一種車載多功能光伏電源系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種車載多功能光伏電源系統(tǒng)，屬電力野外工程作業(yè)配套電源【技術(shù)領(lǐng)域】。它由太陽能板陣列、穩(wěn)壓電路、市電檢測及降壓電路、單片機(jī)輸入檢測與切換電路、市電輸出接口等構(gòu)成，其特點(diǎn)是：單片機(jī)輸入檢測與切換電路的三個(gè)輸入端分別與穩(wěn)壓電路、直流充電接口、市電檢測及降壓電路連接；其輸出端與充放電控制電路連接；充放電控制電路的三個(gè)輸出端分別與逆變電路、調(diào)壓電路、蓄電池組連接；穩(wěn)壓電路連接太陽能板陣列；調(diào)壓電路輸出端并聯(lián)連接有多個(gè)直流輸出接口。實(shí)現(xiàn)太陽能、市電、蓄電池組、外接供電設(shè)備等多種供電方式，在遭遇惡劣天氣無法利用太陽能、又無市電供給的情況下，提供可靠、持續(xù)、穩(wěn)定供電。
【專利說明】一種車載多功能光伏電源系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種車載多功能光伏電源系統(tǒng)，屬電力野外工程作業(yè)配套電源技術(shù)領(lǐng) 域。

【背景技術(shù)】
[0002] 電力行業(yè)進(jìn)行野外作業(yè)離不開各種設(shè)備和工具，這些設(shè)備和工具必須配置不同的 供電電源，諸如220V、380V交流電源，直流0-48伏可調(diào)電源等才能正常工作。當(dāng)遭遇惡劣天 氣或無市電供應(yīng)等特殊情況時(shí)，如何保證野外作業(yè)所需電源的持續(xù)供給就顯得格外重要。 傳統(tǒng)的車載電源系統(tǒng)通過汽油或柴油發(fā)動(dòng)機(jī)保證了電源的供給，但這種供電方式會(huì)消耗大 量不可再生資源，且供電手段單一，如果恰逢汽油和柴油用完又備份不足，或機(jī)器自身故障 不能工作，則轉(zhuǎn)移補(bǔ)充汽、柴油，或檢修排除機(jī)器故障都很麻煩，勢必嚴(yán)重影響野外作業(yè)的 進(jìn)度。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的在于，提供一種在無市電供給或遭遇惡劣天氣時(shí)，可通過多種供電 方式確保持續(xù)供電；操作簡單，使用方便，工作穩(wěn)定可靠；解決現(xiàn)有技術(shù)供電手段單一，且 以消耗大量不可再生資源為代價(jià)，操作麻煩問題的車載多功能光伏電源系統(tǒng)。
[0004] 本發(fā)明是通過如下的技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)上述目的的 該車載多功能光伏電源系統(tǒng)由太陽能板陣列、穩(wěn)壓電路、市電檢測及降壓電路、單片機(jī) 輸入檢測與切換電路、顯示電路、市電輸出接口構(gòu)成，其特征在于：帶滾輪支架上安裝有太 陽能板陣列、直流充電接口、市電充電接口、穩(wěn)壓電路、市電檢測及降壓電路、單片機(jī)輸入檢 測與切換電路、充放電控制電路、蓄電池組、逆變電路、調(diào)壓電路、調(diào)壓開關(guān)、過載檢測電路、 顯示電路、直流輸出接口、市電輸出接口； 單片機(jī)輸入檢測與切換電路的輸入a點(diǎn)裝接有直流充電接口，單片機(jī)輸入檢測與切換 電路的輸入b點(diǎn)與穩(wěn)壓電路的輸出端連接，單片機(jī)輸入檢測與切換電路的輸入d點(diǎn)與市電 檢測及降壓電路的輸出端連接，單片機(jī)輸入檢測與切換電路的輸出c點(diǎn)與充放電控制電路 的輸入a點(diǎn)連接； 穩(wěn)壓電路的輸入端與太陽能板陣列連接；市電檢測及降壓電路的輸入端裝接有市電充 電接口；充放電控制電路的輸出b點(diǎn)與逆變電路的輸入端連接，充放電控制電路的輸出c點(diǎn) 與調(diào)壓電路的輸入a點(diǎn)連接，充放電控制電路的控制c點(diǎn)連接有蓄電池組； 調(diào)壓電路的輸入d點(diǎn)裝接有調(diào)壓開關(guān)，調(diào)壓電路的輸出b點(diǎn)連接顯示電路，調(diào)壓電路 的輸出c點(diǎn)并聯(lián)連接有多個(gè)直流輸出接口；逆變電路的輸出端與過載檢測電路的輸入端連 接，過載檢測電路的輸出端裝接有市電輸出接口；直流輸出接口與標(biāo)準(zhǔn)直流電源輸出接口 兼容。
[0005] 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比的有益效果在于 該車載多功能光伏電源系統(tǒng)通過太陽能板陣列、單片機(jī)輸入檢測與切換電路、充放電 控制電路、逆變電路、蓄電池組、直流電源充電接口、直流輸出接口等實(shí)現(xiàn)多種供電方式，在 遭遇惡劣天氣無法利用太陽能、又無市電供給的情況下，可保證持續(xù)供電。且設(shè)置多個(gè)直流 輸出接口，可根據(jù)負(fù)載供電要求，在〇.〇 - 48. 0V任意調(diào)整電壓使其穩(wěn)定輸出。操作簡單， 使用方便，工作可靠。同時(shí)，該車載多功能光伏電源系統(tǒng)整體安裝在帶滾輪支架上，太陽能 板陣列懸掛安裝在帶滾輪支架兩側(cè)，方便拆卸和展開，帶滾輪支架可裝置在車輛內(nèi)部或推 出車輛外部使用。徹底解決了現(xiàn)有技術(shù)供電手段單一，且以消耗大量不可再生資源為代價(jià)， 操作麻煩的問題。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0006] 附圖為一種車載多功能光伏電源系統(tǒng)的工作原理方框示意圖。
[0007] 圖中：1、太陽能板陣列，2、直流充電接口，3、市電充電接口，4、穩(wěn)壓電路，5、市電檢 測及降壓電路，6、單片機(jī)輸入檢測與切換電路，7、充放電控制電路，8、蓄電池組，9、逆變電 路，10、調(diào)壓電路，11、調(diào)壓開關(guān)，12、過載檢測電路，13、顯示電路，14、直流輸出接口，15、市 電輸出接口。

【具體實(shí)施方式】
[0008] 下面結(jié)合附圖對(duì)該車載多功能光伏電源系統(tǒng)作進(jìn)一步詳細(xì)描述： 該車載多功能光伏電源系統(tǒng)由太陽能板陣列1、穩(wěn)壓電路4、市電檢測及降壓電路5、單 片機(jī)輸入檢測與切換電路6、顯示電路13、市電輸出接口 15構(gòu)成，帶滾輪支架上安裝有太陽 能板陣列1、直流充電接口 2、市電充電接口 3、穩(wěn)壓電路4、市電檢測及降壓電路5、單片機(jī) 輸入檢測與切換電路6、充放電控制電路7、蓄電池組8、逆變電路9、調(diào)壓電路10、調(diào)壓開關(guān) 11、過載檢測電路12、顯示電路13、直流輸出接口 14、市電輸出接口 15 ; 單片機(jī)輸入檢測與切換電路6的輸入a點(diǎn)裝接有直流充電接口 2,單片機(jī)輸入檢測與 切換電路6的輸入b點(diǎn)與穩(wěn)壓電路4的輸出端連接，單片機(jī)輸入檢測與切換電路6的輸入d 點(diǎn)與市電檢測及降壓電路5的輸出端連接，單片機(jī)輸入檢測與切換電路6的輸出c點(diǎn)與充 放電控制電路7的輸入a點(diǎn)連接； 穩(wěn)壓電路4的輸入端與太陽能板陣列1連接；市電檢測及降壓電路5的輸入端裝接有 市電充電接口 3 ;充放電控制電路7的輸出b點(diǎn)與逆變電路9的輸入端連接，充放電控制電 路7的輸出c點(diǎn)與調(diào)壓電路10的輸入a點(diǎn)連接，充放電控制電路7的控制c點(diǎn)連接有蓄電 池組8 ; 調(diào)壓電路10的輸入d點(diǎn)裝接有調(diào)壓開關(guān)11，調(diào)壓電路10的輸出b點(diǎn)連接顯示電路13， 調(diào)壓電路10的輸出c點(diǎn)并聯(lián)連接有多個(gè)直流輸出接口 14 ;逆變電路9的輸出端與過載檢 測電路12的輸入端連接，過載檢測電路12的輸出端裝接有市電輸出接口 15 ;直流輸出接 口 14與標(biāo)準(zhǔn)直流電源輸出接口兼容。（參見附圖） 單片機(jī)輸入檢測與切換電路6的控制核心采用的是Cypress CY8C27x43系列PS0C。亦 可根據(jù)需要采用msp430、c8051、stm32核心控制器。
[0009] 直流充電接口 2,可在不能利用太陽能和無市電供給的情況下，實(shí)現(xiàn)外接蓄電池或 其他直流供電設(shè)備對(duì)該車載多功能光伏電源系統(tǒng)蓄電池組8的充電過程，同時(shí)可使不同蓄 電池相匹配。
[0010] 通過逆變電路9的變換控制，市電輸出接口 15可兼容輸出220V或380V交流電源， 以滿足不同供電要求。
[0011] 設(shè)置多個(gè)直流輸出接口 14,各直流輸出通道可根據(jù)負(fù)載供電要求，調(diào)節(jié)0.0 -48. 0V任意電壓穩(wěn)定輸出，直流輸出接口 14包括USB接口，通過一轉(zhuǎn)多端子線可實(shí)現(xiàn)與多種 不同接口用電負(fù)載的直連供電。
[0012] 該車載多功能光伏電源系統(tǒng)的三種供電方式如下所示： 其一，太陽能板陣列1將光能轉(zhuǎn)換為電能，通過穩(wěn)壓電路4接入單片機(jī)輸入檢測與切換 電路6處理后輸出至充放電控制電路7,充放電控制電路7分兩路信號(hào)輸出：一路信號(hào)由b 點(diǎn)輸出，為逆變電路9提供輸入脈沖電壓；由逆變電路9變換輸出220V或380V交流電壓， 經(jīng)過載檢測電路12進(jìn)行保護(hù)檢測，最終通過市電輸出接口 15安全并入電網(wǎng)。充放電控制 電路7的另一路信號(hào)由c點(diǎn)輸出至調(diào)壓電路10的輸入a點(diǎn)，通過調(diào)壓電路10的c點(diǎn)輸出， 可根據(jù)負(fù)載供電要求，調(diào)節(jié)0.0V - 48. 0V電壓，保證在此范圍內(nèi)直流電壓的穩(wěn)定輸出。
[0013] 其二，當(dāng)遭遇惡劣天氣無法使用太陽能陣列1或無市電供給時(shí)，即可通過單片機(jī) 輸入檢測與切換電路6控制切換直流充電接口 2與外接蓄電池或其他直流供電設(shè)備連接， 保證持續(xù)供電。由于后續(xù)處理與前述一樣，故不贅述。
[0014] 其三，市電充電接口 3通過市電檢測及降壓電路5與單片機(jī)輸入檢測與切換電路 6連接。市電檢測及降壓電路5隨輸入電壓220V或380V變化而不同。通過單片機(jī)輸入檢 測與切換電路6控制變換。
[0015] 手動(dòng)撥動(dòng)調(diào)壓開關(guān)11，調(diào)壓開關(guān)11實(shí)際是電子檔位開關(guān)，通過調(diào)壓電路10可控 制不同等級(jí)電壓輸出。
[0016] 該車載多功能光伏電源系統(tǒng)整體安裝于帶滾輪支架上，太陽能板陣列1懸掛于帶 滾輪支架16支架兩側(cè)，方便拆卸和展開。整個(gè)車載多功能光伏電源系統(tǒng)可裝置在車輛內(nèi)使 用或推出車外使用。廣泛適用于需要電力供給的野外作業(yè)，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，拆裝便利，工作 性能穩(wěn)定可靠。具有多種不同類型電壓輸出接口，完全可滿足野外作業(yè)不同工具和設(shè)備用 電的需求。
[0017] 以上所述只是該發(fā)明的【具體實(shí)施方式】，上述舉例說明不對(duì)本發(fā)明的實(shí)質(zhì)內(nèi)容構(gòu)成 限制，所屬【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員在閱讀了本說明書后可以對(duì)上述的【具體實(shí)施方式】做修 改或變形，而不背離本發(fā)明的實(shí)質(zhì)和范圍。
【權(quán)利要求】
1. 一種車載多功能光伏電源系統(tǒng)，它由太陽能板陣列（1)、穩(wěn)壓電路（4)、市電檢測及 降壓電路（5)、單片機(jī)輸入檢測與切換電路（6)、顯示電路（13)、市電輸出接口（ 15)構(gòu)成，其 特征在于：帶滾輪支架上安裝有太陽能板陣列（1)、直流充電接口（2)、市電充電接口（3)、 穩(wěn)壓電路（4)、市電檢測及降壓電路（5)、單片機(jī)輸入檢測與切換電路（6)、充放電控制電路 (7)、蓄電池組（8)、逆變電路（9)、調(diào)壓電路（10)、調(diào)壓開關(guān)（11)、過載檢測電路（12)、顯示 電路（13)、直流輸出接口（14)、市電輸出接口（15); 單片機(jī)輸入檢測與切換電路（6)的輸入a點(diǎn)裝接有直流充電接口（2)，單片機(jī)輸入檢測 與切換電路（6)的輸入b點(diǎn)與穩(wěn)壓電路（4)的輸出端連接，單片機(jī)輸入檢測與切換電路（6) 的輸入d點(diǎn)與市電檢測及降壓電路（5)的輸出端連接，單片機(jī)輸入檢測與切換電路（6)的輸 出c點(diǎn)與充放電控制電路（7)的輸入a點(diǎn)連接； 穩(wěn)壓電路（4)的輸入端與太陽能板陣列（1)連接；市電檢測及降壓電路（5)的輸入端裝 接有市電充電接口（3);充放電控制電路（7)的輸出b點(diǎn)與逆變電路（9)的輸入端連接，充 放電控制電路（7)的輸出c點(diǎn)與調(diào)壓電路（10)的輸入a點(diǎn)連接，充放電控制電路（7)的控 制c點(diǎn)連接有蓄電池組（8); 調(diào)壓電路（10)的輸入d點(diǎn)裝接有調(diào)壓開關(guān)（11)，調(diào)壓電路（10)的輸出b點(diǎn)連接顯示 電路（13)，調(diào)壓電路（10)的輸出c點(diǎn)并聯(lián)連接有多個(gè)直流輸出接口（14);逆變電路（9)的 輸出端與過載檢測電路（12)的輸入端連接，過載檢測電路（12)的輸出端裝接有市電輸出 接口（15);直流輸出接口（14)與標(biāo)準(zhǔn)直流電源輸出接口兼容。
【文檔編號(hào)】H02J9/00GK104158258SQ201410435124
【公開日】2014年11月19日 申請(qǐng)日期:2014年8月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月30日
【發(fā)明者】陳征智, 謝銀波, 陳穎, 孫明, 金波, 吳衛(wèi)洪, 楊君, 袁琴, 鄢熾, 董文超, 李波, 代琴, 李軍, 胡超, 趙國胤, 張力, 韓理達(dá) 申請(qǐng)人:國家電網(wǎng)公司, 國網(wǎng)湖北省電力公司荊州供電公司