專利名稱：用于單兵野外應(yīng)急作業(yè)的便攜式太陽能電源的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
用于單兵野外應(yīng)急作業(yè)的便攜式太陽能電源技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實用新型涉及利用太陽能發(fā)電的應(yīng)急電源裝備，屬于應(yīng)急設(shè)備的技術(shù)領(lǐng)域，具體地說是一種用于單兵野外應(yīng)急作業(yè)的便攜式太陽能電源，它特別適用于海島邊防哨所單兵野外作業(yè)用作應(yīng)急電源，也適合在高原、森林等無電區(qū)的旅游攝影探險愛好者隨身攜帶對照明、通訊、影象設(shè)備進(jìn)行充電。
背景技術(shù)：
[0002]就現(xiàn)行電網(wǎng)的供電覆蓋能力而言，大部份高原牧區(qū)、森林礦山以及海島邊防哨所仍是處于無電區(qū)域，在這些無電區(qū)域范圍內(nèi)進(jìn)行單兵野外偵察、救援作戰(zhàn)訓(xùn)練和從事地質(zhì)水文勘探工作人員以及旅游攝影探險愛好者最感困窘的是:野外作業(yè)必備的工作器械、通訊影象以及照明設(shè)施等裝備無法進(jìn)行應(yīng)急充電補(bǔ)給電能，這些工作設(shè)施裝備有可能因得不到應(yīng)急電源支持而喪失使用功能，這不僅無法完成單兵野外作業(yè)的工作任務(wù)，有時還會釀成危及人身生命安全和重大財產(chǎn)損失的嚴(yán)重后果。怎樣才能為單兵野外作業(yè)提供應(yīng)急電源并可對野外作業(yè)的設(shè)施裝備進(jìn)行充電維持使用功能，這是在無電區(qū)域進(jìn)行單兵野外作業(yè)人員長期以來都渴望解決的一個實際問題。事實上，它已是應(yīng)急管理部門特別重視并列為近期內(nèi)要進(jìn)行全力攻關(guān)努力解決的一個重大課題。客觀地說，現(xiàn)行電網(wǎng)建設(shè)規(guī)劃和供電能力在短期內(nèi)一時還很難有較大的改觀，在較長的時期內(nèi)不可避免地仍然還會有較大的“無電區(qū)域”存在。近來，在有些地區(qū)已經(jīng)開始推廣使用太陽能熱水器和太陽能發(fā)電設(shè)備，可以說，目前利用太陽能電池板來發(fā)電的技術(shù)已經(jīng)成熟并且產(chǎn)業(yè)化，它的發(fā)電工作原理是:利用日光照射太陽能電池板的半導(dǎo)體“P-N結(jié)”形成新的“空穴-電子對”，并在“P-N結(jié)”的電場力推動下，使“空穴”由N區(qū)流向P區(qū)，電子由P區(qū)流向N區(qū)形成電流，即可實現(xiàn)“光一電轉(zhuǎn)換”供直接使用電能或者對蓄電池進(jìn)行充電儲存?zhèn)溆秒娔?。但是，現(xiàn)行的太陽能發(fā)電設(shè)備大都是體大笨重，一般都是采用固定安裝方式來進(jìn)行發(fā)電作業(yè)的，它根本無法滿足單兵野外作業(yè)隨身攜帶進(jìn)行應(yīng)急充電的特殊使用要求。實用新型內(nèi)容[0003]本實用新型的目的旨在提出一種用于單兵野外應(yīng)急作業(yè)的便攜式太陽能電源，它具有結(jié)構(gòu)簡單、拆裝容易、體積小巧重量輕、隨身攜帶方便和充電儲能效果好的優(yōu)點，特別適合在無電區(qū)域進(jìn)行單兵野外作業(yè)、地質(zhì)勘探和旅游攝影探險愛好者隨身攜帶用作應(yīng)急電源。[0004]本實用新型的目的是通過如下技術(shù)方案來實現(xiàn)的:[0005]本實用新型提出的一種用于單兵野外應(yīng)急作業(yè)的便攜式太陽能電源，它包括太陽能電池板、電源盒和安裝于電源盒面板的電源插板、輸出輸入顯示板，其特征在于:在電源盒內(nèi)配裝有蓄電池和PCB電路板，在PCB電路板上設(shè)置有微控處理器，所說的蓄電池由導(dǎo)線連接于PCB電路板。[0006]更進(jìn)一步地說，本實用新型還具有如下的技術(shù)特征:[0007]所述的微控處理器包括MCU模塊、電源模塊、太陽能電池板參數(shù)檢測模塊、蓄電池運行參數(shù)檢測模塊、蓄電池過充過放監(jiān)測模塊、電源切換模塊和輸出/輸入電路。[0008]所說的太陽能電池板是由一組可拆式模方相嵌連接組裝構(gòu)成，一組可拆式模方的數(shù)量為12個。采用這種“可拆式模方相嵌連接”的結(jié)構(gòu)設(shè)計，特別方便于對太陽能電池板進(jìn)行組裝展開和拆卸分解的操作，將其拆卸分解后可疊放于電源盒內(nèi)，隨身攜帶極其方便。[0009]在電源盒上設(shè)置有支架插裝孔，所說的太陽能電池板是由可拆式支架插配連接安裝于電源盒的支架插裝孔內(nèi)。這種可拆式連接結(jié)構(gòu)特別方便于支承太陽能電池板的操作:只需將可拆式支架插配于電源盒的支架插裝孔內(nèi)，再擰緊螺栓即可穩(wěn)定地支承展開的太陽能電池板進(jìn)行發(fā)電作業(yè)；如要拆卸時，只需擰松取出螺栓后抽出可拆式支架，即可將其放置于電源盒內(nèi)，特別方便于隨身攜帶使用。[0010]在電源盒內(nèi)壁配裝有固定卡槽,所說的PCB電路板固定配裝于固定卡槽內(nèi)。即可將設(shè)置有微控處理器的PCB電路板牢固地安裝于固定卡槽內(nèi)，這對防止PCB電路板發(fā)生晃動碰撞現(xiàn)象進(jìn)而確保微控處理器的穩(wěn)定工作性能也有一定作用。[0011]在電源盒的側(cè)壁設(shè)置有一組散熱通風(fēng)孔。它可及時地將蓄電池和PCB電路板上的功率器件在工作過程中產(chǎn)生的熱量釋放出來，在實際使用中具有很好的通風(fēng)散熱效果，對進(jìn)一步穩(wěn)定微控處理器和蓄電池的工作性能進(jìn)而延長使用壽命也有一定作用。[0012]在電源插板上設(shè)置有一組電源輸出端座、電源輸入端孔。在一組電源輸出端座的連接結(jié)構(gòu)設(shè)計選擇上，要求能夠與各種通訊影象照明設(shè)備的連接端子相適配，使其能最大程度地滿足對多種設(shè)備進(jìn)行應(yīng)急充電的需要。在日照條件下利用太陽能電池板進(jìn)行發(fā)電時，只需將太陽能電池板的電源線的插頭插入電源輸入端孔內(nèi)，即可將太陽能電池板所發(fā)的電能輸入對蓄電池進(jìn)行充電作業(yè)。[0013]本實用新型具有如下優(yōu)點:[0014]本實用新型首創(chuàng)了一種可隨身攜帶用作應(yīng)急充電的太陽能電源盒，它是用一組可拆式模方組成太陽能電池板并由可拆式支架展開支承于電源盒體上，即可吸收日照光能進(jìn)行發(fā)電，對蓄電池充電完畢后又能方便地將其拆解并疊放于電源盒內(nèi)，特別方便于隨身攜帶使用。本實用新型具有結(jié)構(gòu)簡單拆裝容易、體積小重量輕、隨身攜帶方便和應(yīng)急供電能力強(qiáng)、充電可靠性能高的突出優(yōu)點，特別適合單兵野外作業(yè)、地質(zhì)勘探以及旅游攝影探險愛好者隨身攜帶用作應(yīng)急電源，能方便地為野外工作設(shè)備器械進(jìn)行應(yīng)急充電補(bǔ)給電能。


[0015]圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。[0016]圖2是圖1的A—A視圖，展示在電源盒內(nèi)配裝蓄電池和PCB電路板的結(jié)構(gòu)示意圖。[0017]圖3是本實用新型的微控處理器的工作原理模塊框圖。[0018]附圖中的標(biāo)記說明:[0019]I為太陽能電池板，2為電源盒，3為電源輸出端座，4為電源插板，5為電源輸入端孔,6為LED顯示燈,7為輸出輸入顯示板,8為電流表,9為市電插頭，10為保險管，11為市電開關(guān)，12為散熱通風(fēng)孔，13為電壓表，14為支架插裝孔，15為可拆式支架，16為螺栓，17為插頭，18為電源線，19為固定卡槽，20為PCB電路板，21為導(dǎo)線，22為蓄電池，23為微控 處理器。
具體實施方式
[0020]
以下結(jié)合附圖進(jìn)一步說明本實用新型的實施例:[0021]本實用新型提出的一種用于單兵野外應(yīng)急作業(yè)的便攜式太陽能電源，它主要由太陽能電池板1、可拆式支架15、電源盒2、蓄電池22、PCB電路板20和安裝于電源盒2面板的電源插板4、輸出輸入顯不板7、電流表8、電壓表13構(gòu)成,所說的太陽能電池板I是由一組尺寸為125X 150_的可拆式模方相嵌連接組成，采用12個可拆式模方即能組裝成展開尺寸為450 X 500mm的電池板供使用，所說的蓄電池22固定安裝于電源盒2的內(nèi)底壁并由導(dǎo)線21連接于PCB電路板20，在電源盒2的內(nèi)側(cè)壁安裝有固定卡槽19并將PCB電路板20配裝于固定卡槽19內(nèi)，在PCB電路板20上設(shè)置有由MCU模塊、電源模塊、太陽能電池板參數(shù)檢測模塊、蓄電池運行參數(shù)檢測模塊、蓄電池過充過放監(jiān)測模塊、電源切換模塊和輸出/輸入電路組成的微控處理器23,在電源插板4上設(shè)置有一組電源輸出端座3、電源輸入端孔5，要求電源輸入端孔5能與太陽能電池板I的電源線18的插頭17相適配，一組電源輸出端座3的結(jié)構(gòu)型式要能與通訊影象照明設(shè)備的連接端子相適配，使其能最大程度地滿足對多種設(shè)備進(jìn)行應(yīng)急充電的需求，在輸出輸入顯示板7配裝有一組能對應(yīng)顯示一組電源輸出端座3、電源輸入端孔5工作狀態(tài)的LED顯示燈6。它是按照如下方式來提供應(yīng)急電源進(jìn)行工作的:[0022]第一.在具備日照條件下的發(fā)電充電工作模式:首先從電源盒2內(nèi)取出12個尺寸為125 X 150mm的可拆式模方并連接組裝成展開尺寸為450 X 500mm的太陽能電池板1，再將可拆式支架15插配連接安裝于電源盒2的支架插裝孔14內(nèi)，再用螺栓16將展開的太陽能電池板I固定連接安裝于可拆式支架15，并將太陽能電池板I的電源線18的插頭17插入電源插板4上的電源輸入端孔5內(nèi)，即可利用太陽能來進(jìn)行發(fā)電作業(yè)。這時，太陽能電池板I會不斷地將日照光能轉(zhuǎn)換成電能并由電源線18、經(jīng)插頭17輸入PCB電路板20，并在微控處理器23的智能監(jiān)控下將太陽能電池板I發(fā)的電能經(jīng)導(dǎo)線21對蓄電池22進(jìn)行充電儲能。利用太陽能進(jìn)行發(fā)電充電的全過程都是在微控處理器23的太陽能電池板參數(shù)檢測模塊、蓄電池運行參數(shù)檢測模塊、蓄電池過充過放監(jiān)測模塊跟蹤監(jiān)測下進(jìn)行的，安裝于電源盒2面板的電流表8、電壓表13和LED顯示燈6能清晰地顯示太陽能發(fā)電充電模式的工作狀態(tài)。當(dāng)蓄電池22已充滿并達(dá)到“過充”臨界點時，“蓄電池過充過放監(jiān)測模塊”會將監(jiān)測數(shù)據(jù)及時輸至“MCU模塊”經(jīng)計算處理后自動停止充電。當(dāng)充電完畢后:取下螺栓16后即能方便地拆卸太陽能電池板I和可拆式支架15，然后再將其疊放于電源盒2內(nèi)，即可隨身攜帶行走。[0023]第二.在應(yīng)急狀態(tài)下的供電工作模式:在單兵野外作業(yè)需要應(yīng)急用電時，只需將通訊影象照明等工作設(shè)備器械的連接端子插入電源插板4的一組電源輸出端座3內(nèi)，即可由蓄電池22提供應(yīng)急電源來對各種通訊影象照明等工作設(shè)備器械進(jìn)行應(yīng)急供電或者應(yīng)急充電儲能，在電源盒2面板上的電流表8、電壓表13和LED顯示燈6也能清晰地顯示應(yīng)急供電模式的工作狀態(tài)。[0024]在電源盒2的側(cè)壁設(shè)置一組散熱通風(fēng)孔12，可及時地將蓄電池22和PCB電路板20上的功率器件在工作過程中產(chǎn)生的熱量釋放出來，具有較好的通風(fēng)散熱性能。[0025]另外，在電源盒2上還可配裝市電插頭9、市電開關(guān)11和保險管10并在PCB電路板20上增設(shè)一個開關(guān)電源電路，即可增加一個采用市電對蓄電池22進(jìn)行充電的功能。在結(jié)束單兵野外作業(yè)或進(jìn)入有市電的區(qū)域內(nèi)，就可以直接使用市電進(jìn)行工作。
權(quán)利要求1.一種用于單兵野外應(yīng)急作業(yè)的便攜式太陽能電源，它包括太陽能電池板(I)、電源盒(2)和安裝于電源盒(2)面板的電源插板(4)、輸出輸入顯示板(7)，其特征在于:在電源盒(2)內(nèi)配裝有蓄電池(22)和PCB電路板(20)，在PCB電路板(20)上設(shè)置有微控處理器(23)，所說的蓄電池(22)由導(dǎo)線(21)連接于PCB電路板(20)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于單兵野外應(yīng)急作業(yè)的便攜式太陽能電源，其特征在于:所述的微控處理器(23)包括MCU模塊、電源模塊、太陽能電池板參數(shù)檢測模塊、蓄電池運行參數(shù)檢測模塊、蓄電池過充過放監(jiān)測模塊、電源切換模塊和輸出/輸入電路。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于單兵野外應(yīng)急作業(yè)的便攜式太陽能電源，其特征在于:所說的太陽能電池板(I)是由一組可拆式模方相嵌連接組裝構(gòu)成，一組可拆式模方的數(shù)量為12個。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于單兵野外應(yīng)急作業(yè)的便攜式太陽能電源，其特征在于:在電源盒(2)上設(shè)置有支架插裝孔(14)，所說的太陽能電池板(I)是由可拆式支架(15)插配連接安裝于電源盒(2)的支架插裝孔(14)內(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于單兵野外應(yīng)急作業(yè)的便攜式太陽能電源，其特征在于:在電源盒(2)內(nèi)壁配裝有固定卡槽(19),所說的PCB電路板(20)固定配裝于固定卡槽(19)內(nèi)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于單兵野外應(yīng)急作業(yè)的便攜式太陽能電源，其特征在于:在電源盒(2)的側(cè)壁設(shè)置有一組散熱通風(fēng)孔(12)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于單兵野外應(yīng)急作業(yè)的便攜式太陽能電源，其特征在于:在電源插板(4)上設(shè)置有一組電源輸出端座(3)、電源輸入端孔(5)。
專利摘要本實用新型提出了一種用于單兵野外應(yīng)急作業(yè)的便攜式太陽能電源，它主要由太陽能電池板、可拆式支架、電源盒、蓄電池和設(shè)置有微控處理器的PCB電路板構(gòu)成，在電源盒面板上安裝有電源插板、輸出輸入顯示板、電流表、電壓表，太陽能電池板是由一組可拆式模方相嵌連接組成并用可拆式支架插配安裝于電源盒上即可吸收光能進(jìn)行發(fā)電，在對蓄電池充電完畢后又能將其拆解并疊放于電源盒內(nèi)，特別方便于隨身攜帶使用。本實用新型具有結(jié)構(gòu)簡單拆裝容易、體積小重量輕、攜帶方便、應(yīng)急供電充電能力強(qiáng)、智能化可靠性能高的突出優(yōu)點，特別適合單兵野外作業(yè)、地質(zhì)勘探以及旅游攝影探險愛好者隨身攜帶用作應(yīng)急電源。
文檔編號H02J7/00GK202978364SQ201220709650
公開日2013年6月5日 申請日期2012年12月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月20日
發(fā)明者溫泉, 嚴(yán)澤英, 王建平 申請人:四川天圓地方新能源科技有限公司