一种双路太阳能蓄电池供电切换电路的制作方法

1.本实用新型涉及蓄电池供电领域切换电路。


背景技术：

2.如海岛、远郊及大型海工装备等不具备提供市电的环境，地理条件比较差等区域，需要进行环境参数监测、数据传输等服务及对相关数据采集系统、数据传输系统的稳定性、可靠性提出较高的要求，因此，要确保系统稳定运行，必须解决系统供电的问题，由于环境中不方便提供市电，采用太阳能进行供电。
3.正常供电是电子设备工作的必备条件，但是设备产生故障又是客观存在，由于环境条件比较差，维护不方便，成本也高，为了保证系统的稳定运行，即使供电电路产生故障也不影响系统整体运行，需要对供电电路采用冗余设计，控制电路在主、辅电路自动切换。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种双路太阳能蓄电池供电切换电路，实现自动选择太阳蓄电池供电的目的，避免单一太阳能蓄电池供电故障的问题。
5.实现上述目的的技术方案是：
6.一种双路太阳能蓄电池供电切换电路，包括两个太阳能蓄电系统、第一续流二极管和第二续流二极管，其中，
7.所述太阳能蓄电系统包括依次串接的太阳能发电组件、太阳能控制器和蓄电池，
8.两个所述太阳能控制器分别连接所述第一续流二极管和第二续流二极管。
9.优选的，两个所述太阳能控制器的输出电压的负极相接并作为输出到负载电压的负极；
10.一个所述太阳能控制器的输出电压的正极连接到所述第一续流二极管的阳极；
11.另一个所述太阳能控制器的输出电压的正极连接到所述第二续流二极管的阳极；
12.所述第一续流二极管的阴极和第二续流二极管的阴极相接并作为输出到负载电压的正极。
13.优选的，所述太阳能发电组件与地面呈12度。
14.优选的，两个所述太阳能发电组件之间呈120度夹角。
15.本实用新型的有益效果是：本实用新型采用两套独立太阳能蓄电池提供电源，通过采用续流二极管配合太阳能控制器，达到自动选择太阳蓄电池供电的目的，用于海岛、远郊及大型海工装备等不具备提供市电的环境中为电子设备正常工作提供稳定、持续的供电，避免单一太阳能蓄电池供电，因储能不足，供电产生故障时，导致供电不能正常工作的问题。
附图说明
16.图1是本实用新型的双路太阳能蓄电池供电切换电路的电路图；
17.图2是本实用新型中电路切换示意图。
具体实施方式
18.下面将结合附图对本实用新型作进一步说明。
19.请参阅图1、图2，本实用新型的双路太阳能蓄电池供电切换电路，包括两个太阳能蓄电系统、第一续流二极管d1和第二续流二极管d2。
20.太阳能蓄电系统包括依次串接的太阳能发电组件1、太阳能控制器2和蓄电池3，均为现有产品。两套独立的太阳能蓄电系统，形成对称、互补电路，互为备份电路。蓄电池3主要作用电能储存，为负载提供持续、稳定供电，当阳光充足时储存太阳能组件产生多余电能，当阳光不足时(如阴天或者晚上)，向负载进行放电。太阳能发电组件1是将太阳能转换为电能完成系统能量补给；太阳能控制器2负责控制太阳能的电能向蓄电池进行充电和向负载放电控制；第一续流二极管d1和第二续流二极管d2组成自动供电调节切换电路，根据蓄电池储能多少，输出电压的变化情况，来选择某一个蓄电池3供电。
21.两个太阳能控制器2分别连接所述第一续流二极管d1和第二续流二极管d2。
22.两个太阳能控制器2的输出电压(分别为u1和u2)的负极相接并作为输出到负载电压(图中u3)的负极。一个太阳能控制器2的输出电压(图中u1)的正极连接到第一续流二极管d1的阳极；另一个太阳能控制器的输出电压(图中u2)的正极连接到第二续流二极管d2的阳极；第一续流二极管d1的阴极和第二续流二极管d2的阴极相接并作为输出到负载电压的正极。
23.本实用新型采用续流二极管单向导通的原理，根据两端电位改变来完成供电电路选择，对比到采用控制器和电子电路切换电路，电路更加简单、可靠、稳定、经济性更强；同时采用两路太阳能蓄电系统进行供电，冗余设计，一用一备，避免单一供电电路故障时，导致负载系统不能工作情况。
24.考虑到太阳能板表面洁净程度对太阳能到电能的转换率有一定的影响及其安装环境，因此安装太阳能发电组件1与地面呈12度。为了全天候确保系统相对稳定供电，减少不同季节、时间关照对太阳能发电效率的影响，两个太阳能发电组件1之间呈120度夹角。
25.为了确保提供足够的电能，蓄电池3和太阳能发电组件1都需要满意一定要求，参阅图2，基于其流程设计、选择相关器件：
26.1)对电路的负载进行分析，确定各分支其功率，计算负载总功率p，根据用电设备规格，确定电源系统额定工作电压u，通过公式计算负载电流i；
27.2)计算实际用量q＝p*h(单位：wh，h为时间，以小时计)，负载系统要求连续、稳定运行，实际一天的用电量为q＝24p(wh)；
28.3)蓄电池容量c计算：在实际使用环境中，温度、电子元器件使用时间等对蓄电池实际提供的电能都有一定影响，因此取蓄电池实际利用率80％，蓄电池容量为
29.4)计算机太阳能发电功率c为蓄电池容量，hr：为光照时间，一般取值hr＝7；太阳能发电组件实际转换率取值：70％。
30.电压u1、u2、u“负”接相连在a点形成等电位，分别是是第一续流二极管d1
和第二续流二极管d2两端电压，通常设计为0.8v电压，即由电路知，
31.综上分析知，u1、u2是由蓄电池提供电压，由蓄电池好放电特性曲线知，电压会随着时间延长，逐步下降的趋势，就是说u1、u1是变化量，在实际使用中，由于太阳能发电组件安装角度不一致，关照也不尽相同等及其它结构的差别，u1、u2电压，一般都成在一定差异。
32.第一续流二极管d1和第二续流二极管d2具有单独导通的特性，只有或者大于等于0.8v时，第一续流二极管d1和第二续流二极管d2才处于导通状态，才能向负载供电。
33.当u1＝u2时，第一续流二极管d1和第二续流二极管d2都导通，同时向负载供电，但是在实际使用中这种情况很少见。
34.u1》u2，第一续流二极管d1导通，第二续流二极管d2由于两端电压小于0.8v，处于截止状态。
35.u2》u1，第二续流二极管d2导通，第一续流二极管d1由于两端电压小于0.8v，处于截止状态。
36.纵观整个电路，结构简单，巧妙运用续流二极管单向导通的特性，基于蓄电池放电特性，随着时间延长，输出电压降低的特点，完成蓄电池供电电路自动的切换。
37.以上实施例仅供说明本实用新型之用，而非对本实用新型的限制，有关技术领域的技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，还可以作出各种变换或变型，因此所有等同的技术方案也应该属于本实用新型的范畴，应由各权利要求所限定。


技术特征：
1.一种双路太阳能蓄电池供电切换电路，其特征在于，包括两个太阳能蓄电系统、第一续流二极管和第二续流二极管，其中，所述太阳能蓄电系统包括依次串接的太阳能发电组件、太阳能控制器和蓄电池，两个所述太阳能控制器分别连接所述第一续流二极管和第二续流二极管。2.根据权利要求1所述的双路太阳能蓄电池供电切换电路，其特征在于，两个所述太阳能控制器的输出电压的负极相接并作为输出到负载电压的负极；一个所述太阳能控制器的输出电压的正极连接到所述第一续流二极管的阳极；另一个所述太阳能控制器的输出电压的正极连接到所述第二续流二极管的阳极；所述第一续流二极管的阴极和第二续流二极管的阴极相接并作为输出到负载电压的正极。3.根据权利要求1所述的双路太阳能蓄电池供电切换电路，其特征在于，所述太阳能发电组件与地面呈12度。4.根据权利要求1所述的双路太阳能蓄电池供电切换电路，其特征在于，两个所述太阳能发电组件之间呈120度夹角。

技术总结
本实用新型公开了一种双路太阳能蓄电池供电切换电路，包括两个太阳能蓄电系统、第一续流二极管和第二续流二极管，其中，所述太阳能蓄电系统包括依次串接的太阳能发电组件、太阳能控制器和蓄电池，两个所述太阳能控制器分别连接所述第一续流二极管和第二续流二极管。本实用新型自动选择太阳蓄电池供电，避免单一太阳能蓄电池供电故障的问题。太阳能蓄电池供电故障的问题。太阳能蓄电池供电故障的问题。


技术研发人员：李靖 王子健 张继彪 谢锦波 胡灵斌 夏月 张曦 滕燕华 王煦
受保护的技术使用者：中交第三航务工程局有限公司
技术研发日：2022.08.16
技术公布日：2023/1/31