專利名稱：太陽(yáng)能高效蓄能電源的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種太陽(yáng)能蓄能電源。
太陽(yáng)能是一種無(wú)污染的綠色能源，自1954年第一塊太陽(yáng)能電池問世后，它作為一種新能源已越來越多地應(yīng)用于空間和地面。由于太陽(yáng)能電池是基于光伏效應(yīng)，利用取之不盡、用之不竭的太陽(yáng)光能，在不產(chǎn)生空氣污染和環(huán)境危害的條件下產(chǎn)生電力的，因此從太陽(yáng)能電池出現(xiàn)后，特別是自1973年石油危機(jī)以來，許多國(guó)家都加緊了開發(fā)和研究太陽(yáng)能電池的速度，新型太陽(yáng)能電池的開發(fā)和應(yīng)用成了各國(guó)爭(zhēng)相研究的重點(diǎn)。目前的太陽(yáng)能電池多為硅光電池板，其輸出電壓較低，單體電壓僅0.45伏左右。采用多組硅光電池板串聯(lián)雖然可提高電位，但又會(huì)引起工藝損耗增大及商業(yè)成本增高，所以目前的太陽(yáng)能電池除了用于耗電量微小的民用小電器外(如小型計(jì)算器等)，多用于象衛(wèi)星這樣的空間設(shè)備中。即使在那些采用太陽(yáng)能電池的民用小電器中，為了降低成本，也都是把光電池板的輸出作為負(fù)載的直接電源使用的，很明顯，這樣的電器只能在有光線的情況下才能使用。
為了充分和便利地利用太陽(yáng)能，人們希望能把太陽(yáng)能轉(zhuǎn)變的電能儲(chǔ)存起來。但由于光電池板輸出的是純直流且電壓較低，而純直流輸出的電化學(xué)轉(zhuǎn)化效率低，故不宜將光電池板輸出的電能直接儲(chǔ)存起來。
鑒于上述，本實(shí)用新型的目的就是提供一種太陽(yáng)能高效蓄能電源，它可將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)變成電能后，再以較高的轉(zhuǎn)化效率轉(zhuǎn)變成化學(xué)能儲(chǔ)存起來。
為達(dá)上述目的，本實(shí)用新型采用以下的技術(shù)方案太陽(yáng)能高效蓄能電源，包括太陽(yáng)能電池板和充電電池，其特征在于太陽(yáng)能電池板和充電電池之間串接充電器，該充電器由電壓提升電路、脈沖電路和電子開關(guān)構(gòu)成，電壓提升電路和電子開關(guān)串聯(lián)后接所述太陽(yáng)能電池板的輸出，脈沖電路的輸出接電子開關(guān)的控制端，電子開關(guān)的輸出經(jīng)隔離二極管接所述充電電池。
在上述技術(shù)方案的實(shí)施措施中電壓提升電路由電感線圈構(gòu)成，脈沖電路由振蕩器構(gòu)成，電子開關(guān)是開關(guān)管。振蕩器的輸出經(jīng)驅(qū)動(dòng)器接開關(guān)管的控制端。充電電池串接限流元件。
本實(shí)用新型工作時(shí)，脈沖電路使電子開關(guān)處于間歇通、斷的狀態(tài)，電子開關(guān)每次斷開，都會(huì)使電壓提升電路提升一次電壓，從而將太陽(yáng)能電池板的低壓直流電變換成電壓較高的脈沖電流送入充電電池中，實(shí)現(xiàn)了把太陽(yáng)能轉(zhuǎn)變的電能以化學(xué)能形式儲(chǔ)存的目的。
由于本實(shí)用新型采用了脈沖直流充電的方式，因而提高了由電能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能的轉(zhuǎn)化效率，使得低成本太陽(yáng)能蓄能電源成為可能；進(jìn)而由于產(chǎn)品中裝備了充電電池，因此本實(shí)用新型既可作為太陽(yáng)能充電器使用，也可在無(wú)光線的情況下充作輔助電源。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作詳細(xì)說明。


圖1為本實(shí)用新型的電路圖。
本實(shí)用新型由太陽(yáng)能電池板、充電器和充電電池組成，充電器和充電電池裝在外殼中，太陽(yáng)能電池板與該外殼連接。充電器串接在太陽(yáng)能電池板和充電電池之間，該充電器由電壓提升電路、脈沖電路和電子開關(guān)構(gòu)成，其中電壓提升電路和電子開關(guān)串聯(lián)后接太陽(yáng)能電池板的輸出，脈沖電路的輸出接電子開關(guān)的控制端，電子開關(guān)的輸出經(jīng)隔離二極管接充電電池。
請(qǐng)參閱附圖。電壓提升電路由電感線圈L構(gòu)成，電子開關(guān)是開關(guān)管SK，脈沖電路由振蕩器構(gòu)成，該振蕩器由兩個(gè)反相器IC1-1和IC1-2、相應(yīng)的電阻及電容按常規(guī)接法組成，SE為硅光電板太陽(yáng)能電池板，E為可充電電池(組)。電感線圈L和開關(guān)管SK串聯(lián)后接太陽(yáng)能電池板SE的輸出，振蕩器的輸出接開關(guān)管SK的控制端，該開關(guān)管的輸出經(jīng)隔離二極管A接充電電池E。二極管A用來防止充電電池E向充電器電路放電。因太陽(yáng)能電池板SE輸出的直流電既供充電用，同時(shí)又作為振蕩器的電源，故其輸出電壓等級(jí)應(yīng)滿足振蕩器的電源要求，此處選用可輸出1.5V的組合型太陽(yáng)能電池板即可。
本實(shí)用新型工作時(shí)，振蕩器使開關(guān)管SK處于間歇通、斷的狀態(tài)，開關(guān)管每斷開一次，都會(huì)使電感線圈L產(chǎn)生反電勢(shì)，由于該反電勢(shì)高于太陽(yáng)能電池SE的電壓，因而可將太陽(yáng)能電池板輸出的低壓直流電提升并變換成電壓較高的脈沖電流，然后再送入充電電池中。振蕩器是按矩形波發(fā)生器設(shè)計(jì)的，調(diào)整其振蕩頻率及電感線圈L的電感量，便可改變所提升的電壓幅度。
此外，為了提高充電器的輸出功率，將振蕩器的輸出經(jīng)驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)后再接開關(guān)管SK的控制端，該驅(qū)動(dòng)器是用六反相器集成電路中的四個(gè)反相器IC1-3…6并聯(lián)構(gòu)成的。為了防止充電電流過大，在充電電池回路中還串接了限流元件，圖中采用的限流元件是電阻R。
本實(shí)用新型經(jīng)測(cè)試，同樣在充電電流為160mA、充電時(shí)間為4h，充電電池為AA型NI-CD可充電池的條件下，采用脈沖直流充電與采用純直流充電相比，放電時(shí)間由51min延長(zhǎng)至67min，放電輸出電量由416mAh提高到505mAh。
本實(shí)用新型使電能轉(zhuǎn)變化學(xué)能的轉(zhuǎn)化效率較純直流方式提高15％-20％。
它可對(duì)NI-CD、NI-MH系列的單體可充式電池進(jìn)行充電，其脈沖直流可有效減小NI-CD電池記憶效應(yīng)的產(chǎn)生。它也可對(duì)PACK(組合)電池進(jìn)行充電和作為輔助供電電源，對(duì)移動(dòng)電話、對(duì)講機(jī)、攝象機(jī)等移動(dòng)式的用電器采用后背式，當(dāng)有光照時(shí)，太陽(yáng)能電池板可直接對(duì)用電電路供電，其剩余電量被PACK電池儲(chǔ)存，在無(wú)可見光的情況下，會(huì)自動(dòng)轉(zhuǎn)換成由電池組輸出電能。尤其對(duì)于用電器需較長(zhǎng)時(shí)間移動(dòng)或處于無(wú)電網(wǎng)充電條件的環(huán)境，本實(shí)用新型將表現(xiàn)出極大的優(yōu)越性。
權(quán)利要求1．一種太陽(yáng)能高效蓄能電源，包括太陽(yáng)能電池和充電電池，其特征在于太陽(yáng)能電池和充電電池之間串接充電器，該充電器由電壓提升電路、脈沖電路和電子開關(guān)構(gòu)成，電壓提升電路和電子開關(guān)串聯(lián)后接所述太陽(yáng)能電池的輸出，脈沖電路的輸出接電子開關(guān)的控制端，電子開關(guān)的輸出經(jīng)隔離二極管接所述充電電池。
2．如權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)能高效蓄能電源，其特征在于所述電壓提升電路由電感線圈構(gòu)成，所述脈沖電路由振蕩器構(gòu)成，所述電子開關(guān)是開關(guān)管。
3．如權(quán)利要求2所述的太陽(yáng)能高效蓄能電源，其特征在于所述振蕩器的輸出經(jīng)驅(qū)動(dòng)器接所述開關(guān)管的控制端。
4．如權(quán)利要求1或2所述的太陽(yáng)能高效蓄能電源，其特征在于所述充電電池串接限流元件。
5．如權(quán)利要求4所述的太陽(yáng)能高效蓄能電源，其特征在于所述限流元件是電阻。
專利摘要本實(shí)用新型由太陽(yáng)能電池板、充電器和充電電池組成,充電器由電壓提升電路、脈沖電路和電子開關(guān)構(gòu)成,電壓提升電路和電子開關(guān)串聯(lián)后接太陽(yáng)能電池板的輸出,脈沖電路的輸出接電子開關(guān)的控制端,電子開關(guān)的輸出經(jīng)隔離二極管接充電電池。它可將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)變成電能后,再以較高的轉(zhuǎn)化效率轉(zhuǎn)變成化學(xué)能儲(chǔ)存起來,其轉(zhuǎn)化效率較純直流方式提高15%—20%,使得低成本太陽(yáng)能蓄能電源成為可能。它既可作為太陽(yáng)能充電器使用,也可在無(wú)光線的情況下充作輔助電源。
文檔編號(hào)H01M10/46GK2309621SQ97228350
公開日1999年3月3日 申請(qǐng)日期1997年10月9日 優(yōu)先權(quán)日1997年10月9日
發(fā)明者趙振瀛, 董杰, 梁壽 申請(qǐng)人:董杰