採用太陽能的電子控制裝置的製作方法

2023-06-05 04:11:21

專利名稱：採用太陽能的電子控制裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種不間斷電源，尤其涉及一種採用太陽能作為自動代償的電子控制裝置。
背景技術：
由圖1可見由市網供電的外部電路給用電設備進行供電，但當用電設備或變電設備發生故障或負荷突然變化時會引起電壓跌落、短時中斷，在某些情況下還會連續出現兩次或更多次的電壓跌落與中斷，這樣就會給用電設備的穩定性以及運行的持續性帶來的隱患。
為了解決上述的技術問題，在用戶端特別是對一些用電設備對電壓的升降比較敏感的設備或需要不間斷供電的設備加了UPS或是EPS，通過內置的蓄電池，在外部電路不正常的情況下，自動切斷外部電路的供電而對用電設備進行供電；在外部電路正常的情況下，又恢復供電；同時對蓄電池進行充電。
但是，上述的方法也僅僅是通過外部電路或者是UPS、EPS對用電設備進行供電，而UPS、EPS中的蓄電池的充電還是通過外部電路進行的。隨著利用太陽能技術的不斷發展，如何借用取之不盡的太陽能作為電能來為人類服務是擺在科技技術人員面前需要解決的技術問題。

發明內容
本發明需要解決的技術問題是提供了一種採用太陽能的電子控制裝置，旨在解決上述的問題。
為了解決上述技術問題，本發明是通過以下技術方案實現的
本發明包括外部電路，用電設備；還包括一個太陽能蓄電控制電路；所述的太陽能蓄電控制電路包括一個太陽能電池板、充電控制器、蓄電池；太陽能電池板通過充電控制器對蓄電池進行充電；還包括一個取樣電路，一個放大電路，一個執行電路；所述的取樣電路與蓄電池相連，用於檢測蓄電池兩端並做出電壓信號判斷、並與放大電路相連；所述的放大電路將接受到的取樣信號進行放大並傳輸到執行電路中，用與控制和選擇由蓄電池對用電設備供電或者由外部電路對用電設備供電並同時切換至太陽能電池板和充電控制器對蓄電池進行充電；與現有技術相比，本發明的有益效果是通過對太陽能採集和儲能，自動進行供電。


圖1是現有技術供電模塊圖；圖2是本發明供電模塊圖；圖3是圖2中具體的線路圖；具體實施方式
下面結合附圖與具體實施方式
對本發明作進一步詳細描述由圖2、圖3可見本發明包括外部電路，用電設備；還包括一個太陽能蓄電控制電路；所述的太陽能蓄電控制電路包括一個太陽能電池板、充電控制器、蓄電池；太陽能電池板通過充電控制器對蓄電池進行充電；還包括一個取樣電路，一個放大電路，一個執行電路；所述的取樣電路與蓄電池相連，用於檢測蓄電池兩端並做出電壓信號判斷、並與放大電路相連；所述的放大電路將接受到的取樣信號進行放大並傳輸到執行電路中，用與控制和選擇由蓄電池對用電設備供電或者由外部電路對用電設備供電並同時切換至太陽能電池板和充電控制器對蓄電池進行充電；當蓄電池供電時，可通過一個與用電設備串接的指示燈來顯示；
取樣電路由第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R3、第四電阻R4、第五電阻R5、第六電阻R6、第九電阻R9、第二二極體D2、第一電容C1、第二電容C2組成；其中第一電阻R1、第三電阻R3、第五電阻R5、第一電容C1組成第一運放A1的取樣迴路；第二電阻R2、第四電阻R4、第六電阻R6、第二電容C2組成第二運放A2的取樣迴路；取樣信號自第一運放A1的5腳和第二運放A2的3腳輸入，在第一運放A1的6腳和第二運放A2的2腳接有第九電阻R9、第二二極體D2組成的基準電壓迴路與之比較放大；放大電路由運放集成塊LM393組成，第十電阻R10、第十一電阻R11為運放反饋電阻；第一運放A1的7腳、第二運放A2的1腳為運放輸出腳，8腳為運放電源輸入腳、4腳為運放公共迴路；LM317三端穩壓集成塊和外圍元件第七電阻R7、第八電阻R8、第四電容C4組成穩壓電路，向運放LM393、第一三極體Q1提供穩定可靠的直流電源；第七電阻R7、第八電阻R8組成分壓電路，改變第七電阻微調電阻值，可改變LM317輸出電壓值，第四電容C4為交流旁路，起穩定分壓值作用；執行電路第一運放A1的7腳輸出的信號，經第十二電阻R12、第一三極體Q1、第十五電阻R15、第二三極體Q2形成迴路，當電源電壓逐步升高時，第一運放A1的7腳點位也隨之緩慢升高，第一三極體Q1由放大區進入飽和區(開關導通)，第二三極體Q2截至，第一指示LED1熄滅；當第一運放A1的7腳電位降低時，第一三極體Q1由導通狀態進入放大區和截至區，第二三極體Q2就有電流通過；由於第二三極體Q2的負載很輕，第一指示LED1所需電流，第一三極體Q1工作在放大區就能滿足，所以第一指示LED1在電源電壓正常穩定情況下，始終亮燈，做電路正常工作指示燈用；第二運放A2的1腳的信號輸出至第十三電阻R13、第三三極體Q3；第三三極體Q3的集電極接有繼電器J1，第三三極體Q3工作在開關狀態，只有當電源電壓升高到一定值時，第三三極體Q3導通，繼電器J1動作，完成太陽能電池板和充電控制器對蓄電池充電的切換；第十二電阻R12、第十三電阻R13、第十五電阻R15為電晶體基極電阻，第十四電阻R14為第一三極體Q1集電極電阻，第十六電阻R16、第十七電阻R17為第一指示LED1、第二指示LED2降壓電阻，第三電容C3、第五電容C5為電路退耦電容；當蓄電池投運後，經過一段時間放電，電源電壓會隨之降低，至一定值時，第三三極體Q3截至，繼電器J1釋放，相應的接點返回或閉合，再一次實行蓄電池的切換和充電；三端穩壓電路作為取樣電路和放大電路的銜接部分，起到穩壓作用，滿足運放集成電路的額定電壓。
本發明的工作原理是這樣的正常情況下，由太陽能電池吸收太陽能，在蓄電池中存儲能量，經第三繼電器J1-3向用電設備供電；另一路經第一繼電器J1-1、第十七電阻R17、第二指示LED2的迴路，第二指示LED2亮，用作放電指示；當蓄電池電壓下降至額定設定的電壓或更低時，低壓保護電路工作；繼電器J1失電，第一繼電器J1-1、第三繼電器J1-3常開節點回返，切斷了第二指示LED2放電指示迴路及經第三繼電器J1-3的負載迴路，蓄電池停止供電，外部電路投入運行。
由於繼電器J1失電，第二繼電器J1-2、第四繼電器J1-4、常閉接點閉合。此時，太陽能電池板和充電控制器經第一二極體D1、第二繼電器J1-2向蓄電池充電，第一二極體D1是為了防止反充電而設置的，另一路由備用電池(正極)經第四繼電器J1-4常閉接點向用電設備供電。
蓄電池在充電情況下，電壓上升至額定電壓或者更高一些時；電路自動反轉，繼電器J1得電，第一繼電器J1-1、第三繼電器J1-3常開接點閉合，恢復了蓄電池供電。其中，充電和放電、反轉電壓參數，可根據需要，調整第五電阻R5、第五電阻R6阻值來設定。
權利要求
1.一種採用太陽能的電子控制裝置，包括外部電路，用電設備；其特徵在於還包括一個太陽能蓄電控制電路；所述的太陽能蓄電控制電路包括一個太陽能電池板、充電控制器、蓄電池；太陽能電池板通過充電控制器對蓄電池進行充電；還包括一個取樣電路，一個放大電路，一個執行電路；所述的取樣電路與蓄電池相連，用於檢測蓄電池兩端並做出電壓信號判斷、並與放大電路相連；所述的放大電路將接受到的取樣信號進行放大並傳輸到執行電路中，用與控制和選擇由蓄電池對用電設備供電或者由外部電路對用電設備供電並同時切換至太陽能電池板和充電控制器對蓄電池進行充電。
2.根據權利要求1所述的採用太陽能的電子控制裝置，其特徵在於當蓄電池供電時，可通過一個與用電設備串接的指示燈來顯示。
3.根據權利要求1或2所述的採用太陽能的電子控制裝置，其特徵在於取樣電路由第一電阻(R1)、第二電阻(R2)、第三電阻(R3)、第四電阻(R4)、第五電阻(R5)、第六電阻(R6)、第九電阻(R9)、第二二極體(D2)、第一電容(C1)、第二電容(C2)組成；其中第一電阻(R1)、第三電阻(R3)、第五電阻(R5)、第一電容(C1)組成第一運放(A1)的取樣迴路；第二電阻(R2)、第四電阻(R4)、第六電阻(R6)、第二電容(C2)組成第二運放(A2)的取樣迴路；取樣信號自第一運放(A1)的5腳和第二運放(A2)的3腳輸入，在第一運放(A1)的6腳和第二運放(A2)的2腳接有第九電阻(R9)、第二二極體(D2)組成的基準電壓迴路與之比較放大；放大電路由運放集成塊(LM393)組成，第十電阻(R10)、第十一電阻(R11)為運放反饋電阻；第一運放(A1)的7腳、第二運放(A2)的1腳為運放輸出腳，8腳為運放電源輸入腳、4腳為運放公共迴路；三端穩壓集成塊(LM317)和外圍元件第七電阻(R7)、第八電阻(R8)、第四電容(C4)組成穩壓電路，向運放(LM393)、第一三極體(Q1)提供穩定可靠的直流電源；第七電阻(R7)、第八電阻(R8)組成分壓電路，第四電容(C4)為交流旁路；執行電路第一運放(A1)的7腳輸出的信號，經第十二電阻(R12)、第一三極體(Q1)、第十五電阻(R15)、第二三極體(Q2)形成迴路，當電源電壓逐步升高時，第一運放(A1)的7腳點位也隨之緩慢升高，第一三極體(Q1)由放大區進入飽和區，第二三極體(Q2)截至，第一指示(LED1)熄滅；當第一運放(A1)的7腳電位降低時，第一三極體(Q1)由導通狀態進入放大區和截至區，第二三極體(Q2)就有電流通過；此時第一指示(LED1)始終亮燈；第二運放(A2)的1腳的信號輸出至第十三電阻(R13)、第三三極體(Q3)；第三三極體(Q)3的集電極接有繼電器(J1)，第三三極體(Q3)工作在開關狀態，只有當電源電壓升高到一定值時，第三三極體(Q3)導通，繼電器(J1)動作，完成太陽能電池板和充電控制器對蓄電池充電的切換；第十二電阻(R12)、第十三電阻(R13)、第十五電阻(R15)為電晶體基極電阻，第十四電阻(R14)為第一三極體(Q1)集電極電阻，第十六電阻(R16)、第十七電阻(R17)為第一指示(LED1)、第二指示(LED2)降壓電阻，第三電容(C3)、第五電容(C5)為電路退耦電容；當蓄電池投運後，經過一段時間放電，電源電壓會隨之降低，至一定值時，第三三極體(Q3)截至，繼電器(J1)釋放，相應的接點返回或閉合，再一次實行蓄電池的切換和充電。
全文摘要
本發明涉及一種採用太陽能的電子控制裝置，包括外部電路，用電設備；還包括一個太陽能蓄電控制電路；所述的太陽能蓄電控制電路包括一個太陽能電池板、充電控制器、蓄電池；太陽能電池板通過充電控制器對蓄電池進行充電；還包括一個取樣電路，一個放大電路，一個執行電路；所述的取樣電路與蓄電池相連，用於檢測蓄電池兩端並做出電壓信號判斷、並與放大電路相連；所述的放大電路將接受到的取樣信號進行放大並傳輸到執行電路中，用與控制和選擇由蓄電池對用電設備供電或者由外部電路對用電設備供電並同時切換至太陽能電池板和充電控制器對蓄電池進行充電；本發明的有益效果是通過對太陽能採集和儲能，自動進行供電。
文檔編號H02J7/35GK1988321SQ20051011166
公開日2007年6月27日 申請日期2005年12月19日 優先權日2005年12月19日
發明者張建君, 倪黃埔, 劉奕彤 申請人:上海甲秀工業設計有限公司