[實(shí)用新型]一種便攜式太陽(yáng)能發(fā)電裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201220119735.2
• 申請(qǐng)日: 2012-03-27
• 公開（公告）號(hào): CN202495893U
• 公開（公告）日: 2012-10-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張孝俊;李毅;張華;陳春屹;朱文芳;陳明明
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 深圳市創(chuàng)益科技發(fā)展有限公司
• 主分類號(hào): H02N6/00
• 分類號(hào): H02N6/00;H02J7/00
• 代理公司: 深圳市毅穎專利商標(biāo)事務(wù)所 44233
• 代理人: 張藝影;李奕暉

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種可移動(dòng)的便攜式太陽(yáng)能發(fā)電裝置，屬于太陽(yáng)能電池技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

便攜式小功率太陽(yáng)能發(fā)電裝置具有輕、小、方便攜帶等特點(diǎn)而備受親睞，被廣泛應(yīng)用于電力不足的地區(qū)（如高山海島、偏遠(yuǎn)村落等地方）或野外氣象環(huán)境監(jiān)測(cè)、科考、旅游露營(yíng)、抗震救災(zāi)等情況的用電需求。目前主要采用系統(tǒng)分離的太陽(yáng)能發(fā)電裝置，使用時(shí)需要安裝不同部件，要求用戶具有一定的相關(guān)知識(shí)才能將各個(gè)分離部件相互連接，不便于用戶使用。中國(guó)專利ZL201120026708.6公開了一種“便攜式太陽(yáng)能發(fā)電裝置”，將分離的元器件相互連接，太陽(yáng)能電池板經(jīng)過(guò)引線進(jìn)入系統(tǒng)，由控制器給外部蓄電池充電，但是該發(fā)電裝置只集成了充電器與逆變輸出，使用時(shí)需要外接蓄電池，不能形成一個(gè)完整的系統(tǒng)，不便于操作。中國(guó)專利ZL201020240038.3公開了一種太陽(yáng)能發(fā)電裝置控制逆變一體機(jī)，將蓄電、控制、顯示多功能集為一體，結(jié)構(gòu)緊湊，安裝、運(yùn)輸、使用、維護(hù)方便，但是其采用含有重金屬元素鉛的蓄電池，污染環(huán)境，而且鉛酸電池使用壽命短，體積大而重，不便于移動(dòng)。現(xiàn)有系統(tǒng)控制器還缺少智能化管理和遠(yuǎn)距離通訊監(jiān)控功能，不具有自動(dòng)開關(guān)機(jī)功能，在使用中需要人為操作，不適合用于長(zhǎng)期無(wú)人看守的偏遠(yuǎn)地區(qū)，如環(huán)境氣象監(jiān)測(cè)站等。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)以上現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型設(shè)計(jì)一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，功能齊全，環(huán)保可靠的便攜式太陽(yáng)能發(fā)電裝置，以實(shí)現(xiàn)智能化控制，適合偏遠(yuǎn)地區(qū)使用。

為了實(shí)現(xiàn)以上任務(wù)，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是：提供一種便攜式太陽(yáng)能發(fā)電裝置，包括機(jī)箱，充電控制器、逆變器、蓄電池、顯示模塊、通訊模塊等；機(jī)箱的箱體上設(shè)有防水光伏輸入接口，箱體的背板上設(shè)有交流電源輸出接口以及電源開關(guān)，光伏輸入接口用于與太陽(yáng)能電池板連接以提供系統(tǒng)充電電能；箱體上方安裝有把手，下方安裝有滑輪，方便使用中移動(dòng)與搬運(yùn)；充電控制器輸入端與電源開關(guān)的一端連接，電源開關(guān)的另一端與光伏接口連接，充電控制的輸出端與系統(tǒng)控制器連接；逆變器的輸入端與系統(tǒng)控制器連接，其輸出端與交流輸出接口連接，用于對(duì)外提供穩(wěn)定的交流電；所述的蓄電池為磷酸鐵鋰電池，其正負(fù)極連接在系統(tǒng)控制器上，單節(jié)電芯電壓采集線通過(guò)DB25頭連接在系統(tǒng)控制器上，系統(tǒng)控制器采用STM32F103單片機(jī)做主控制器件，通過(guò)其內(nèi)部的AD接口實(shí)時(shí)查詢系統(tǒng)的充電控制器、逆變器以及電池模組的各項(xiàng)狀態(tài)（包括光伏電壓、電流、電池電壓、電流、溫度、逆變輸出功率等）并對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)管理，通過(guò)功率回路中的NMOS管Q1、Q2、Q3、對(duì)電池過(guò)充、過(guò)放進(jìn)行保護(hù)；顯示模塊為一LCD顯示屏，與系統(tǒng)控制器連接用于顯示系統(tǒng)狀態(tài)以及各種信息；通訊模塊采用RS485通訊模式，與系統(tǒng)控制器連接，用于遠(yuǎn)程監(jiān)控。

便攜式太陽(yáng)能發(fā)電裝置的充電控制器、系統(tǒng)控制器、逆變器、以及蓄電池均集成在箱體內(nèi)部，顯示模塊和通信模塊固定在箱體面板上使系統(tǒng)形成一個(gè)有機(jī)的整體便于使用維護(hù)。

箱體為長(zhǎng)方體，把手安裝在箱體上部、防水開關(guān)、防水插座、光伏輸入接口固定在箱體后部，滾輪安裝在箱體下部，顯示模塊及按鍵安裝在箱體前面板上，在前后面板上開有可防飛濺水的百葉窗透氣孔，便于系統(tǒng)工作時(shí)散熱。

便攜式太陽(yáng)能發(fā)電裝置的充電控制器設(shè)有最大功率點(diǎn)跟蹤模塊，對(duì)蓄電池進(jìn)行恒流、恒壓和浮充分階段充電，具有最大功率點(diǎn)跟蹤功能（MPPT），能最大限度的提高光伏利用率，并能使系統(tǒng)適應(yīng)各種類型的光伏主件（其輸入功率為200W?輸入電壓為30V—150V；并具有對(duì)蓄電池進(jìn)行恒流、恒壓和浮充等分階段充電功能，能較好的保護(hù)并延長(zhǎng)蓄電池使用壽命。

采用單片機(jī)做控制器件，單片機(jī)為STM32F103，具有自動(dòng)關(guān)機(jī)和光伏啟動(dòng)模塊、溫度檢測(cè)模塊、充放電控制模塊及遠(yuǎn)程監(jiān)視通訊模塊。系統(tǒng)具有自動(dòng)關(guān)機(jī)和光伏啟動(dòng)系統(tǒng)的功能，即在沒(méi)有外部光伏輸入以及負(fù)載使用的情況下系統(tǒng)自動(dòng)關(guān)閉，完全不損耗蓄電池能量，而在外部重新有光伏輸入時(shí)系統(tǒng)自動(dòng)啟動(dòng)，而不需要人處理；具有檢測(cè)電池溫度、單體電壓、充放電電流并可實(shí)現(xiàn)過(guò)充、過(guò)放保護(hù)功能等電池管理功能；具有通信功能可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控。

系統(tǒng)控制器的功率回路設(shè)有對(duì)電池過(guò)充、過(guò)放保護(hù)的三套NMOS管（Q1、Q2、Q3）。便攜式太陽(yáng)能發(fā)電裝置的逆變器為24V直流轉(zhuǎn)220V交流，輸出功率為300W。充電控制器的輸入端經(jīng)電源開關(guān)與光伏接口連接，輸出端與系統(tǒng)控制器連接；逆變器的輸入端與系統(tǒng)控制器連接，其輸出端與交流輸出接口連接，提供穩(wěn)定的交流電。

便攜式太陽(yáng)能發(fā)電裝置的蓄電池使用的是24V50AH?的磷酸鐵鋰電池；