CN203456932U - 一种多电源供电装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种多电源供电装置，包括利用市电作为输入电源的市电输入电源，二次侧电压转换电路，所述的二次侧电压转换电路将市电输入电源的电压转换成用电器的受电端所需的电压，所述的输入电源还包括太阳能电池输入电源、蓄电池组输入电源、电源总线、MCU控制电路。本实用新型中，利用MCU控制电路对输入源中的太阳能电池组、蓄电池组和市电电源进行控制，使充分地利用太阳能电池，同时保证对用电装置的长时间用电的需要。
Description
技术领域
本实用新型涉及电源领域，特别涉及一种由市电、太阳能电池板等清洁能源以及蓄电池提供电源的多电源供电装置。
背景技术
目前，太阳能等绿色能源被广泛地应用于各个领域，但作为电器的供电电源，由于天气等原因，太阳能电池等绿色能源提供的电源是不稳定的，如阴天、雨天、晚上等，太阳能电池不能为电器设备提供能源，而在白天，特别是太阳最强烈的中午等时间，同样的太阳能电池在驱动电器后还有多余，因此，为了给电器提供全天候的充足电源，同时又保证充分利用太阳能，在太阳能充足，电器使用有多余的时候可以将剩余的电能给蓄电池充电，在太阳能不足时，又可以使用蓄电池所保存的电，在使用完蓄电池的电能后，还需要市电作补充。而目前，对于全天候需要用电的电器，使用的电源基本上都是市电，不能充分利用太阳能等。
实用新型内容
本实用新型的目的是针对上述缺陷，提供一种采用太阳能电池组、蓄电池组和市电作为输入电源的多电源供电装置。
本实用新型的技术方案是：一种多电源供电装置，包括利用市电作为输入电源的市电输入电源，二次侧电压转换电路，所述的二次侧电压转换电路将市电输入电源的电压转换成用电器的受电端所需的电压，所述的输入电源还包括太阳能电池输入电源、蓄电池组输入电源、电源总线、MCU控制电路；
所述的太阳能电池输入电源包括太阳能电池组和接入检测电路，所述的太阳能电池组利用接入检测电路接入到所述的电源总线上；
所述的蓄电池组利用电池管理电路接入到所述的电源总线上；
所述的市电输入电源接入所述的电源总线；
所述的接入检测电路、电池管理电路分别将检测到的太阳能电池组、蓄电池组的状态参数输出到所述的MCU控制电路，所述的MCU控制电路的控制输出端分别接所述的接入检测电路、电池管理电路和市电输入电源，从市电、太阳能电池和蓄电池组中选择一个电源接入到所述的电源总线，为所述的二次侧电压转换电路提供电源。
进一步的，上述的多电源供电装置中：所述的市电输入电源包括与所述的MCU控制电路连接的第一最大功率跟踪电路，通过由所述的控制电路电控制是否开合的开关管接所述的电源总线。
进一步的，上述的多电源供电装置中：所述的接入检测电路通过第一隔离器与所述的电源总线连接；所述的接入检测电路检测所述的太阳能电池组输出的实时电压和电流输入到所述的MCU控制电路；所述的第一隔离器为第一二极管，所述的第一二极管的阳极接太阳能电池的正极，所述的第一二极管的阳极接电源总线。
进一步的，上述的多电源供电装置中：所述的电池管理电路将所述的蓄电池组的电压、电流通过电阻分压连至MCU控制电路；MCU控制电路与所述的电池管理电路的第二最大功率跟踪电路相连；所述的电池管理电路通过第二隔离电路与所述的电源总线相连，所述的第二隔离电路为第二二极管，所述的第二二极管的阳极接所述的蓄电池的正极，所述的第二二极管的阴极接所述的电源总线。
本实用新型中，利用MCU控制电路对输入源中的太阳能电池组、蓄电池组和市电电源进行控制，使充分地利用太阳能电池，同时保证对用电装置的长时间用电的需要。
以下将结合附图和实施例，对本实用新型进行较为详细的说明。
附图说明
图1是本实用新型实施例1系统框图。
图2是本实用新型实施例1市电电源在MCU控制接入到电源总线的原理框图。
图3是本实用新型实施例1太阳能电池组在MCU控制接入到电源总线的原理框图。
图4是本实用新型实施例1蓄电池组在MCU控制接入到电源总线的原理框图。
具体实施方式
实施例1，本实施例是一种采用太阳能电池组、蓄电池组和市电电源作为输入电源的供电装置。
如图1所示：使用在高频开关电源电源设备的受电端与太阳能电池板接入点之间的控制和转换电路上。其组成为交流输入电源，太阳能电池组和接入检测电路，MCU控制电路，电池管理电路和蓄电池组，二次侧电压转换。
本实施例中，要解决室外供电电源提高外接新能源利用率和室外电源的电力资源节约，交流电网不稳定的国家和区域实现稳定可靠的设备供电。
电源接通正常工作时，通过220V交流输入可调节交流输入电源，接入总线提供电压，再经过二次侧电压转换给受电端供电，电池管理电路将蓄电池组接入总线进行充放电管理和电池组数据的上报。
当太阳能电池板照受到阳光时，太阳能电池组产生能量接入总线，并通过电池接入检测电路，上报实时的太阳能电池组所提供的能量，根据检测结果上报至MCU进行比较计算，以此为标准通过MCU调整交流输入电源的电压基准电压，适时改变交流输入电源接入总线的电压进行能量匹配，在保证输出稳定可靠的同时，以达到太阳能电池组最大利用率。
因太阳能电池组在日照强度不同时，所提供的能量不同，MCU电路将智能检测调整，以保证输出稳定可靠。
如日照强度低时，所提供的能量低，不足以供给受电端能量，此时经过调整，交流输入电源还将继续提供能量至总线，保证受电端稳定可靠工作，但同时也减少了交流输入的耗电量。
但如果太阳能电池组在日照强度高时，所提供的能量高，不仅可以通过总线完全供给受电端，还可以启动电池管理电路给蓄电池充电存储。此时MCU也将根据上报的数据进行比较计算后，通过调整交流输入电源的基准电压使交流输入电源进入待机，进一步减少交流输入的耗电量。而此时也为环境温度较高的时候，电源不在此时工作，不仅高了电源的使用寿命也降低了电源所需的散热条件要求。
且蓄电池组也通过太阳能电池存储了能量，在MCU检测到太阳能电池板没有能量时，而蓄电池组将接入通过电池管理电路自动接入总线进行供电。
综上所述，当有交流输入时，交流输入电源接入总线再通过二次侧电压转换为受电器供电；有日照后，太阳能电池板接入总线为受电器供电和给蓄电池组充电存储，并关断交流输入电源节约电能。在夜间，MCU控制蓄电池组，接入总线给受电器供电。
此电路可根据实际使用的条件，可实现最小投入，因只是单一不并入交流 电网，可在太阳能电池组的前期投入小，且能实现三种方式的供电，保证了供电的稳定和可靠。当交流输入停止时，可切换至太阳能电池组供电和蓄电池组供电。若太阳能电池组选配得当，可实现长期无交流耗电量，减少了能源消耗。
如图2所示，市电输入电源，通过由MCU控制电路连至总线。并通过第一最大跟踪电路MPPT1与MCU控制电路的相联，在MCU控制电路内，通过MCU内程序编写相对应的情况，输出不同的PWM调制信号通过U4改变电压反馈电路的基准值，从而改变交流输入电源接入总线的电压进行能量匹配。
太阳能电池组通过接入检测电路接总线，通过第一二极管连至总线。并将太阳组电压通过电阻分压连至MCU控制电路脚，通过外接的元器件检测太阳能电池组电流并通过电阻分压联至MCU控制电路脚，上报实时的电压和电流，用与MCU内程序进行计算与比较，测出太阳能电池组所处状态和最大能量输出，分别控制相应的工作状态。如图2和图3所示。
图4为电池管理电路电路和蓄电池组，蓄电池电压、电流通过电阻分压连至MCU控制电路，上报当前蓄电池状态，并根据MCU内部程序比较运算后，从MCU的30脚输出PWM信号连至第二最大功率跟踪MPPT2，控制蓄电池组充电。并在无太阳能电池组无能量时，经由二极管连至总线为受电端提供电压，而此时，上面的MPPT1和MPPT2均由MCU控制电路输出信号进行待机。
Claims (4)
1.一种多电源供电装置，包括利用市电作为输入电源的市电输入电源，二次侧电压转换电路，所述的二次侧电压转换电路将市电输入电源的电压转换成用电器的受电端所需的电压，其特征在于：所述的输入电源还包括太阳能电池输入电源、蓄电池组输入电源、电源总线、MCU控制电路；
所述的太阳能电池输入电源包括太阳能电池组和接入检测电路，所述的太阳能电池组利用接入检测电路接入到所述的电源总线上；
所述的蓄电池组利用电池管理电路接入到所述的电源总线上；
所述的市电输入电源接入所述的电源总线；
所述的接入检测电路、电池管理电路分别将检测到的太阳能电池组、蓄电池组的状态参数输出到所述的MCU控制电路，所述的MCU控制电路的控制输出端分别接所述的接入检测电路、电池管理电路和市电输入电源，从市电、太阳能电池和蓄电池组中选择一个电源接入到所述的电源总线，为所述的二次侧电压转换电路提供电源。
2.根据权利要求1所述的多电源供电装置，其特征在于：所述的市电输入电源包括与所述的MCU控制电路连接的第一最大功率跟踪电路，通过由所述的控制电路电控制是否开合的开关管接所述的电源总线。
3.根据权利要求1所述的多电源供电装置，其特征在于：所述的接入检测电路通过第一隔离器与所述的电源总线连接；所述的接入检测电路检测所述的太阳能电池组输出的实时电压和电流输入到所述的MCU控制电路；所述的第一隔离器为第一二极管，所述的第一二极管的阳极接太阳能电池的正极，所述的第一二极管的阳极接电源总线。
4.根据权利要求1所述的多电源供电装置，其特征在于：所述的电池管理电路将所述的蓄电池组的电压、电流通过电阻分压连至MCU控制电路；MCU控制 电路与所述的电池管理电路的第二最大功率跟踪电路相连；所述的电池管理电路通过第二隔离电路与所述的电源总线相连，所述的第二隔离电路为第二二极管，所述的第二二极管的阳极接所述的蓄电池的正极，所述的第二二极管的阴极接所述的电源总线。
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| CN201320491870.4U CN203456932U (zh) | 2013-08-13 | 2013-08-13 | 一种多电源供电装置 |
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| CN203456932U true CN203456932U (zh) | 2014-02-26 |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105188246A (zh) * | 2015-11-02 | 2015-12-23 | 安徽理工大学 | 一种多电源供电的在线式大气压空气等离子体阵列装置 |
| CN105870961A (zh) * | 2016-03-29 | 2016-08-17 | 郑尧 | 混合电源系统及供电方法 |
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2013
- 2013-08-13 CN CN201320491870.4U patent/CN203456932U/zh not_active Expired - Lifetime
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