一種太陽能與變壓器自動轉換供電控制器的製作方法

2023-06-21 23:45:01 3

專利名稱：一種太陽能與變壓器自動轉換供電控制器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及太陽能，更具體地說，涉及一種太陽能與變壓器自動轉換 供電控制器。
背景技術：
通常太陽能供電是把太陽能轉換電能，主要是通過太陽能電池板對電池充 電，電池存儲足夠的能量提供使用。但是，如果天氣不好或連續幾天陰天，使 太陽能電池板沒有獲得足夠的能量對電池充電，造成電池存儲的能量不夠，導 致晚上使用時電壓不夠，對於照明或裝飾燈晚上不允許關的情況，太陽能單一 供電給照明燈或裝飾燈就不能滿足要求。
目前現有的太陽能供電設備主要是採用太陽能電池板白天對電池充電，晚 上電池供電方式，如果太陽能白天沒有獲得足夠能量對電池充電，晚上電池一 般就不夠能量提供給負載(照明或裝飾燈)使用到天亮了。例如，很多太陽能 路燈連續幾天陰天，而太陽能很弱，太陽能電池板沒有獲得足夠的能量對電池 充電，晚上路燈點亮不到幾個鍾就沒有照明了。
當前的主要理念是通過足夠太陽能對電池充電提供給設備使用，通過這種 單一的方式來實現供電方式，在一定程度上達到了利用綠色太陽能目的，但是 存在另外一個缺點，即不能保證長期間都能正常提供足夠綠色能源給設備使 用，導致設備無法運作可能存在，缺少了備用電源的方案。
雖然有些設計方案上增大了電池容量和太陽能電池板功率，在一定程度上 可以滿足要求。但是，增大電池容量和太陽能電池板功率，成本大大增加，成 本大大增加以外並不能解決多日陰天，太陽能電池板不能對電池足夠充電，最 終還是有時會因電池電壓低，導致照明或裝飾燈因電壓低而亮度不夠，最終電 壓過低時停止工作的缺點。
實用新型內容
本實用新型要解決的技術問題在於，針對現有技術的上述供電方式單一而 無法為負載提供足夠電量的缺陷，提供一種太陽能與變壓器自動轉換供電控制 器。
本實用新型解決其技術問題所採用的技術方案是構造一種太陽能與變壓 器自動轉換供電控制器，其包括為電池充電的太陽能充電和光控電路、與所述 電池及變壓器輸出連接的電壓輸出控制電路、與所述電壓輸出控制電路連接的 單片機中心處理電路、與所述單片機中心處理電路連接用於檢測所述電池電壓 的電池電壓高低檢測電路，其中所述太陽能充電和光控電路還與所述單片機中 心處理電路連接。
在本實用新型所述的太陽能與變壓器自動轉換供電控制器中，所述自動轉 換供電控制器的輸入端與將太陽能轉換成電能的太陽能板模塊以及接市電電 壓的變壓器模塊相連，輸出端通過電壓輸出接線連接到負載上；所述自動轉換 供電控制器還與可充電電池模塊連接。
在本實用新型所述的太陽能與變壓器自動轉換供電控制器中，所述太陽能 板模塊為5. 5V/2A的太陽能板模塊，所述變壓器模塊為4. 5V直流變壓器模塊， 所述可充電電池模塊為3.6V/9A的可充電鎳氫電池，所述電壓輸出線為 3V-4. 5V的電壓輸出接線。
在本實用新型所述的太陽能與變壓器自動轉換供電控制器中，所述單片機 中心處理電路包括一單片機，該單片機具有電源端、接地端及六個輸入輸出端， 所述太陽能充電和光控電路連接所述單片機的第2腳，所述電池電壓高低檢測 電路連接所述單片機的第3腳，所述電壓輸出控制電路連接所述單片機的第6 和7腳。
實施本實用新型的計算機化工作站與後備盤控制切換的方法及系統，具有 以下有益效果實現自動轉換的雙供電方式，當電池存儲的能量不夠為負載供 電時，智能自動轉換到變壓器供電，達到真正利用綠色太陽能的同時，又能保 證不間斷供電要求；當電池電壓低轉到變壓器供電時，變壓器只對負載供電而不對電池充電，節省了變壓器對電池充電的浪費。

下面將結合附圖及實施例對本實用新型作進一步說明，附圖中 圖1是本實用新型的控制器的連接示意圖； 圖2是本實用新型的控制器的邏輯框圖； 圖3是本實用新型的控制器的電路原理圖。
具體實施方式
為了使本實用新型所要解決的技術問題、技術方案及有益效果更加清楚明 白，
以下結合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應理解，此 處所描述的具體實施例僅用以解釋本實用新型，並不用於限定本實用新型。
為了實現不間斷的供電方式，本實用新型採用高性能單片機檢測控制中心 處理，通過不同模塊功能的電路結合在一起，每個模塊的功能通過單片機中心 處理來完成設定的工作模式。
如圖1所示，圖中示出了本實用新型的太陽能與變壓器自動轉換供電控制 器的連接示意圖。自動轉換供電控制器的輸入端與將太陽能轉換成電能的太陽 能板模塊以及接市電電壓的變壓器模塊相連，輸出端通過電壓輸出接線連接到 負載上。另外，依照本實用新型的自動轉換供電控制器還與可充電電池模塊連 接。
更進一步地，太陽能板模塊為5.5V/2A的太陽能板模塊，變壓器模塊為 4.5V直流變壓器模塊，可充電電池模塊為3.6V/9A的可充電鎳氫電池，電壓 輸出線為3V-4. 5V的電壓輸出接線。
5. 5V/2A太陽能板模塊的功能是將太陽能轉換成電能，通過控制器充電電 路對控制器裡裝的3. 6V/9A可充電鎳氫電池充電。3. 6V/9A可充電鎳氫電池的 功能是將化學能轉換成電能，通過控制器把電壓輸出給負載使用。4.5VDC變 壓器的功能是通過接市電電壓把220V交流電壓變成4. 5V直流電，通過控制器 把電壓輸出給負載使用。電壓輸出接線端的功能是通過接線端把電池和變壓器的3V-4. 5V電壓輸出給負載使用。
依照本實用新型的控制器的功能是，檢測判斷電池和變壓器電壓的高低範 圍，如果檢測到電池電壓在正常範圍，優先電池電壓輸出，電池電壓不在正常 範圍，智能自動轉到變壓器電壓輸出，如果檢測到有太陽能電壓，就會停止負 載電壓輸出。
如圖2所示，圖中示出了本實用新型的太陽能與變壓器自動轉換供電控制 器的邏輯框圖。所示的控制器包括為電池5充電的太陽能充電和光控電路4(該 電路連接太陽能板模塊)、與電池5及變壓器6輸出連接的電壓輸出控制電路 3、與電壓輸出控制電路連接3的單片機中心處理電路1、與單片機中心處理 電路1連接用於檢測電池5電壓的電池電壓高低檢測電路2，其中太陽能充電 和光控電路4還與單片機中心處理電路1連接。
太陽能充電和光控電路4與太陽能板模塊連接，在晴天時太陽能將電池5 的電量充滿。在電池電量不足而無法帶動負載時(例如夜間或連接陰天)，電 池電壓高低檢測電路2會檢測電池5的電壓，然後單片機中心處理電路1根據 電池電壓高低檢測電路2檢測至的電壓，發出控制信號至電壓輸出控制電路連 接3，進而控制電池5與變壓器6輸出之間的轉換。
如圖3所示，圖中示出了本實用新型的太陽能與變壓器自動轉換供電控制 器的電路原理圖。單片機中心處理電路1包括一單片機U3，該單片機U3具有 電源端VDD、接地端VSS及六個輸入輸出端GPO-GP5，太陽能充電和光控電路 連接4單片機U3的第2腳(即GP5)，電池電壓高低檢測電路2連接單片機U3 的第3腳(即GP4)，電壓輸出控制電路3連接單片機U3的第6和7腳(即GP1 和GP0)。
通過電源工作時，GP0和GP1為低電平，當按一下開關時，GP0輸出高電 平，GP1輸出低電壓，再按一下開關時，GP0輸出低電平。當GP5檢測有太陽 能電壓達到0.8V時，GP0和GP1同時輸出低電平。當GP2為高電平時，GP0 輸出高電平，GP1輸出低電平。當GP2為低電平時，GP0輸出高電平，GP1輸 出低電平。當GP4為高電平時，GP0輸出高電平，GP1輸出低電平。
本實用新型利用太陽能供電同時，可以實現不間斷的自動轉換雙供電方式。優選地使用太陽能電池優先主供電，市電變壓器做備用供電。此外，太陽 能電池優先主供電，電池做備用供電，原理同市電變壓器做備用一樣。
在本實用新型的另一實施例中，太陽能電池優先主供電，備用電池做備用 供電，即當太陽能電池低於設定值時，啟動備用電池供電，備用電池也可以替 代市電變壓器做備用供電。
太陽能供電系統加裝依照本實用新型的太陽能與變壓器自動轉換供電控 制器，既可以高效利用綠色太陽能同時，又能保證太陽能供電系統不間斷提供 正常的供電需要。另外，在擴大利用綠色太陽能環保能源的領域，有許多場合 設備晚上是不允許關的，例如公園路燈、街道馬路燈、庭院燈等，加裝本實用 新型的太陽能與變壓器自動轉換供電控制器，就可以避免利用太陽能時，因氣 候原因導致夜間照明異常的存在。
以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，並不用以限制本實用新型， 凡是本實用新型的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應 包含在本實用新型的保護範圍之內。
權利要求1、一種太陽能與變壓器自動轉換供電控制器，其特徵在於，包括為電池充電的太陽能充電和光控電路、與所述電池及變壓器輸出連接的電壓輸出控制電路、與所述電壓輸出控制電路連接的單片機中心處理電路、與所述單片機中心處理電路連接用於檢測所述電池電壓的電池電壓高低檢測電路，其中所述太陽能充電和光控電路還與所述單片機中心處理電路連接。
2、 根據權利要求l所述的太陽能與變壓器自動轉換供電控制器，其特徵 在於，所述自動轉換供電控制器的輸入端與將太陽能轉換成電能的太陽能板模 塊以及接市電電壓的變壓器模塊相連，輸出端通過電壓輸出接線連接到負載 上；所述自動轉換供電控制器還與可充電電池模塊連接。
3、 根據權利要求2所述的太陽能與變壓器自動轉換供電控制器，其特徵 在於，所述太陽能板模塊為5. 5V/2A的太陽能板模塊，所述變壓器模塊為4. 5V 直流變壓器模塊，所述可充電電池模塊為3.6V/9A的可充電鎳氫電池，所述電 壓輸出線為3V-4. 5V的電壓輸出接線。
4、 根據權利要求l所述的太陽能與變壓器自動轉換供電控制器，其特徵 在於，所述單片機中心處理電路包括一單片機，該單片機具有電源端、接地端 及六個輸入輸出端，所述太陽能充電和光控電路連接所述單片機的第2腳，所 述電池電壓高低檢測電路連接所述單片機的第3腳，所述電壓輸出控制電路連 接所述單片機的第6和7腳。
專利摘要本實用新型涉及一種太陽能與變壓器自動轉換供電控制器，其包括為電池充電的太陽能充電和光控電路、與電池及變壓器輸出連接的電壓輸出控制電路、與電壓輸出控制電路連接的單片機中心處理電路、與單片機中心處理電路連接用於檢測電池電壓的電池電壓高低檢測電路，其中太陽能充電和光控電路還與單片機中心處理電路連接。遇到多日陰天時，太陽能電池板對電池充電不足。實施本實用新型，能提供自動轉換的不間斷雙供電方式。當電池存儲的能量不夠為負載供電時，智能自動轉換到變壓器供電，達到真正利用綠色太陽能的同時，又能保證不間斷供電要求；當電池電壓低轉到變壓器供電時，變壓器只對負載供電而不對電池充電，節省了變壓器對電池充電的浪費。
文檔編號H02J7/35GK201383704SQ20092013538
公開日2010年1月13日 申請日期2009年3月9日 優先權日2009年3月9日
發明者張延年 申請人:拓實電子(深圳)有限公司