电源充电接口、直流输出接口等实现多种供电方式，在 遭遇恶劣天气无法利用太阳能、又无市电供给的情况下，可保证持续供电。且设置多个直流 输出接口，可根据负载供电要求，在〇.〇 - 48. 0V任意调整电压使其稳定输出。操作简单， 使用方便，工作可靠。同时，该车载多功能光伏电源系统整体安装在带滚轮支架上，太阳能 板阵列悬挂安装在带滚轮支架两侧，方便拆卸和展开，带滚轮支架可装置在车辆内部或推 出车辆外部使用。彻底解决了现有技术供电手段单一，且以消耗大量不可再生资源为代价， 操作麻烦的问题。
【专利附图】
【附图说明】
[0006] 附图为一种车载多功能光伏电源系统的工作原理方框示意图。
[0007] 图中：1、太阳能板阵列，2、直流充电接口，3、市电充电接口，4、稳压电路，5、市电检 测及降压电路，6、单片机输入检测与切换电路，7、充放电控制电路，8、蓄电池组，9、逆变电 路，10、调压电路，11、调压开关，12、过载检测电路，13、显示电路，14、直流输出接口，15、市 电输出接口。
【具体实施方式】
[0008] 下面结合附图对该车载多功能光伏电源系统作进一步详细描述： 该车载多功能光伏电源系统由太阳能板阵列1、稳压电路4、市电检测及降压电路5、单 片机输入检测与切换电路6、显示电路13、市电输出接口 15构成，带滚轮支架上安装有太阳 能板阵列1、直流充电接口 2、市电充电接口 3、稳压电路4、市电检测及降压电路5、单片机 输入检测与切换电路6、充放电控制电路7、蓄电池组8、逆变电路9、调压电路10、调压开关 11、过载检测电路12、显示电路13、直流输出接口 14、市电输出接口 15 ; 单片机输入检测与切换电路6的输入a点装接有直流充电接口 2,单片机输入检测与 切换电路6的输入b点与稳压电路4的输出端连接，单片机输入检测与切换电路6的输入d 点与市电检测及降压电路5的输出端连接，单片机输入检测与切换电路6的输出c点与充 放电控制电路7的输入a点连接； 稳压电路4的输入端与太阳能板阵列1连接；市电检测及降压电路5的输入端装接有 市电充电接口 3 ;充放电控制电路7的输出b点与逆变电路9的输入端连接，充放电控制电 路7的输出c点与调压电路10的输入a点连接，充放电控制电路7的控制c点连接有蓄电 池组8 ; 调压电路10的输入d点装接有调压开关11，调压电路10的输出b点连接显示电路13， 调压电路10的输出c点并联连接有多个直流输出接口 14 ;逆变电路9的输出端与过载检 测电路12的输入端连接，过载检测电路12的输出端装接有市电输出接口 15 ;直流输出接 口 14与标准直流电源输出接口兼容。（参见附图） 单片机输入检测与切换电路6的控制核心采用的是Cypress CY8C27x43系列PS0C。亦 可根据需要采用msp430、c8051、stm32核心控制器。
[0009] 直流充电接口 2,可在不能利用太阳能和无市电供给的情况下，实现外接蓄电池或 其他直流供电设备对该车载多功能光伏电源系统蓄电池组8的充电过程，同时可使不同蓄 电池相匹配。
[0010] 通过逆变电路9的变换控制，市电输出接口 15可兼容输出220V或380V交流电源， 以满足不同供电要求。
[0011] 设置多个直流输出接口 14,各直流输出通道可根据负载供电要求，调节0.0 -48. 0V任意电压稳定输出，直流输出接口 14包括USB接口，通过一转多端子线可实现与多种 不同接口用电负载的直连供电。
[0012] 该车载多功能光伏电源系统的三种供电方式如下所示： 其一，太阳能板阵列1将光能转换为电能，通过稳压电路4接入单片机输入检测与切换 电路6处理后输出至充放电控制电路7,充放电控制电路7分两路信号输出：一路信号由b 点输出，为逆变电路9提供输入脉冲电压；由逆变电路9变换输出220V或380V交流电压， 经过载检测电路12进行保护检测，最终通过市电输出接口 15安全并入电网。充放电控制 电路7的另一路信号由c点输出至调压电路10的输入a点，通过调压电路10的c点输出， 可根据负载供电要求，调节0.0V - 48. 0V电压，保证在此范围内直流电压的稳定输出。
[0013] 其二，当遭遇恶劣天气无法使用太阳能阵列1或无市电供给时，即可通过单片机 输入检测与切换电路6控制切换直流充电接口 2与外接蓄电池或其他直流供电设备连接， 保证持续供电。由于后续处理与前述一样，故不赘述。
[0014] 其三，市电充电接口 3通过市电检测及降压电路5与单片机输入检测与切换电路 6连接。市电检测及降压电路5随输入电压220V或380V变化而不同。通过单片机输入检 测与切换电路6控制变换。
[0015] 手动拨动调压开关11，调压开关11实际是电子档位开关，通过调压电路10可控 制不同等级电压输出。
[0016] 该车载多功能光伏电源系统整体安装于带滚轮支架上，太阳能板阵列1悬挂于带 滚轮支架16支架两侧，方便拆卸和展开。整个车载多功能光伏电源系统可装置在车辆内使 用或推出车外使用。广泛适用于需要电力供给的野外作业，系统结构简单，拆装便利，工作 性能稳定可靠。具有多种不同类型电压输出接口，完全可满足野外作业不同工具和设备用 电的需求。
[0017] 以上所述只是该发明的【具体实施方式】，上述举例说明不对本发明的实质内容构成 限制，所属【技术领域】的普通技术人员在阅读了本说明书后可以对上述的【具体实施方式】做修 改或变形，而不背离本发明的实质和范围。
【权利要求】
1. 一种车载多功能光伏电源系统，它由太阳能板阵列（1)、稳压电路（4)、市电检测及 降压电路（5)、单片机输入检测与切换电路（6)、显示电路（13)、市电输出接口（ 15)构成，其 特征在于：带滚轮支架上安装有太阳能板阵列（1)、直流充电接口（2)、市电充电接口（3)、 稳压电路（4)、市电检测及降压电路（5)、单片机输入检测与切换电路（6)、充放电控制电路 (7)、蓄电池组（8)、逆变电路（9)、调压电路（10)、调压开关（11)、过载检测电路（12)、显示 电路（13)、直流输出接口（14)、市电输出接口（15); 单片机输入检测与切换电路（6)的输入a点装接有直流充电接口（2)，单片机输入检测 与切换电路（6)的输入b点与稳压电路（4)的输出端连接，单片机输入检测与切换电路（6) 的输入d点与市电检测及降压电路（5)的输出端连接，单片机输入检测与切换电路（6)的输 出c点与充放电控制电路（7)的输入a点连接； 稳压电路（4)的输入端与太阳能板阵列（1)连接；市电检测及降压电路（5)的输入端装 接有市电充电接口（3);充放电控制电路（7)的输出b点与逆变电路（9)的输入端连接，充 放电控制电路（7)的输出c点与调压电路（10)的输入a点连接，充放电控制电路（7)的控 制c点连接有蓄电池组（8); 调压电路（10)的输入d点装接有调压开关（11)，调压电路（10)的输出b点连接显示 电路（13)，调压电路（10)的输出c点并联连接有多个直流输出接口（14);逆变电路（9)的 输出端与过载检测电路（12)的输入端连接，过载检测电路（12)的输出端装接有市电输出 接口（15);直流输出接口（14)与标准直流电源输出接口兼容。
【文档编号】H02J9/00GK104158258SQ201410435124
【公开日】2014年11月19日 申请日期:2014年8月30日 优先权日:2014年8月30日
【发明者】陈征智, 谢银波, 陈颖, 孙明, 金波, 吴卫洪, 杨君, 袁琴, 鄢炽, 董文超, 李波, 代琴, 李军, 胡超, 赵国胤, 张力, 韩理达 申请人:国家电网公司, 国网湖北省电力公司荆州供电公司