專利名稱：家用太陽能發(fā)電及熱水器電源控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
家用太陽能發(fā)電及熱水器電源控制裝置技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實用新型涉及電器技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及家用太陽能發(fā)電及熱水器電源控制裝置。
背景技術(shù)：
[0002]太陽能管式熱水器在我國的使用推廣已有幾十年的歷史，但是由于各地的日照數(shù) 差異很大，特別是重慶、貴州部分地區(qū)全年的日照率僅有45%，因此，家用太陽能的熱水器就 必須與市電聯(lián)合應(yīng)用，夏天全用太陽能熱水器，冬天就必須要加市電對熱水器輔充加熱，為 了克服上述太陽能熱水器利用率較低的地區(qū)，或者根本無市電電源的山區(qū)與牧區(qū)，特設(shè)計 了供一戶家庭日常生活使用的太陽能發(fā)電，并給熱水器輔充加熱的電能，減少對市電的依 賴，或者根本沒有市電供電的地區(qū)，作為照明、電視收看以及熱水器的使用所需要的電能。發(fā)明內(nèi)容[0003]本實用新型的目的是提供一種家用太陽能發(fā)電及熱水器電源控制裝置，它的結(jié)構(gòu) 組成包括10只繼電器Kl至K10、兩只變換器TCR1、TCR2、電熱管接線兩端，交流市電兩線接 入端子和另一交流市電輸入端子，光伏板、閥控充電器、控制儀表、控制儀表分內(nèi)室外室兩 個單元、蓄電瓶、逆變器，通過戶外的光伏板與閥控充電器、蓄電瓶通過線路連接，將光伏板 發(fā)出的電能通過閥控充電器給儲能電瓶充電，閥控充電器、儲能電瓶輸出線路的正極直流 電源、外控制儀表單元、逆變器、蓄電瓶的正極連接，本裝置逆變器啟動負(fù)極設(shè)為儀表控制 極，控制儀表分為二個單元，室外儀表控制單元為控制信號輸出單元，室內(nèi)儀表控制單元為 用戶操作單元，電源變換器A是逆變器輸出的220V交流電變壓為12V直流電線路與繼電器 K3、K4連接，給繼電器Κ3、Κ4電磁線圈提供電源，電源變換器b為市電交流220V變壓為12V 直流通過線路連接繼電器K9給繼電器K9電磁線圈提供電源，連接A端是控制儀表接加熱 控制正極，接線B為負(fù)極，接線C為儀表保溫控制負(fù)極，接線D端為增壓保溫控制正極，接線 E端為增壓控制負(fù)極。蓄電瓶負(fù)極與閥控充電器、逆變器、外控制儀表負(fù)極連接，整機(jī)全部電 路通過儀表控制實現(xiàn)自動上水、加熱、增壓、照明及各種電器電源。[0004]本裝置逆變器啟動負(fù)極設(shè)為控制[0005]自動上水:控制電路恒溫自動上水，控制儀表在上水時輸出的12V直流控制電壓 將電磁閥打開或由接線D端和接線E端與繼電器KlO連接給電磁線圈供電，繼電器KlO共 用端點與常關(guān)觸點接通，220V交流市電電源通過繼電器KlO與增壓泵連接供電。[0006]熱水器水箱水位到儀表設(shè)定水位時，儀表控制器的12V直流電自動關(guān)斷，電磁閥、 增壓泵因失電而同時關(guān)閉。[0007]自動加熱:電路控制裝置定時加熱，控制儀表在加熱時輸出12V直流控制電壓由 A、B兩接線端連接進(jìn)入繼電器K1、K2的電磁線圈，接線B端為12V負(fù)極，該負(fù)極由繼電器Κ8 常開觸點直接連接逆變器啟動電源負(fù)極，逆變器正極連接蓄電瓶正極，逆變器開始工作，輸 出220V交流電壓，經(jīng)電源變換器TRCl與繼電器Κ3、Κ4連接將220V變?yōu)?2V，給Κ3、Κ4電磁線圈供電，逆變器輸出的電壓由K3、K4兩個繼電器的常關(guān)觸點進(jìn)入繼電器Κ1、Κ2，由于繼 電器Κ1、Κ2的電磁線圈Α、Β兩接線端的加熱控制電壓，所以繼電器Kl和Κ2開關(guān)觸點由常 開觸點轉(zhuǎn)到常關(guān)觸點，從電熱管接線1、2兩端供電，水箱溫度達(dá)到設(shè)定溫度，控制儀表關(guān)斷 加熱控制電壓，繼電器Κ1、Κ2電源轉(zhuǎn)換器TRC1、逆變器停止工作，繼電器Κ3、Κ4因電源轉(zhuǎn)換 器TRCl沒供電而觸點自動常開，電源被切斷、電熱管停止加熱。[0008]照明控制電路:此電路利用控制儀表的保溫鍵實現(xiàn)，一般保溫鍵都不用，所以利用 保溫鍵有保溫驅(qū)動電壓輸出，該電壓經(jīng)D和C接線端經(jīng)過繼電器Κ9進(jìn)入繼電器Κ5、Κ6、Κ7、 Κ8相連接的電磁線圈驅(qū)動電壓負(fù)極通過繼電器Κ8常關(guān)觸點進(jìn)入逆變器啟動電源負(fù)極，逆 電器正極接蓄電瓶正極，逆變器工作輸出220V交流電，該電壓經(jīng)繼電器Κ6、Κ7的常關(guān)觸點 與交流市電端子3、4連接給各種電器供電和照明。[0009]保護(hù)電路:當(dāng)市電有電啟動照明電路會因供電方式不同而燒壞配電箱逆變器，本 保護(hù)電路是:電源變換器TCR2將220V變12V，將市電變壓為12V供給繼電器Κ9的電磁線 圈供電，照明驅(qū)動電壓負(fù)極，C點由繼電器Κ9常開變?yōu)殛P(guān)閉，照明驅(qū)動電壓進(jìn)入繼電器Κ5、 Κ6、Κ7、Κ8電磁線圈的供電被關(guān)斷，逆變器和四個繼電器都不工作，從而起到保護(hù)作用。[0010]輔助加熱:由于光伏板因受天氣和季節(jié)的影響輸出的電壓會變化，蓄電瓶未充足， 逆變器工作時間短，不能將水箱水溫?zé)烈鬁囟?、蓄電瓶欠壓、逆變器不工作、電源變換 器TRCl因沒有工作電壓不工作，繼電器Κ3、Κ4因電磁線圈無電觸點開關(guān)處于常開狀態(tài)，交 流市電經(jīng)繼電器Κ3、Κ4、Kl、Κ2給加熱管供電輔助加熱。[0011]采用本技術(shù)方案的有益效果:利用太陽能基本滿足一戶人家的日用照明、電視、電 熱水器的用能要求，特別適合山區(qū)、草原、海島、日照充足又無市電的用戶。


[0012]圖1為本實用新型家用太陽能發(fā)電及熱水器電源控制裝置的電路結(jié)構(gòu)圖。[0013]圖中:1-電熱管接線一端、2-電熱管接線另一端、3、4_交流市電兩線接端子、7、 8_交流市電接增壓泵輸入端子、11-光伏板、12-閥控充電器、13-控制儀表室外單元、14-控 制儀表室內(nèi)單元、15-蓄電瓶、16-逆變器、TCRl-電源變換器a、TCR2-電源變換器b、Kl、K2、 K3、K4、K5、K6、K7、K8、K9、KlO-繼電器。
具體實施方式
[0014]本實用新型所涉及的一種家用太陽能發(fā)電及熱水器電源控制裝置，具體實施方 式，對照附圖加以說明，它的結(jié)構(gòu)組成主要包括:10只繼電器Kl、K2、K3、K4、K5、K6、K7、K8、 K9、K10，兩只電源變換器TCR1、TCR2、電熱管接線兩端1、2、交流市電兩接線端子3、4、交流 市電連接增壓泵輸入端子7、8、光伏板11、閥控充電器12、控制儀表室外單元13、控制儀表 室內(nèi)單元14、蓄電瓶15、逆變器16，戶外光伏板11與閥控充電器12、蓄電瓶15通過線路連 接，閥控充電器12、蓄電瓶15輸出電路的正極與控制儀表室外單元13，逆變器16、蓄電瓶 15的正極連接，蓄電瓶15負(fù)極與閥控充電器12、逆變器16、控制儀表室外單元13的負(fù)極連 接，逆變器16啟動負(fù)極設(shè)為控制儀表極，控制儀表室外單元13為控制信號輸出單元，控制 儀表室內(nèi)單元14為用戶操作單元，電源變換器aTCRl是逆變器16輸出的220V交流電變壓 為12V直流電線路與繼電器K3、K4連接，電源變換器bTCR2為市電交流220V變壓為12V直流電電路連接繼電器K9，接線A端是控制儀表接加熱控制正極，接線B端為負(fù)極，接線C端 為儀表保溫控制負(fù)極，接線D端為增壓保溫控制正極，接線E端為增壓控制負(fù)極，整機(jī)全部 電路通過控制儀表的控制實現(xiàn)自動上水、加熱、增壓、照明等為各種電器提供電源。[0015]自動上水控制電路:控制儀表室外單元13在上水時輸出12V直流電是由接線D端 和接線E端與繼電器KlO連接給電磁線圈供電，繼電器KlO共用端點與常關(guān)觸點接通，220V 交流市電源通過繼電器KlO與增壓泵連接。[0016]照明控制電路:利用控制儀表室外單元13的保溫鍵驅(qū)動電壓輸出，該電壓經(jīng)D和 C接線端經(jīng)過繼電器K9與繼電器K5、K6、K7、K8相連接，驅(qū)動電壓負(fù)極通過繼電器K8常關(guān)觸 點連接進(jìn)入逆變器16啟動電源負(fù)極，逆變器16正極接蓄電瓶15正極，逆變器16輸出220V 交流電經(jīng)接繼電器Κ6、Κ7的常關(guān)觸點與交流市電端子3、4連接給各種電器供電和照明。[0017]保護(hù)電路:電源變換器bTCR2將220V變12V與繼電器Κ9連接給電磁線圈供電、照 明驅(qū)動電壓負(fù)極C點由繼電器K9常開變?yōu)殛P(guān)閉，照明驅(qū)動電壓進(jìn)入繼電器K5、K6、K7、K8電 磁線圈供電被關(guān)斷，逆變器16和四個繼電器不工作，從而起保護(hù)作用。[0018]輔助加熱電路:逆變器16不工作，繼電器Κ3、Κ4因電磁線圈無電，觸點開關(guān)處于常 開狀，交流市電經(jīng)繼電器Κ3、Κ4、Kl、Κ2給加熱管供電輔助加熱。
權(quán)利要求1.一種家用太陽能發(fā)電及熱水器電源控制裝置，其特征在于:結(jié)構(gòu)組成主要包括:10 只繼電器Kl至K10，兩只電源變換器(TCR1、TCR2)、電熱管接線兩端(1、2)、交流市電兩端接 線端子(3、4)、交流市電接增壓泵輸入端子(7、8)、光伏板(11)、閥控充電器(12)、控制儀表 室外單元(13)、控制儀表室內(nèi)單元(14)、蓄電瓶(15)、逆變器(16)，戶外光伏板(11)與閥控 充電器(12)、蓄電瓶(15)通過線路連接，閥控充電器(12)、蓄電瓶(15)輸出電路正極與控 制儀表室外單元(13)、逆變器(16)、蓄電瓶(15)正極連接，負(fù)極相對應(yīng)連接，逆變器(16)啟 動負(fù)極設(shè)為儀表控制極，控制儀表室外單元(13)為控制信號輸出單元，控制儀表室內(nèi)單元(14)為用戶操作單元，電源變換器a (TCRl)為逆變器(16)輸出220V交流電變壓為12V直 流電路與繼電器(K3、K4)連接，電源變換器b (TCR2)為市電交流220V變壓為12V交流電 電路連接繼電器(K9)，接線A端是控制儀表接加熱控制正極，接線B端為負(fù)極，接線C端為 儀表保溫控制負(fù)極，接線D端為增壓、保溫控制正極，接線E端為增壓控制負(fù)極。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的家用太陽能發(fā)電及熱水器電源控制裝置，其特征在于:控制 儀表室外單元(13)上水時輸出12V直流電是由接線D端和接線E端與繼電器KlO連接，繼 電器KlO共用端點與常關(guān)觸點接通，220V交流市電源通過繼電器KlO與增壓泵連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的家用太陽能發(fā)電及熱水器電源控制裝置，其特征在于:利用 控制儀表室外單元(13 )的保溫鍵驅(qū)動電壓輸出經(jīng)接線D和C端經(jīng)過繼電器K9與繼電器K5、 K6、K7、K8相連接，驅(qū)動電壓負(fù)極通過繼電器K8常關(guān)觸點連接逆變器(16)啟動電源負(fù)極， 逆變器(16)正極接蓄電瓶(15)正極，逆變器(16)輸出220V交流電經(jīng)接繼電器K6、K7的常 關(guān)觸點與交流市電端子接線(3、4)連接給各電器照明供電。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的家用太陽能發(fā)電及熱水器電源控制裝置，其特征在于:電源 變換器b (TCR2)將220V變12V與繼電器K9連接并給電磁線圈供電，照明驅(qū)動電壓負(fù)極c 點由繼電器K9常開變?yōu)殛P(guān)閉，逆變器(16)和繼電器K5、K6、K7、K8不工作，起保護(hù)電路作 用。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的家用太陽能發(fā)電及熱水器電源控制裝置，其特征在于:輔助 加熱電路逆變器(16)不工作，繼電器K3、K4因電磁線圈無電，觸點開關(guān)處于常開狀，交流市 電經(jīng)接繼電器Κ3、Κ4、Kl、Κ2給加熱管輔助加熱。
專利摘要家用太陽能發(fā)電及熱水器電源控制裝置，由10只繼電器，兩只電源變換器、電熱管接線兩端及增壓泵兩端接市電、光伏板、閥控充電器、控制儀表室內(nèi)外單元、蓄電瓶、逆變器，光伏板與閥控充電器、蓄電瓶通過線路連接，閥控充電器、蓄電瓶輸出電路正極與控制儀表、逆變器、蓄電瓶正極連接，負(fù)極相對應(yīng)連接，逆變器啟動負(fù)極設(shè)為儀表控制極，控制儀表室外單元電源變換器a為逆變器輸出交流電變壓為直流電路與繼電器連接，電源變換器b為市電220V變?yōu)?2V電路連接繼電器，接線A端是控制儀表接加熱控制正極，接線B端為負(fù)極，接線C端為儀表保溫控制負(fù)極，接線D端為增壓、保溫控制正極，接線E端為增壓控制負(fù)極。
文檔編號F24J2/40GK203071842SQ20132004461
公開日2013年7月17日 申請日期2013年1月28日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月28日
發(fā)明者付瀚, 付勇文 申請人:付瀚, 付勇文