一种光伏空调供电电路及光伏空调 |
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| 申请号 | CN201710726458.9 | 申请日 | 2017-08-22 | 公开(公告)号 | CN107394874A | 公开(公告)日 | 2017-11-24 |
| 申请人 | 浙江工贸职业技术学院; | 发明人 | 卢光; | ||||
| 摘要 | 本 发明 公开了一种光伏 空调 供电 电路 及光伏空调,包括： 太阳能 电池 板、直流变换电路、充电电路、若干个 蓄电池 组、切换控制电路和 单片机 ，所述单片机依据所述蓄 电池组 的电量控制所述直流变换电路的工作与否，所述单片机依据所述直流变换电路的输出 电流 控制所述充电电路向所述蓄电池组充电，由于采用此技术，能够自适应光照发电，使太阳能的利用率提高，并且使得光伏电池板发电量的利用率提高，蓄电池模 块 充电变得快速，避免 能源 的浪费。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种光伏空调供电电路，其特征在于，包括： |
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| 说明书全文 | 一种光伏空调供电电路及光伏空调技术领域[0001] 本发明涉及光伏技术领域，具体涉及一种光伏空调供电电路及光伏空调。 背景技术[0002] 随着科技与社会的发展，人们越来越注重生活的舒适度，目前，空调基本上是每家都有，甚至一家会有好几台，无论从世界还是从中国来看，常规能源都是很有限的，中国的一次能源储量远远低于世界的平均水平，大约只有世界总储量的10％，然而，太阳能是人类取之不尽用之不竭的可再生能源，具有充分的清洁性、绝对的安全性、相对的广泛性、确实的长寿命和免维护性、资源的充足性及潜在的经济性等优点，在长期的能源战略中具有重要地位，由此可看出如何利用太阳能源是何等的重要，并且，现在的人们也越来越重视环保问题，越来越重视可重复利用的资源，好多空调的制造商也越来越重视太阳能资源，那么光伏空调就慢慢的进入到人们的视线中。 [0003] 太阳能光伏现象最早是于1839年法国人发现的，但在38年后研制出的硒太阳能电池因为转换效率太低(1％)而没有得到推广应用，随着科技的不断发展以及能源危机的出现，以太阳能为代表的可再生能源得到了世界的高度重视，太阳能电池材料在生产工艺上得到了很大的发展，光伏空调由于采用光伏电池作为空调器的供电电源，不仅节省了能源，同时还保护了环境，因此具有很好的发展情景。 发明内容[0004] 有鉴于此，本发明提供一种的光伏空调供电电路。 [0005] 为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种光伏空调供电电路，其中，包括： [0007] 直流变换电路，所述直流变换电路与太阳能电池板电连接； [0008] 充电电路，所述充电电路与所述直流变换电路电连接； [0010] 切换控制电路，所述切换控制电路与所述充电电路和若干个蓄电池组电连接； [0012] 进一步地，当所述直流变换电路的输出电流小于设定值时，所述单片机控制所述直流变换电路停止工作；当所述直流变换电路的输出电流大于设定值的两倍时，所述单片机控制所述切换控制电路，使得所述充电电路向至少两个蓄电池组充电。 [0013] 进一步地，所述直流变换电路包括第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、第四电容C4、第五电容C5、第一PNP型三极管Q1、第二PNP型三极管Q2、第一变压器T1、第一电感L1和第一全桥整流桥BR1，其中：所述直流变换电路的输入端Vin的正端依次经所述第一电容C1和所述第二电容C2连接所述直流变换电路的输入端Vin的负端；所述第一PNP型三极管Q1的集电极连接所述直流变换电路的输入端Vin的正端，所述第一PNP型三极管Q1的发射极连接所述第二PNP型三极管Q2的集电极，所述第二PNP型三极管Q2的发射极连接所述直流变换电路的输入端Vin的负端，所述第一PNP型三极管Q1的基极和所述第二PNP型三极管Q2的基极为所述直流变换电路的受控端；所述第一变压器T1的原边线圈的一端连接所述第一PNP型三极管Q1的发射极，所述第一变压器T1的原边线圈的另一端经所述第三电容C3连接所述第一电容C1所述与第二电容C2的公共端，所述第一变压器T1的副边线圈连接所述第一全桥整流桥BR1的输入端，所述第一电感L1的第一端连接所述第一全桥整流桥BR1的输出正端，所述第一电感L1的第二端为所述直流变换电路的输出端Vout，所述第一电感L1的第二端还分别经所述第四电容C4和所述第五电容C5连接所述第一全桥整流桥BR1的输出负端。 [0014] 根据本发明的另一方面，提供一种光伏空调，包括上述任一项所述的光伏空调供电电路，还包括： [0015] 压缩机； [0016] 压缩机逆变器，所述压缩机逆变器用于将所述蓄电池组的电供给所述压缩机，以驱动所述压缩机； [0017] 太阳能发电装置，所述太阳能发电装置包括底座、可旋转地安装在所述底座上的转盘、固定在所述转盘上的支架，所述太阳能电池板安装在所述支架上； [0018] 光检测装置，所述光检测装置安装在所述太阳能发电装置的附近，以检测所述太阳能发电装置附近的光照； [0019] 第一驱动电路，所述第一驱动电路与所述转盘的电机电连接； [0020] 控制器，所述控制器与所述第一驱动电路、所述光检测装置、所述压缩机逆变器和所述单片机电连接，所述控制器向所述单片机发出指令，控制所述单片机工作，将所述单片机检测的所述直流变换电路的输入电流与所述光检测装置检测的光照强度进行比较，向所述第一驱动电路发出指令，驱动所述转盘的电机旋转，使得所述太阳能电池板朝向光照最强的方向。 [0021] 还包括第二驱动电路，所述第二驱动电路与所述控制器和所述光检测装置的步进电机电连接，所述光检测装置还包括底盘、转轴、筒体和三个光敏二极管，所述步进电机安装在所述底盘上，所述转轴可旋转地安装在所述底盘上、且与所述步进电机相连接，所述筒体固定在所述转轴的上部，三个光敏二极管间隔设置在所述筒体内；当所述控制器启动后，所述控制器控制所述步进电机使所述筒体旋转，三个光敏二极管分别将检测信号传递给所述控制器，所述控制器依据三个光敏二极管的信号获得最佳光照位置，并控制所述转盘的电机旋转，使得所述太阳能电池板朝向光照最强的方向。 [0022] 进一步地，所述太阳能电池板朝向光照最强的方向后，所述单片机依据每个蓄电池组的电量，控制所述切换控制电路，使得所述充电控制电路向电量小的蓄电池组充电，控制电量充足的蓄电池组向所述压缩机逆变器供电。 [0023] 进一步地，所述控制器依据空调开启指令，向所述单片机发出供电指令，使得所述单片机控制电量充足的蓄电池组向所述压缩机逆变器供电。 [0024] 进一步地，当所述单片机检测的所述直流变换电路的输入电流小于设定值时，所述单片机向所述控制器发出请求指令，所述控制器控制所述第二驱动电路使得所述步进电机带动所述筒体旋转，三个光敏二极管将光照信号传给所述控制器，所述控制器计算最佳光照位置，指令所述第一驱动电路驱动所述转盘的电机旋转，使得所述太阳能电池板朝向最佳光照位置。 [0025] 进一步地，三个光敏二极管均安装在所述筒体内，相邻的光敏二极管之间的夹角为20°～35°。 [0026] 更进一步地，所述筒体的筒壁上开设有与三个光敏二极管相应的条形槽，所述条形槽宽度与长度之比为1:20～35。 [0027] 从上述的技术方案可以看出，本发明的优点是，使得光伏电池板发电量的利用率提高，蓄电池模块充电变得快速，避免能源的浪费；光检测装置的设计，使得能够灵敏的检测所述太阳能发电装置附近的光照，并且三个光敏二极管之间的角度的设计，使得光敏二极管检测光线，变得更加灵敏，使得本发明能够自适应光照发电，在使用时，控制器依据光照强度，进行太阳能电池板的转向调整，使得太阳能电池板始终朝向光照最强的方向，获得最强光照，进而获得更多能源，使太阳能的利用率提高，提高能源转换效率。 [0029] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中： [0030] 图1是本发明的电路模块图。 [0031] 图2是本发明的电路模块图。 [0032] 图3是本发明的电路模块图。 [0033] 图4是本发明的太阳能发电装置的结构示意图。 [0034] 图5是本发明的光检测装置的结构示意图。 [0035] 图6是本发明的光检测装置的局部剖视图。 [0036] 图中标记为：太阳能发电装置10、太阳能电池板11、支架12、转盘13、底座14、光检测装置20、底盘21、步进电机22、转轴23、筒体24、条形槽241、光敏二极管30。 具体实施方式[0037] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。 [0038] 参考图1至图6，如图1、图2和图4所示的一种光伏空调供电电路及光伏空调，其中，包括：太阳能电池板11、直流变换电路、充电电路、若干个蓄电池组、切换控制电路和单片机；所述直流变换电路与太阳能电池板11电连接；所述充电电路与所述直流变换电路电连接；所述蓄电池组与所述充电电路电连接；所述切换控制电路与所述充电电路和若干个蓄电池组电连接；所述单片机依据所述蓄电池组的电量控制所述直流变换电路的工作与否，所述单片机依据所述直流变换电路的输出电流控制所述充电电路向所述蓄电池组充电。 [0039] 当所述直流变换电路的输出电流小于设定值时，所述单片机控制所述直流变换电路停止工作，这种情况一般为夜晚或者阴雨天；当所述直流变换电路的输出电流大于设定值的两倍时，所述单片机控制所述切换控制电路，使得所述充电电路向至少两个蓄电池组充电，这样可以提高充电速度，使得太阳能有效快速的存贮，避免能源浪费。 [0040] 如图3所示，所述直流变换电路包括第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、第四电容C4、第五电容C5、第一PNP型三极管Q1、第二PNP型三极管Q2、第一变压器T1、第一电感L1和第一全桥整流桥BR1，其中：所述直流变换电路的输入端Vin的正端依次经所述第一电容C1和所述第二电容C2连接所述直流变换电路的输入端Vin的负端；所述第一PNP型三极管Q1的集电极连接所述直流变换电路的输入端Vin的正端，所述第一PNP型三极管Q1的发射极连接所述第二PNP型三极管Q2的集电极，所述第二PNP型三极管Q2的发射极连接所述直流变换电路的输入端Vin的负端，所述第一PNP型三极管Q1的基极和所述第二PNP型三极管Q2的基极为所述直流变换电路的受控端；所述第一变压器T1的原边线圈的一端连接所述第一PNP型三极管Q1的发射极，所述第一变压器T1的原边线圈的另一端经所述第三电容C3连接所述第一电容C1所述与第二电容C2的公共端，所述第一变压器T1的副边线圈连接所述第一全桥整流桥BR1的输入端，所述第一电感L1的第一端连接所述第一全桥整流桥BR1的输出正端，所述第一电感L1的第二端为所述直流变换电路的输出端Vout，所述第一电感L1的第二端还分别经所述第四电容C4和所述第五电容C5连接所述第一全桥整流桥BR1的输出负端。 [0041] 具体的，第一电容C1和第二电容C2为分压作用，第三电容C3为隔直通交作用，第一电感L1为滤波作用；第四电容C4可选用较大容量的电解电容，以吸收低次谐波和维持电压，第五电容C5可选用较小容量的薄膜电容，以滤除高频扰动；第一全桥整流桥BR1由四个二极管(未标号)构成，第一变压器T1优选为正激变压器。 [0042] 所述直流变换电路工作原理为：通过脉冲信号生成器输出的脉冲信号分别控制第一PNP型三极管Q1和第二PNP型三极管Q2的导通和截止，从而控制调节第一变压器T1的副边线圈的输出大小，第一变压器T1的副边线圈的输出在经过第一全桥整流桥BR1进行整流后，对蓄电池模块充电或对外供电。 [0043] 如图1、图2和图3所示，所述太阳能电池板11朝向光照最强的方向后，所述单片机依据每个蓄电池组的电量，控制所述切换控制电路，使得所述充电控制电路向电量小的蓄电池组充电，控制电量充足的蓄电池组向所述压缩机逆变器供电，这样可以充分利用各组蓄电池组，使得每个蓄电池组充分发挥能源供应，同时提高智能选择性充电的必要性，使得充电控制电路向电量小的蓄电池组充电，避免充电过程资源的浪费，所述控制器依据空调开启指令，向所述单片机发出供电指令，使得所述单片机控制电量充足的蓄电池组向所述压缩机逆变器供电。 [0044] 如图3、图4和图5所示，该光伏空调包括上述的光伏空调供电电路，还包括压缩机、压缩机逆变器、太阳能发电装置10、光检测装置20、第一驱动电路和控制器，所述压缩机逆变器用于将所述蓄电池组的电供给所述压缩机，以驱动所述压缩机；所述太阳能发电装置10包括底座14、可旋转地安装在所述底座14上的转盘13、固定在所述转盘13上的支架12，所述太阳能电池板11安装在所述支架12上；所述光检测装置20安装在所述太阳能发电装置10的附近，以检测所述太阳能发电装置10附近的光照；所述第一驱动电路与所述转盘13的电机电连接；所述控制器与所述第一驱动电路、所述光检测装置20、所述压缩机逆变器和所述单片机电连接，所述控制器向所述单片机发出指令，控制所述单片机工作，将所述单片机检测的所述直流变换电路的输入电流与所述光检测装置20检测的光照强度进行比较，向所述第一驱动电路发出指令，驱动所述转盘13的电机旋转，使得所述太阳能电池板11朝向光照最强的方向，太阳能发电装置10，结构简单，发电率高，节约资源。 [0045] 如图3、图5和图6所示，该光伏空调还包括第二驱动电路，所述第二驱动电路与所述控制器和所述光检测装置20的步进电机22电连接，所述光检测装置20还包括底盘21、转轴23、筒体24和三个光敏二极管30，所述步进电机22安装在所述底盘21上，所述转轴23可旋转地安装在所述底盘21上、且与所述步进电机22相连接，所述筒体24固定在所述转轴23的上部，三个光敏二极管30间隔设置在所述筒体24内；当所述控制器启动后，所述控制器控制所述步进电机22使所述筒体24旋转，三个光敏二极管30分别将检测信号传递给所述控制器，所述控制器依据三个光敏二极管30的信号获得最佳光照位置，并控制所述转盘13的电机旋转，使得所述太阳能电池板11朝向光照最强的方向。 [0046] 当所述单片机检测的所述直流变换电路的输入电流小于设定值时，所述单片机向所述控制器发出请求指令，所述控制器控制所述第二驱动电路使得所述步进电机22带动所述筒体24旋转，三个光敏二极管30将光照信号传给所述控制器，所述控制器计算最佳光照位置，指令所述第一驱动电路驱动所述转盘13的电机旋转，使得所述太阳能电池板11朝向最佳光照位置，使得光伏电池板11发电量的利用率提高，蓄电池模块充电变得快速，避免能源的浪费。 [0047] 三个光敏二极管30将光照信号传给所述控制器，控制器依据三个光敏二极管30检测的光照信号，判断检测时刻光照最强的方向，提高了本发明自适应光照发电的能力。 [0048] 三个光敏二极管30均安装在所述筒体24内，光敏二极管30，灵敏度高、体积小、耐振动，方便使用，所以选用光敏二极管作为光电转换元件，安装于所述筒体24内，光敏二极管对较强的光和红外线比较敏感，利于检测光照强度。 [0049] 相邻的光敏二极管30之间的夹角为20°～35°，优选的，相邻的光敏二极管30之间的夹角为25°时，光敏二极管对光的变化会显得非常敏感，并且透光性强。 [0050] 所述筒体24的筒壁上开设有与三个光敏二极管30相应的条形槽241，所述条形槽241宽度与长度之比为1:20～35，优选的，条形槽241宽度与长度之比为1:30，使得对光的感应更为灵敏。 [0051] 光检测装置20的设计，使得能够灵敏的检测所述太阳能发电装置10附近的光照，并且三个光敏二极管30之间的角度的设计，使得光敏二极管检测光线，变得更加灵敏。 [0052] 该光伏空调供电电路及光伏空调，在使用时，控制器依据光照强度，进行太阳能电池板的转向调整，使得太阳能电池板始终朝向光照最强的方向，获得最强光照，进而获得更多能源，使太阳能的利用率提高，提高能源转换效率，同时，极大的利用了太阳能资源，节约了有限的资源，并且利用率较高，能够避免资源的浪费。 [0053] 以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。 |
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