用于太阳能冷链箱的电源控制系统的制作方法

本实用新型涉及物流运输技术领域，尤其涉及一种用于太阳能冷链箱的电源控制系统。

背景技术：

现有的冷链运输行业中，对设备的供电，比如箱体的制冷设备，大多是通过市电或者发电机直接给负载供电。

该种方式，过于依赖汽车发电机，在发电机出现故障时，则无法对负载供电。

在冷链运输过程中，如何保证设备不间断工作，则需要电力的稳定，如果单纯的依赖汽车发电机或者市电则存在上述弊端，此外，在汽车长途运输过程中，如何利用太阳能提高能源利用效率，也是目前需要解决的问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种在冷链运输中，对负载供电可靠的一种电源控制系统。

一种用于太阳能冷链箱的电源控制系统，该电源控制系统包括：太阳能发电装置、交流充电装置、储能电池组、电能输出转换装置，其中，所述储能电池组分别连接所述太阳能发电装置、交流充电装置及电能输出装置，所述储能电池组存储所述太阳能发电装置和/或交流充电装置的电能，通过电能输出转换装置给负载供电。储能电池组存储的为直流性质的电能，电能输出装置转换为交流后给负载供电。此外，该太阳能发电装置和交流充电装置还均连接所述电能输出装置，以分别独立给负载供电，不进行电能存储。

进一步地，所述电能输出转换装置包括逆变器及变压器，所述逆变器其中一端连接所述储能电池组，另一端连接所述变压器，所述变压器另一端连接负载。

进一步地，所述太阳能发电装置包括光伏板和太阳能控制器，其中，所述光伏板吸收阳光后转换的电能通过控制器发送给所述储能电池组存储电能。

进一步地，所述交流充电装置包括稳压器和充电器，其中，外部市电或发电机发送的电量经稳压器稳压后通过充电器发送给储能电池组存储电能。

进一步地，在所述变压器与负载之间还设置有转换开关，该转换开关还连接稳压器的一端。

进一步地，所述太阳能控制器还连接逆变器，经所述光伏板转换后的电能通过控制器直接逆变成交流电压。

进一步地，所述冷链箱为方体，所述光伏板安装于箱体顶面上，箱体四周具有凸起以保护该光伏板，也就是在箱体顶部四周设置凸出该箱体顶面的长条，起到防护作用。

与现有技术相比，本实用新型所提供的用于太阳能冷链箱的电源控制系统有以下有益效果：

一、本实用新型借用了太阳能发电，弥补长途运输中电力可能存在的不足；

二、本实用新型设计了储能电池组，无论是太阳发电，还是发电机充电，多余的电能可以储存早电池组中作为备用；

三、本实用新型具有三种不同的负载供电方式，可以选择和切换。

附图说明

图1为本实用新型实施例中的电源控制系统的系统框图。

图2为本实用新型实施例中电源控制系统的结构原理图。

图3为本实用新型实施例中电源控制系统的电路结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，均属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1所示，本发明实施例提供了一种在冷链运输行业中，主要用于太阳能冷链箱的电源控制系统，冷链箱用于储存一些冷链性质的货物，比如冷饮制品、药品、生鲜等，该电源控制系统包括：太阳能发电装置、交流充电装置、储能电池组、电能输出转换装置，其中，所述储能电池组分别连接太阳能发电装置、交流充电装置及电能输出装置，所述储能电池组存储所述太阳能发电装置和/或交流充电装置的电能，通过电能输出转换装置给负载供电，负载包括给冷链箱进行供能的空气压缩机、加热器、风扇、电灯、显示面板等。储能电池组存储的为直流性质的电能，电能输出装置转换为交流后给负载供电。此外，该太阳能发电装置和交流充电装置还均连接所述电能输出装置，以分别独立给负载供电，不进行电能存储。

相比现有技术中由交流充电装置直接对负载供电的方式，本发明提供了多种可以对负载供电的方式，一方面，可以利用在汽车运输过程中吸收的太阳能后通过电能输出装置的转换直接对负载供电，提高能源利用率，另外，交流充电装置也可以直接通过电能输出装置转换后给负载供电，第三，交流充电装置和太阳能吸收的电能都可以先存储在电池组中，需要时再通过电能输出装置转换得到负载工作所需的交流电。三种方式可以分别独立给负载供电，或相互配合给负载供电，能够保证车辆在运输过程中的不间断供电。

再请参阅图2所示，本实施例中，所述太阳能发电装置包括太阳能光伏板及太阳能控制器，该太阳能光伏板斜向安装在车箱顶部，或者平向安装在冷链箱的顶部，由于冷链箱的箱体顶部为平整，故在箱体顶部四周设置有一圈向上的凸起，或者长方形凸条作为隔板，这样能保护光伏板。太阳能光伏板具有多块电池方阵，在有光照的情况下，电池吸收光能，电池两端出现异号电荷的积累。电池板实际为硅晶体材质，里面的磷将光传给硅晶体，硅晶体内部电子受到光照开始移位(这个过程就和二极管一样)，4价子产生空穴，别的电子又被吸附过来，同样又产生空穴，此时内部电子开始运动，即产生电流。光伏板与控制器之间通过电缆线连接，太阳能控制器主要是防止过充电或过放电，起到电能管理和控制作用，经过太阳能光伏板吸收的电能可以直接通过逆变器，逆变呈交流电，给负载供电。或者，将产生的电能发送给储能电池组进行储存。储能电池组可以是蓄电池组，或者锂电池组。太阳能控制器可以是pwm控制器或者mppt控制器。在车辆运输过程中，阳光充足时，打开太阳能发电装置的控制开关，可与发电机互补自行切换运行，即可以太阳能供电，也可以用发电机供电；在其它供电电源，如太阳能发电和交流发电机不能及时提供电源时则作为后备电源投入使用，在运输和充电过程中，后备的储能电源需打开以保证电池可以正常充电和自动投入工作，不使用时可关闭，每次使用完可进行电池充电维护。车辆在运输过程中优先采用太阳能和储能电池给设备供电，车辆到达目的地或者条件允许时，优先采用交流电或发电机给设备供电。

本实施例中，交流充电装置包括：稳压器和充电器，稳压器一端连接外接的交流发电机或者市电，发电机和市电由手动切换，在车辆运输过程中无交流市电，电源自行接好发电机供电，稳压器控制输出电压的稳定性，充电器主要是为了控制储能电池组的充电平稳，保证蓄电池充足，既不欠充也不过充，充电同时具有参数动态跟踪调整功能及完善的保护功能，此外充电器能够将外部的交流电转换为直流电，进而存储到电池组中。经交流充电装置产生的电能可以直接给负载供电，或者经充电器后给储能电池组存储电量，通过不同的开关通断控制即可。

本实施例中，电能输出装置包括：逆变器、变压器和转换开关，其中，逆变器分别连接太阳能控制器及储能电池组，逆变器是将直流电转换成交流电的设备，变压器是进行利用电磁感应的原理来改变交流电压的装置，通过变压器将交流电压转换成适合不同负载工作所需的交流电压。其中，对太阳能和储能电池组进行逆变控制的逆变器可以单独分别设置，同样地，变压器也可以单独分别设置。一方面，逆变器可以直接对太阳能发电装置的太阳能逆变为交流电压经变压后给负载供电，或者，逆变器对储能电池组中存储的电能逆变为交流电压后给负载供电。为了实现对负载不同的供电方式，在输出端设置有转换开关，转换开关既连接稳压器一端，也连接变压器一端，当开关连接到稳压器一端时，则由交流充电装置对负载供电，不需要进行逆变过程，而市电或者交流发电机本身为220v适合负载运转，当转换开关连接变压器时，则由太阳能充电装置或者储能电池组对负载供电，其中，转换开关可以采用一个单刀三掷开关，控制三种不同电路的导通，以进行不同方式的负载供电。或者，转换开关设置有三个，也即三个开关，分别位于不同的线路上，以控制三种供电方式所在线路的通断。

本实施例中，关于逆变器，可选用psi400-524型号，输出230vac，输入24vdc，功率2000w，瞬间功率3000w；关于储能电池组，可选用qw200型号，单体200ah，12v，储能电池组可为两组或更多组；关于太阳能控制器，可选用hlt-536a型号，对电池单体保护，过充保护28v，过放保护17v，过流保护50a，短路保护检测时间100-600微秒；关于光伏板，可选用hr-500w型号，1000w/㎡，最大功率500w。关于变压器，可选用sg-5kva三相变压器型号，50va-2000kva，其输出电压支持220v、120v、110v、48v、36v、24v、12v、6v等多种变压范围。关于稳压器，可选用tnd-20kva/20kw型号，关于充电器，可以选用lc-e12c型号。其中，本实用新型实施例中的稳压器、太阳能控制器、充电器、储能电池组、逆变器，变压器、转换开关均可以采用现有技术中通用的元器件型号，本实用新型通过对它们的连接关系加以改进，设计成本实用新型中具有不同供电方式的电源控制系统，以满足长途冷链运输中电力的充足。

图3是本发明中的电源控制系统的一个电路结构示意图，由于太阳能控制器和充电器均起到对外部充电的电源转换的作用，在该电路中，太阳能控制器与充电器公用同一电源充电管理模块，在该电源充电管理模块中，通过不同的元器件间的配合，分别起到对不同电源来源的充电管理作用，其中，在电源充电管理模块中，通过不同开关的开启关闭组合，可实现太阳能控制器的供电与交流发电机充电两种方式的切换。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。