专利名称：太阳能逆变电源的制作方法
技术领域：
太阳能逆变电源技术领域本发明涉及一种小型太阳能电源，特别是一种具有直流和交流输出的太阳 能电源。
技术背景利用太阳能光伏发电技术对负载进行直流和交流供电的装置， 一般包括太 阳能电池板，蓄电池，充电回路，逆变器及供电回路。都能提供直流和交流输 出。但这些装置均不同程度存在着电路较复杂，使用元器件多，不能兼顾交直 流同时输出等问题，特别是保护手段少，容易造成很多故障。给广大无电地区、 边远地区的文化程度不高的牧民的使用和维修带来很多不便。 发明的内容本发明是为了克服上述缺陷，开发的一种电路较简洁，工作可靠，功能齐 全，成本低廉，维修方便的新一代具有恒流自适应充电、全自动保护，同时有DC、 AC输出的逆控一体机。本发明的技术方案是，该电源包括太阳能电池板S、蓄电池E、逆变电路N， 其特点是在太阳能电池板S的输出端与蓄电池E的输入端之间连接有一恒流 充电电路；在充电回路中连接有一过充电保护电路；在蓄电池E的直流输出端 连接有一欠压保护电路；在蓄电池E的输出端与逆变电路N的输入端之间连接 有一过压保护电路。本发明的另一特点是所述的恒流充电电路为，太阳能电池板S的正极端连接三极管Q4的发射极，三极管Q4的集电极连接可变电阻W的一端，可变电阻W的另一端经继电器Jt的常闭触点Jw连接蓄电池E的正极端，可变电阻W的另一端接可变电阻W的滑动端；三极管Q4的基极连接三极管Q5的集电极，三极管Q^勺集电极经稳压管ZD5、电阻R8后接地，三极管Qs发射极接稳压管ZD5与电阻 R8之间的结点，三极管Q5的基极接可变电阻W的另 一端。本发明的另一特点是所述的过充电保护电路为，电源正极端接稳压管DZ2、 电阻R3后接三极管Q,的基极，三极管Q:的集电极经继电器l后接蓄电池E的正 极，三极管Qi的发射极接地，稳压管DZ,的正极接继电器J,的常开触点，稳压管 DZi的负极接稳压管DZ2与电阻Ra之间的结点。本发明的另一特点是所述的欠压保护电路为，电源正极端经继电器；的 常闭触点Jw接稳压管D二的正极端，稳压管DZ4的负极端经电阻Rfi接三极管Q3 的基极，三极管Q3的发射极接地，电阻Rs、电容器G串联于电源的两端，电阻 R5与电容器d的结点连接三极管Q3的集电极，该结点还连接三极管Q2的基极； 三极管Q2的集电极经继电器J2接电源正极；继电器J2的常开触点与稳压管DZ4 的负极端之间串接有一稳压管DZ3。本发明的另一特点是所述的过压保护电路为，电源正极经稳压管ZD6、电 阻^后接三极管T5的基极，三极管T5的发射极接地，电阻Ru、 Ru串联后一端 接电源正极，另一端接三极管T4的基极，三极管L的集电极接地，三极管丁4的 的发射极经电阻R9后接三极管T2的基极，三极管T2的发射极接地，三极管T2的 集电极经继电器J3后接电源正极；逆变电路N中变压器T的初级线圈中心抽头 经继电器J3的常开触点Jw后接电源正极。本发明具有如下的优点和效果i、本电源分为直流控制和输出，交流逆变和输出。其中直流部分采用稳压管串联式开关电路。其优点是结构简单明了， 指标调试容易。工作可靠极少有故障，以前各种控制器中无有采用这种方式。2、 太阳能电池板对电池充电经过恒流电路，可防止太阳辐照强时，对电池进行大 电流充电使电池电压在短时间内快速升高，而影响电池寿命，有利于蓄电池的 保护。3、在电路中设计了过压重载保护电路。同时，本发明还具有维修容易、 成本低廉、容易使用等优点。
图l为本发明的结构示意图图2为本发明的具体实施方式
结构示意图具体实施方式
如图1，该电源包括太阳能电池板S、蓄电池E、逆变电路N;在太阳能电 池板S的输出端与蓄电池E的输入端之间连接有一恒流充电电路；在充电回路 中连接有一过充电保护电路；在蓄电池E的直流输出端连接有一欠压保护电路； 在蓄电池E的输出端与逆变电路N的输入端之间连接有一过压保护电路。如图2，恒流充电电路由三极管q4、 Q5，可变电阻W，电阻Rs，稳压管ZD5， 继电器J,组成。太阳能电池S通过充电电流表及三极管q4、可变电阻W对蓄电 池E充电，如光照强，充电电流增大时，可变电阻W上压降t， A点电位l，由 于稳压管Za的作用，B点电位是稳定的，因此三极管Q山I导致三极管Qs的Uc 电位t ，三极管q4的IJ ，可变电阻W上压降I ， A点电位t ，使充电电流I ， 反之亦然，达到恒流充电目的。过充电保护电路由稳压管DZ2、 DZl，电阻R"三极管Q,，继电器^组成。当 蓄电池E电压正常时，稳压管DZ2关断一三极管Q:截止一继电器^不动，维持充电；当蓄电池E电压升高至过充点时，稳压管DZ2开通—三极管Qi导通一继电器^吸动，太阳能电池输入被切断。此时稳压管DZi被接入电源电路，但由于DZ,稳压值〈DZ2，三极管Qi仍维持导通，充电系统保持过充状态，但不影响负载使用。当蓄电池E因得不到充电而电压下降至过充恢复点时，稳压管DZi关断一三极管Qi截止，继电器1释放，太阳能电池板S被重新接通对蓄电池E充电。欠压保护电路由稳压管DZ4、 DZ3，三极管Q2、 Q3，电阻R4、 R5、 R6，电容器C,，继电器J2，蜂鸣器f，欠压指示灯LE"组成。当蓄电池E电压低于欠压点时，稳压管DZ4关断一三极管Q3截止一三极管(32导通一继电器J2吸动，欠压指示灯LED!亮，蜂鸣器f响，此时稳压管DZ3被接通电源，但由于DZ3稳压值〉DZ4，三极管Q3不会导通。当蓄电池E电压由于充电而上升至欠压恢复值时，稳压管DZ4导通一三极管Q3导通一三极管Q4截止，继电器J2释放，电路恢复到正常工作状 太过压保护电路由三极管T2、 T4、 T5，继电器J3、 J4，稳压管ZD"电阻&、 Rw、 Ru、 R12、 R13,电容器G、 C3， 二极管D2组成。当蓄电池E由于过充电而电压升得 过高，而过压保护电路有故障或因元件特性的离散性、环境温度、湿度或海拔 高度等差异而不能及时提供保护、而负载又较重时，会造成逆变电路功率管 工RFP064烧毁，为此，设计了由三极管T4、 T5、稳压管ZDe为核心的保护电路。 当电池电压〉15V时，ZDs导通一Ts导通一L导通，T4的仏电位l，使L截止，J3、 J4释放，逆变电路N停止工作。.逆变电路N(图中由虚线框住部分)逆变电路采用LM324、 CD4011和KA3525 三片集成电路组成的，变形方波逆变器，其原理为专业人员所熟知，也是本行 业中广泛使用的电路，此处不再赘述。图中L、 T3为其功率管，采用IRFP064T为输出变压器。图中，A为充电电流表；V为直流输出电压表；7809为三端稳压输出块；Id 为直流输出开关；K2为交流输山开关；R2为限流电阻。
权利要求1、太阳能逆变电源，包括太阳能电池板(S)、蓄电池(E)、逆变电路(N)，其特征在于在太阳能电池板(S)的输出端与蓄电池(E)的输入端之间连接有一恒流充电电路；在充电回路中连接有一过充电保护电路；在蓄电池(E)的直流输出端连接有一欠压保护电路；在蓄电池(E)的输出端与逆变电路(N)的输入端之间连接有一过压保护电路。
2、 如权利要求l所述的太阳能逆变电源，其特征在于所述的恒流充电电路为，太阳能电池板(S)的正极端连接三极管(Q》的发射极，三极管(q4)的集电极连接 可变电阻(W)的一端，可变电阻(W)的另一端经继电器CL)的常闭触点(Jw)连接 蓄电池(E)的正极端，可变电阻(W)的另一端接可变电阻(W)的滑动端；三极管(q4)的基极连接三极管(Q5)的集电极，三极管(Q4)的集电极经稳压管(ZD5)、电阻(R8) 后接地，三极管(q5)发射极接稳压管(ZD5)与电阻0O之间的结点，三极管(Qs)的 基极接可变电阻(W)的另一端。
3、 如权利要求l所述的太阳能逆变电源，其特征在于所述的过充电保护电路 为，电源正极端接稳压管(DZ2)、电阻(R3)后接三极管(Q,)的基极，三极管(QJ 的集电极经继电器(J0后接蓄电池(E)的正极，三极管(QJ的发射极接地， 稳压管(DZJ的正极接继电器(Ji)的常开触点，稳压管(DZJ的负极接稳压 管(DZ2)与电阻(R3)之间的结点。
4、 如权利要求l所述的太阳能逆变电源，其特征在于所述的欠压保护电路为， 电源正极端经继电器(J2)的常闭触点(Jh)接稳压管(DZ4)的正极端，稳压 管(DZ4)的负极端经电阻(R6)接三极管(Q3)的基极，三极管(Q3)的发射极 接地，电阻(R5)、电容器(d)串联于电源的两端，电阻(R5)与电容器(d)的结点连接三极管(Q3)的集电极，该结点还连接三极管(Q2)的基极；三极管 (Q2)的集电极经继电器(J2)接电源正极；继电器(J2)的常开触点与稳压管 (DZ4)的负极端之间串接有一稳压管(DZ3)。 5、如权利要求1所述的太阳能逆变电源，其特征在于.所述的过压保护电路为， 电源正极经稳压管(ZD6)、电阻(R13)后接三极管(T5)的基极，三极管(T5) 的发射极接地，电阻(R12)、 (Ru)串联后一端接电源正极，另一端接三极管(T4) 的基极，三极管(T4)的集电极接地，三极管(T4)的的发射极经电阻(R9)后 接三极管(T2)的基极，三极管(T2)的发射极接地，三极管(T2)的集电极经 继电器(J3)后接电源正极；逆变电路(N)中变压器(T)的初级线圈中心抽头 经继电器(J3)的常开触点(Jw)后接电源正极。
专利摘要太阳能逆变电源，本实用新型涉及一种小型太阳能电源，特别是一种具有直流和交流输出的太阳能电源；包括太阳能电池板(S)、蓄电池(E)、逆变电路(N)，其点是在太阳能电池板(S)的输出端与蓄电池(E)的输入端之间连接有一恒流充电电路；在充电回路中连接有一过充电保护电路；在蓄电池(E)的直流输出端连接有一欠压保护电路；在蓄电池(E)的输出端与逆变电路(N)的输入端之间连接有一过压保护电路。
文档编号H02H3/24GK201174603SQ20082000858
公开日2008年12月31日 申请日期2008年3月21日 优先权日2008年3月21日
发明者徐小艳, 乐 杨, 杨志刚, 王望球, 魏学莲 申请人:杨志刚