本發(fā)明涉及太陽能空調(diào)領(lǐng)域，特別涉及一種具有自動充放電的太陽能空調(diào)系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

太陽能空調(diào)系統(tǒng)由太陽能電池、控制器、蓄電池和變頻空調(diào)器等部分組成。現(xiàn)有的太陽能空調(diào)系統(tǒng)存在如下缺陷：控制器防雷保護措施不力，影響系統(tǒng)安全性能；蓄電池的多個單體蓄電池之間的容量和自放電不可避免的存在不一致的情形，影響蓄電池壽命。

另外，當出現(xiàn)連續(xù)的幾個陰雨天時，蓄電池的電力不足以維持被供電設(shè)備工作的需要，這將會影響被供電設(shè)備的正常工作，要解決該問題，可以加大蓄電池和太陽能電池板的容量，這樣就不可避免需要敷設(shè)電源線，就會帶來大量施工和高額成本，其成本會大幅度上升。另外，電磁干擾也會影響太陽能空調(diào)系統(tǒng)，其使用時可靠性不高。

傳統(tǒng)的放電電路為直接在儲能或濾波電容的兩端并聯(lián)一個放電電阻，當電路斷開電源時，電容通過放電電阻消耗殘留的電荷。由于放電電阻直接并聯(lián)在電容上，當電路接通電源處于工作狀態(tài)時，放電電阻一直處于放電狀態(tài)，消耗電源能量且造成電路發(fā)熱，特別是高壓系統(tǒng)中電源電壓較高，放電電阻的阻值較大，其放電時長可從幾分鐘至十幾分鐘，這樣就可能造成安全隱患，例如檢測維修時無法確定該設(shè)備是否完全放電，因此實際應(yīng)用中要求電路余電的放電時間盡可能短。適當減小放電電阻的阻值可以縮短斷電時余電放電時間，但消耗功率將增大。因此電阻值越小其消耗功率越大，電阻值越大其放電時間長。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于，針對現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，提供一種可以有效防雷、提高系統(tǒng)安全性能、安裝方便、成本較低、可靠性較高、能大大縮短放電時間、節(jié)約系統(tǒng)能耗的具有自動充放電的太陽能空調(diào)系統(tǒng)。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：構(gòu)造一種具有自動充放電的太陽能空調(diào)系統(tǒng)，包括太陽能電池、太陽能控制器、蓄電池和變頻空調(diào)器，所述太陽能控制器包括充電電路、控制電路、防雷電路和放電電路，所述變頻空調(diào)器包括逆變電路和壓縮機，所述太陽能電池與所述充電電路連接，所述充電電路通過所述控制電路與所述放電電路連接，所述充電電路和放電電路還均與所述蓄電池連接，所述控制電路通過所述防雷電路與所述蓄電池連接，所述放電電路還通過所述逆變電路與所述壓縮機連接；

所述充電電路包括第二十一二極管、第二十二二極管、第二十三發(fā)光二極管、第二十電阻、第二十一電阻、第二十二電阻、第二十三電阻、第二十四電阻、第二十五電阻、第二十六電阻、第二十七電阻、第二十八電阻、第二十一熱敏電阻、第二十二熱敏電阻、第二十一三極管、第二十一電容、第二十二電容和第二十一充電管理芯片，所述第二十一二極管的陽極與所述太陽能電池的正極連接，所述第二十一二極管的陰極分別與所述第二十一電容的一端、第二十電阻的一端、第二十一電阻的一端、第二十三電阻的一端、第二十一熱敏電阻的一端連接，所述第二十一電容的另一端接地并與所述充電管理芯片的第六引腳連接，所述第二十電阻的另一端與所述充電管理芯片的第三引腳連接，所述第二十一電阻的另一端分別與所述第二十二電阻的一端和充電管理芯片的第八引腳連接，所述第二十二電阻的另一端與所述充電管理芯片的第一引腳連接，所述第二十三電阻的另一端分別與所述第二十四電阻的一端和第二十一三極管的發(fā)射極連接，所述第二十四電阻的另一端與所述充電管理芯片的第一引腳連接，所述第二十一三極管的基極通過所述第二十五電阻與所述充電管理芯片的第七引腳連接，所述第二十一三極管的集電極通過所述第二十六電阻與所述第二十二二極管的陽極連接，所述第二十二二極管的陰極分別與所述充電管理芯片的第二引腳、第二十二電容的一端和蓄電池的正極連接，所述第二十二電容的另一端接地，所述第二十一熱敏電阻的另一端分別與所述第二十八電阻的一端和第二十二熱敏電阻的一端連接，所述第二十八電阻的另一端與所述充電管理芯片的第四引腳連接，所述第二十二熱敏電阻的另一端接地，所述充電管理芯片的第五引腳通過所述第二十七電阻與所述第二十三發(fā)光二極管的陽極連接，所述第二十三發(fā)光二極管的陰極接地；

所述放電電路包括第四十一熔斷器、第四十一開關(guān)、第四十一二極管、第四十一繼電器、第四十一電阻、第四十二電阻、第四十三電阻、第四十四電阻、第四十五放電電阻、第四十一電容、第四十二電容、第四十三電解電容、第四十一三極管、第四十二三極管、第四十三MOS管、第四十四MOS管、第四十五MOS管、第四十六MOS管、第四十七MOS管和第四十八MOS管，所述第四十一熔斷器的一端與所述蓄電池的正極連接，所述第四十一熔斷器的另一端通過所述第四十一開關(guān)與所述第四十一二極管的陽極連接，所述蓄電池的正極還通過所述第四十一繼電器的觸點分別與所述第四十三電阻的一端、第四十五放電電阻的一端、第四十三電解電容的一端、第四十三MOS管的漏極、第四十五MOS管的漏極、第四十七MOS管的漏極連接，所述第四十一二極管的陰極通過所述第四十一電阻分別與所述第四十一電容的一端和第四十二電阻的一端連接，所述第四十二電阻的另一端接地，所述第四十一三極管的基極與所述第四十一電容的另一端連接，所述第四十一三極管的集電極分別與所述第四十二電容的一端和第四十三電阻的另一端連接，所述第四十一三極管的發(fā)射極通過所述第四十四電阻接地，所述第四十二三極管的基極與所述第四十二電容的另一端接地，所述第四十二三極管的集電極與所述第四十五放電電阻的另一端連接，所述第四十二三極管的發(fā)射極接地，所述第四十三電解電容的另一端接地，所述第四十三MOS管的源極與所述第四十四MOS管的漏極連接，所述第四十五MOS管的源極與所述第四十六MOS管的漏極連接，所述第四十七MOS管的源極與所述第四十八MOS管的漏極連接，所述第四十四MOS管的源極、第四十六MOS管的源極和第四十八MOS管的源極均接地，所述第四十一繼電器受所述第四十一開關(guān)的控制。

在本發(fā)明所述的具有自動充放電的太陽能空調(diào)系統(tǒng)中，所述放電電路還包括第四十六電阻，所述第四十二三極管的發(fā)射極通過所述第四十六電阻接地。

在本發(fā)明所述的具有自動充放電的太陽能空調(diào)系統(tǒng)中，所述放電電路還包括第四十七電阻，所述第四十三MOS管的源極通過所述第四十七電阻與所述第四十四MOS管的漏極連接。

在本發(fā)明所述的具有自動充放電的太陽能空調(diào)系統(tǒng)中，所述放電電路還包括第四十八電阻，所述第四十五MOS管的源極通過所述第四十八電阻與所述第四十六MOS管的漏極連接。

在本發(fā)明所述的具有自動充放電的太陽能空調(diào)系統(tǒng)中，所述放電電路還包括第四十九電阻，所述第四十七MOS管的源極通過所述第四十九電阻與所述第四十八MOS管的漏極連接。

在本發(fā)明所述的具有自動充放電的太陽能空調(diào)系統(tǒng)中，所述第四十一三極管和第四十二三極管均為NPN型三極管。

在本發(fā)明所述的具有自動充放電的太陽能空調(diào)系統(tǒng)中，所述第四十三MOS管、第四十四MOS管、第四十五MOS管、第四十六MOS管、第四十七MOS管和第四十八MOS管均為N溝道MOS管。

實施本發(fā)明的具有自動充放電的太陽能空調(diào)系統(tǒng)，具有以下有益效果：由于設(shè)有防雷電路，這樣就可以有效防雷，提高系統(tǒng)安全性能；另外，太陽能電池將太陽能轉(zhuǎn)換為電能，充電管理芯片對整個充電電路進行管理，保證空調(diào)能量需要，同時可以避免敷設(shè)電源線帶來的大量施工和高額成本，還能減少電磁干擾對系統(tǒng)的影響，放電電路中采用了第四十一開關(guān)和第四十一繼電器實現(xiàn)了在系統(tǒng)工作時斷開第四十五放電電阻，系統(tǒng)斷電時將第四十五放電電阻與第四十三電解電容并聯(lián)，因此第四十五放電電阻可以選用阻值較小的放電電阻，使得該放電電路在系統(tǒng)工作時不消耗電能，減少發(fā)熱，節(jié)約系統(tǒng)能，同時可以使放電時間大大縮短；所以其可以有效防雷、提高系統(tǒng)安全性能、安裝方便、成本較低、可靠性較高、能大大縮短放電時間、節(jié)約系統(tǒng)能耗。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明具有自動充放電的太陽能空調(diào)系統(tǒng)一個實施例中的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為所述實施例中充電電路的電路原理圖；

圖3為所述實施例中放電電路的電路原理圖。

具體實施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

在本發(fā)明具有自動充放電的太陽能空調(diào)系統(tǒng)實施例中，該具有自動充放電的太陽能空調(diào)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示。圖1中，該具有自動充放電的太陽能空調(diào)系統(tǒng)包括太陽能電池PV、太陽能控制器1、蓄電池BAT和變頻空調(diào)器2，其中，太陽能控制器1包括充電電路11、控制電路12、防雷電路14和放電電路13，變頻空調(diào)器2包括逆變電路21和壓縮機22，太陽能電池PV與充電電路11連接，充電電路11通過控制電路12與放電電路13連接，充電電路11和放電電路13還均與蓄電池BAT連接，控制電路12通過防雷電路14與蓄電池BAT連接，放電電路13還通過逆變電路21與壓縮機22連接。太陽能電池PV是將太陽的輻射轉(zhuǎn)換為電能，或送往蓄電池BAT中存儲起來，或推動變頻空調(diào)器2工作。太陽能控制器1的作用是控制整個具有自動充放電的太陽能空調(diào)系統(tǒng)的工作狀態(tài)，并對蓄電池BAT起到過充電保護和過放電保護的作用。蓄電池BAT的作用是在有光照時將太陽能電池PV所發(fā)出的電能儲存起來，到需要的時候再釋放出來。變頻空調(diào)器2作為交流負載，可以方便地調(diào)速。

太陽能控制器1通過其防雷電路14可以有效防雷，增強系統(tǒng)的防雷能力，提高系統(tǒng)的安全性能，蓄電池BAT在不損失太陽能轉(zhuǎn)換能量的前提下，提高了蓄電池組3的充電效率及太陽能電源的實際使用效率，蓄電池BAT進行充電的同時又可以保證蓄電池BAT的活性，避免了蓄電池BAT發(fā)生沉積，從而較大程度的延長了蓄電池BAT的壽命。

圖2為本實施例中充電電路的電路原理圖，圖2中，充電電路11包括第二十一二極管D21、第二十二二極管D22、第二十三發(fā)光二極管LED23、第二十電阻R20、第二十一電阻R21、第二十二電阻R22、第二十三電阻R23、第二十四電阻R24、第二十五電阻R25、第二十六電阻R26、第二十七電阻R27、第二十八電阻R28、第二十一熱敏電阻RT21、第二十二熱敏電阻RT22、第二十一三極管Q21、第二十一電容C21、第二十二電容C22和第二十一充電管理芯片U21，其中，第二十電阻R20、第二十四電阻R24、第二十六電阻R26和第二十八電阻R28均為限流電阻，用于進行過流保護，提高系統(tǒng)的安全性能。

其中，第二十一二極管D21的陽極與太陽能電池的正極PV+連接，第二十一二極管D21的陰極分別與第二十一電容C21的一端、第二十電阻R20的一端、第二十一電阻R21的一端、第二十三電阻R23的一端、第二十一熱敏電阻RT21的一端連接，第二十一電容C21的另一端接地并與充電管理芯片U21的第六引腳連接，第二十電阻R20的另一端與充電管理芯片U21的第三引腳連接，第二十一電阻R21的另一端分別與第二十二電阻R22的一端和充電管理芯片U21的第八引腳連接，第二十二電阻R22的另一端與充電管理芯片U21的第一引腳連接，第二十三電阻R23的另一端分別與第二十四電阻R24的一端和第二十一三極管Q21的發(fā)射極連接，第二十四電阻R24的另一端與充電管理芯片U21的第一引腳連接。

本實施例中，第二十一三極管Q21的基極通過第二十五電阻R25與充電管理芯片U21的第七引腳連接，第二十一三極管Q21的集電極通過第二十六電阻R26與第二十二二極管D22的陽極連接，第二十二二極管D22的陰極分別與充電管理芯片U21的第二引腳、第二十二電容C22的一端和蓄電池的正極BAT+連接，第二十二電容C22的另一端接地，第二十一熱敏電阻RT21的另一端分別與第二十八電阻R28的一端和第二十二熱敏電阻RT22的一端連接，第二十八電阻R28的另一端與充電管理芯片U21的第四引腳連接，第二十二熱敏電阻RT22的另一端接地，充電管理芯片U21的第五引腳通過第二十七電阻R27與第二十三發(fā)光二極管LED23的陽極連接，第二十三發(fā)光二極管LED23的陰極接地。

本實施例中，充電管理芯片U21的第一引腳為充電電流感測輸入，第二引腳為蓄電池電壓輸入，第三引腳為工作電源輸入，第四引腳為溫度感測輸入，第五引腳為充電狀態(tài)輸出，第六引腳為工作電源地輸入，第七引腳為充電控制輸出，第八引腳為充電速率補償輸入。太陽能電池板PV為該充電電路11提供充電電壓，第二十一二極管D21用于反向截止，防止充電電路11反向送電，第二十一電容C21是充電管理芯片U21的濾波電容，第二十二電容C22是輸出充電電壓的濾波電容，第二十二二極管D21用于反向截止，防止因為第二十一三極管Q21存在漏電流而導(dǎo)致蓄電池BAT的電量損耗。

本實施例中，充電管理芯片U21的第一引腳能夠檢測第二十三電阻R23的壓降，從而控制充電電流大小，第二引腳用于檢測充電電壓和電池電壓，第三引腳和第六引腳用于接入工作電源，第四引腳可以通過第二十一熱敏電阻RT11和第二十二熱敏電阻RT22檢測蓄電池BAT的溫度，防止在蓄電池BAT的溫度過高時充電，由于該充電電路11不需檢測蓄電池BAT的溫度，故將第二十一熱敏電阻RT11和第二十二熱敏電阻RT22設(shè)為相同阻值，第五引腳為充電狀態(tài)輸出，在充電時第二十三發(fā)光二極管LED23亮，充滿后第二十三發(fā)光二極管LED23滅，第七引腳通過第二十五電阻R25控制第二十一三極管Q21通過的電流大小，從而起到控制充電電流的作用，第八引腳通過檢測第二十一電阻R21和第二十二電阻R22之間的分壓，以補償蓄電池BAT的內(nèi)部阻抗和電路中的壓降，從而提高充電速率。

該充電電路11能夠利用太陽能電池PV向蓄電池BAT補充電能，其中太陽能電池PV把太陽能轉(zhuǎn)化為電能，充電管理芯片U21對整個充電電路11進行管理，保證空調(diào)的能量需要，同時可避免敷設(shè)電源線帶來的大量施工和高額成本，還可減少電磁干擾對該具有充電控制的太陽能空調(diào)系統(tǒng)的影響。因此該充電電路11具有安裝方便、成本低廉和使用可靠的優(yōu)點。

圖3為本實施例中放電電路的電路原理圖。圖3中，放電電路13包括第四十一熔斷器F41、第四十一開關(guān)S41、第四十一二極管D41、第四十一繼電器J41、第四十一電阻R41、第四十二電阻R42、第四十三電阻R43、第四十四電阻R44、第四十五放電電阻R45、第四十一電容C41、第四十二電容C42、第四十三電解電容C43、第四十一三極管Q41、第四十二三極管Q42、第四十三MOS管Q43、第四十四MOS管Q44、第四十五MOS管Q45、第四十六MOS管Q46、第四十七MOS管Q47和第四十八MOS管Q48，其中，第四十一電容C41和第四十二電容C42均為耦合電容，第四十一電容C41用于防止前端對第四十一三極管的干擾，第四十二電容C42用于防止第四十一三極管Q41和第四十二三極管Q42之間的干擾。第四十四電阻R44為限流電阻，用于過流保護。第四十五放電電阻R45相對于其他電阻，將比其他電阻的阻值小很多。

本實施例中，第四十一三極管Q41和第四十二三極管Q42均為NPN型三極管。第四十三MOS管Q43、第四十四MOS管Q44、第四十五MOS管Q45、第四十六MOS管Q46、第四十七MOS管Q47和第四十八MOS管Q48均為N溝道MOS管。當然，在本實施例的一些情況下，第四十一三極管Q41和第四十二三極管Q42也可以均為PNP型三極管，第四十三MOS管Q43、第四十四MOS管Q44、第四十五MOS管Q45、第四十六MOS管Q46、第四十七MOS管Q47和第四十八MOS管Q48也可以均為P溝道MOS管，但這時放電電路的結(jié)構(gòu)要相應(yīng)發(fā)生變化。

本實施例中，第四十一熔斷器F41的一端與蓄電池的正極BAT+連接，第四十一熔斷器F41的另一端通過第四十一開關(guān)S41與第四十一二極管D41的陽極連接，蓄電池的正極BAT+還通過第四十一繼電器J41的觸點分別與第四十三電阻R43的一端、第四十五放電電阻R45的一端、第四十三電解電容C43的一端、第四十三MOS管Q43的漏極、第四十五MOS管Q45的漏極、第四十七MOS管Q47的漏極連接，第四十一二極管D41的陰極通過第四十一電阻R41分別與第四十一電容C41的一端和第四十二電阻R42的一端連接，第四十二電阻R42的另一端接地，第四十一三極管Q41的基極與第四十一電容C41的另一端連接，第四十一三極管Q41的集電極分別與第四十二電容C42的一端和第四十三電阻R43的另一端連接，第四十一三極管Q41的發(fā)射極通過第四十四電阻R44接地，第四十二三極管Q42的基極與第四十二電容C42的另一端接地，第四十二三極管Q42的集電極與第四十五放電電阻R45的另一端連接，第四十二三極管Q42的發(fā)射極接地，第四十三電解電容C43的另一端接地，第四十三MOS管Q43的源極與第四十四MOS管Q44的漏極連接，第四十五MOS管Q45的源極與第四十六MOS管Q46的漏極連接，第四十七MOS管Q47的源極與第四十八MOS管Q48的漏極連接，第四十四MOS管Q44的源極、第四十六MOS管Q46的源極和第四十八MOS管Q48的源極均接地，第四十一繼電器J41受第四十一開關(guān)S41的控制，也就是說，當?shù)谒氖婚_關(guān)S41沒有閉合時，第四十一繼電器J41也不會閉合，只有在第四十一開關(guān)S41閉合后第四十一繼電器J41才可能受控閉合。

本實施例中，當閉合第四十一開關(guān)S41時，控制電路12上電，控制電路12檢測系統(tǒng)的基本參數(shù)，若無故障，則控制第四十一繼電器J41吸合，也就是第四十一繼電器J41受控閉合，蓄電池BAT提供的電源經(jīng)過第四十一電阻R41和第四十二電阻R42分壓，使得第四十一三極管Q41打開，因此第四十二三極管Q42截止，第四十五放電電阻R45與第四十三電解電容C43斷開，因此在該放電電路13工作的情況下，第四十五放電電阻R45不消耗電能。當?shù)谒氖婚_關(guān)S41斷開，第四十一繼電器J41受控斷開，則蓄電池BAT提供的電源切斷，第四十一三極管Q41截止，第四十三電解電容C43上的余電經(jīng)過第四十三電阻R43將第四十二三極管Q42打開，此時第四十五放電電阻R45與第四十三電解電容C43并聯(lián)，通過第四十五放電電阻R45和第四十三電解電容C43實現(xiàn)自動放電。

由于放電電路13采用了第四十一開關(guān)S41和第四十一繼電器J41實現(xiàn)了在系統(tǒng)工作時斷開第四十五放電電阻R45，系統(tǒng)斷電時將第四十五放電電阻R45與第四十三電解電容C43并聯(lián)，因此第四十五放電電阻R45可以選用阻值較小的放電電阻，使得該放電電路13在系統(tǒng)工作時不消耗電能，減少發(fā)熱，節(jié)約系統(tǒng)能，同時由于使用阻值較小的放電電阻，可以使放電時間大大縮短，提高系統(tǒng)的安全性能。

本實施例中，該放電電路13還包括第四十六電阻R46，第四十二三極管Q42的發(fā)射極通過第四十六電阻R46接地。第四十六電阻R46為限流電阻，用于進行過流保護。

本實施例中，該放電電路13還包括第四十七電阻R47，第四十三MOS管Q43的源極通過第四十七電阻R47與第四十四MOS管Q44的漏極連接。該放電電路13還包括第四十八電阻R48，第四十五MOS管Q45的源極通過第四十八電阻R48與第四十六MOS管Q46的漏極連接。該放電電路13還包括第四十九電阻R49，第四十七MOS管Q47的源極通過第四十九電阻R49與第四十八MOS管Q48的漏極連接。第四十七電阻R47、第四十八電阻R48和第四十九電阻R49均為限流電阻，用于進行過流保護。

總之，本發(fā)明由于設(shè)有防雷電路14，這樣就可以有效防雷，提高系統(tǒng)安全性能；另外，充電電路11具有安裝方便、成本低廉和使用可靠的優(yōu)點，放電電路13中選用阻值較小的放電電阻，使得該放電電路13在系統(tǒng)工作時不消耗電能，減少發(fā)熱，節(jié)約系統(tǒng)能耗，由于使用阻值較小的放電電阻，同時可以使放電時間大大縮短，提高了系統(tǒng)的安全性能。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。