一种太阳能充电装置的制作方法

本申请涉及地球物理勘探技术领域，尤其涉及一种太阳能充电装置。

背景技术：

随着地震勘探事业的发展，地震仪器勘探二维、三维项目多为大道数，所用地面电子设备数量多，规模大。通常以电瓶供电保证地面电子设备的正常工作。

近年来随着太阳能光伏发电技术和充电控制技术的发展，将太阳能光伏发电技术和充电控制技术引进入到石油勘探领域，可降低施工成本，提高施工效率。但目前的太阳能充电装置存在许多问题，例如：断开电瓶瞬间电压升高对设备可能会造成损坏。地面电子设备的正常工作电压最高为15V，而目前太阳能充电装置的断电脉冲电压高达21V，并且有2s～3s的震荡，过高的输出电压对地面电子设备的损坏是不可逆转的。

因此，目前的太阳能充电装置并不适用于物探行业，现在急需设计一种适用于物探专用设备充电的太阳能充电装置。

技术实现要素：

有鉴于此，本申请提供了一种太阳能充电装置，可以有效保证待充电电子设备的安全性，并具有携带便捷、使用安全等特点。

本申请提供的一种太阳能充电装置是通过包括以下方式实现的：

一种太阳能充电装置，所述装置包括依次连接的太阳能板、控制器以及电瓶充电线，所述太阳能板通过所述控制器以及电瓶充电线向电瓶进行充电；所述控制器包括依次电连接的电路供电模块、电压比较模块、延迟模块以及门控制模块；所述控制器还包括快速限压模块，所述快速限压模块连接在电压比较模块与门控制模块之间，用于快速限制门控制模块的输出电压。

进一步地，所述太阳能充电装置的另一个实施例中，所述太阳能板包括至少一个子太阳能板，所述子太阳能板包括至少一个太阳能基板，其中，所述子太阳能板之间并联，所述子太阳能板的太阳能基板之间串联。

进一步地，所述太阳能充电装置的另一个实施例中，所述子太阳能板之间通过折叠连接件进行连接。

进一步地，所述太阳能充电装置的另一个实施例中，所述太阳能基板数量为36片。

进一步地，所述太阳能充电装置的另一个实施例中，所述控制器还包括与所述电路供电模块电连接的防反接模块，用于防止电瓶极性反接。

进一步地，所述太阳能充电装置的另一个实施例中，所述快速限压模块包括二极管，用于防止电瓶极性反接。

进一步地，所述太阳能充电装置的另一个实施例中，所述控制器通过胶装密封方式进行密封。

进一步地，所述太阳能充电装置的另一个实施例中，所述装置还包括与电瓶充电线连接的电瓶连接端子，所述电瓶连接端子固定在电瓶上。

进一步地，所述太阳能充电装置的另一个实施例中，所述装置还包括支架，所述支架安装在所述太阳能板的背部，用于调节太阳能板放置的角度。

进一步地，所述太阳能充电装置的另一个实施例中，所述装置还包括太阳能板包，所述控制器放置于所述太阳能板包的侧包中。

本申请提供的太阳能充电装置，可以通过控制器内的快速限压模块，快速限制太阳能与电瓶断开时控制器的输出电压升高，以免过高的输出电压损坏与电瓶连接的被充电电子设备，从而对电子设备起到了很好的保护作用。

附图说明

在此描述的附图仅用于解释目的，而不意图以任何方式来限制本申请公开的范围。另外，图中的各部件的形状和比例尺寸等仅为示意性的，用于帮助对本申请的理解，并不是具体限定本申请各部件的形状和比例尺寸。本领域的技术人员在本申请的教导下，可以根据具体情况选择各种可能的形状和比例尺寸来实施本申请。在附图中：

图1为本申请一个实施例中太阳能充电装置的结构示意图；

图2为本申请一个实施例中太阳能充电装置电路结构示意图；

图3为本申请一个实施例中快速限压模块的结构示意图；

图4为本申请另一个实施例中太阳能充电装置电路结构示意图；

图5为本申请另一个实施例中太阳能充电装置结构示意图；

图6为本申请另一个实施例中太阳能充电装置结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施方式中的附图，对本申请实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本申请一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本申请中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本申请保护的范围。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本申请。

本申请一个实施例中提供的一种太阳能充电装置，所述装置可以包括依次连接的太阳能板、控制器以及电瓶充电线，所述太阳能板通过所述控制器以及电瓶充电线向电瓶进行充电。所述控制器可以包括依次电连接的电路供电模块、电压比较模块、延迟模块以及门控制模块。所述控制器还可以包括快速限压模块，所述快速限压模块连接在电压比较模块与门控制模块之间，可以用于快速限制门控制模块的输出电压。利用本申请实施例的装置，可以快速限制太阳能与电瓶断开时控制器的输出电压升高，以免过高的输出电压损坏与电瓶连接的被充电电子设备，确保电子设备正常工作。

图1表示本申请一个或者多个实施例中的太阳能充电装置示意图。所述装置可以包括依次连接的太阳能板、控制器以及电瓶充电线，所述太阳能板通过所述控制器以及电瓶充电线向电瓶进行充电。

图2表示本申请一个或者多个实施例中控制器的电路模块示意图。如图2所示，所述控制器可以包括电连接的电路供电模块、电压比较模块、延迟模块以及门控制模块。所述路供电模块可以用于为整个控制器供电，所述电压比较模块可以包括电压比较器，用于产生控制通断的台阶电压；所述延迟模块可以包括延迟电路，用于延迟关断；所述门控制模块可以包括门控电路，用于对控制器进行关断。所述电路供电模块、电压比较模块、延迟模块以及门控制模块的具体电路结构可以参考现有电路结构实施。所述控制器还可以包括快速限压模块，所述快速限压模块可以连接在电压比较模块与门控制模块之间，用于快速限制门控制模块的输出电压。

图3表示本申请一个或者多个实施例中快速限压模块的结构示意图。如图3所示，一些实施方式中，所述快速限压模块可以包括稳压管，所述电压比较模块的电压比较器的一端可以与门控制模块连接，可以用于监测门控制模块的输出电压。当门控制模块输出电压正常时，电压比较模块输出高电平，稳压管反向截止，快速限压模块不工作。当电瓶与控制器断开时，控制器输出电压升高，电压比较模块监测到门控制模块的输出电压升高，电压比较器输出低电平信号，稳压管导通，快速限压模块开始工作，稳压管导通后两端的电压基本保持不变，可以限制门控模块的输出电压。同时，信号通过稳压管的响应时间仅在微秒级，从而可以在非常短的响应时间内快速关断门控制电路的输出电压，从而达到快速限压及关断电路的目的。避免了过高的输出电压对地面电子设备的损坏，从而对地面电子设备起到了较好的保护作用。

图4表示本申请另一个实施例中控制器的电路模块示意图。如图4所示，本申请的一个实施例中，所述控制器还可以包括与所述电路供电模块电连接的防反接模块，用于防止电瓶极性反接，从而确保地面电子设备的正常工作。一些实施方式中，所述防反接模块可以包括二极管或者类似功能的元器件，当出现电瓶极性接反时，保护电路。

相应的，本说明书的一个实施例中，所述快速限压模块还可以包括二极管，当出现电瓶极性接反时，二极管可以防止电流反向流通，损坏电路，进一步保护电路正常工作。

本申请的一个实施例中，所述控制器可以通过胶装密封方式进行密封，如可以将控制器的外壳卡扣或者螺钉压紧后，将外壳衔接处通过密封胶进行密封。外壳可以采用防水效果好、防震、安全耐用的材质，如工业塑料等，以适应外界恶劣环境。

本申请的一些实施方式中，所述太阳能板可以采用太阳能柔性基板，表面为优质高效晶硅板，抗折压力强，使用寿命长。

图5及图6表示本申请一个或者多个实施例中太阳能板的结构示意图。如图5所示，本申请的一个实施例中，所述太阳能板可以包括至少一个子太阳能板，而所述子太阳能板可以包括至少一个太阳能基板。其中，多个子太阳能板之间可以通过并联方式进行电连接，所述子太阳能板的太阳能基板之间通过串联方式进行电连接。

当在野外施工环境中时，遮挡物(如沙尘、树叶等)落在太阳能板上时，相应的太阳能板被遮挡部位的发电效率大大降低。而本说明书实施例中将太阳能板进行模块化细分，通过设计子太阳能板内的太阳能基板之间串联电连接，子太阳能板之间并联电连接，当某块子太阳能板中的太阳能基板被遮挡时，也不会影响其他子太阳能板的发电效率。从而在保证所需的供电功率的基础上，极大地保证了太阳能板整体的发电效率，大大提高了太阳能板对野外恶劣环境的适应性。

本申请的另一个实施例中，所述子太阳能板之间可以通过折叠连接件进行连接，从而使得太阳能板具有可折叠、体积小、携带方便的优点，符合野外勘探环境的需要。

如图6所示，本申请的另一个实施例中，所述太阳能板还可以包括支架，所述支架安装在所述太阳能板的背部，可以用于自由调节太阳能板放置的角度，以更好的与太阳光线的照射角度相配合，提高发电效率。

本申请的另一个实施例中，可以根据电瓶电量和每块太阳能板的充电功率确定所述太阳能基板数量。优选的，所述太阳能基板数量可以为36片。通常，物探小队专用电瓶为12V-14V铅酸电瓶。实际操作中，太阳能板功率须高出负载功率4倍以上，同时太阳能电池的电压要超过电瓶的工作电压20％～30％，才能给电瓶正常充电。因此，电瓶容量须比负载日消耗量高3倍以上为宜。则根据每天需要的电瓶电量和每块太阳能基板提供的充电功率，优选设计36块太阳能基板。然后，可以将这36块基板分为6组，每组由6片基板串联组成一个子太阳能板，6个子太阳能板再并联形成一个太阳能板。

本申请的另一个实施例中，所述装置还可以包括与电瓶充电线连接的电瓶连接端子，所述电瓶连接端子固定在电瓶上。电瓶连接端子另一端通过短线与电瓶充电插头连接。在野外操作时仅连接或断开电池板与电瓶充电插头即可，从而可以防止裸露的电瓶夹子和地面设备接触，损坏地面设备。

本申请的另一个实施例中，所述装置还可以包括太阳能板包，所述控制器可以放置于所述太阳能板包的侧包中，方便于取拿。

利用本申请上述一个或者多个实施例提供的太阳能充电装置，可以瞬间快速限制控制器输出电压升高，防止断电高压对地面电子设备的损坏，同时具有防反接保护功能，确保设备正常工作。同时，还利用太阳能板独特的串并联设计，提高了太阳能板对野外恶劣环境的适应性；且具有可折叠，体积小，便于携带的特点。使得该太阳能充电装置更加适用于物探行业野外电子设备的供电。

需要说明的是，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的和区别类似的对象，两者之间并不存在先后顺序，也不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

应该理解，以上描述是为了进行图示说明而不是为了进行限制。通过阅读上述描述，在所提供的示例之外的许多实施方式和许多应用对本领域技术人员来说都将是显而易见的。因此，本教导的范围不应该参照上述描述来确定，而是应该参照前述权利要求以及这些权利要求所拥有的等价物的全部范围来确定。出于全面之目的，所有文章和参考包括专利申请和公告的公开都通过参考结合在本文中。在前述权利要求中省略这里公开的主题的任何方面并不是为了放弃该主体内容，也不应该认为申请人没有将该主题考虑为所公开的申请主题的一部分。