專利名稱：一種自動復(fù)位的風(fēng)力及太陽能供電裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于一種供電裝置，特別是一種采用風(fēng)能、太陽光能來供電 的裝置。 技術(shù)背景近來，風(fēng)力及太陽能智能供電裝置應(yīng)用廣泛，現(xiàn)有技術(shù)中的風(fēng)力及太陽 能智能供電裝置，包括與風(fēng)力發(fā)電機(jī)和太陽能電池相接的整流電路、蓄電池、 與蓄電池相連的充電保護(hù)電路、穩(wěn)壓電路、逆變電路，整流電路與太陽能電 池之間設(shè)有太陽能電池反接保護(hù)裝置、微處理器、充電控制電路、太陽能充 電控制電路均與微處理器相連，蓄電池與微處理器間還接有蓄電池電池電壓 檢測電路、蓄電池反接保護(hù)電路、蓄電池開路檢測電路，逆變電路與蓄電池 之間還設(shè)有放電控制電路，該結(jié)構(gòu)的供電裝置，裝置的停止或開始都由一手 動開關(guān)來控制的，但手動開關(guān)的可靠性差，長時間的使用，容易發(fā)生誤操作， 從而降低了供電裝置的可靠性且手動開關(guān)使用不方便。 發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種體積小、使用方便、可靠性 好的自動復(fù)位的風(fēng)力及太陽能供電裝置。為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型一種自動復(fù)位的風(fēng)力及太陽能供電 裝置，其包括風(fēng)力發(fā)電機(jī)、太陽能電池、微處理器、逆變電路、驅(qū)動電路、 穩(wěn)壓電路單元及與風(fēng)力發(fā)電機(jī)和太陽能電池相連的蓄電池，穩(wěn)壓電路單元與 微處理器之間接有一復(fù)位電路單元。所述一種自動復(fù)位的風(fēng)力及太陽能供電裝置，其復(fù)位電路包括一復(fù)位按鈕。采用上述結(jié)構(gòu)的可復(fù)位的風(fēng)力及太陽能供電裝置，由于裝置中設(shè)有復(fù)位 電路單元，可供一電源給微處理器，從而保證微處理器可自動復(fù)位，提高了 裝置的可靠性，使用方便。

圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)框圖圖2是本實(shí)用新型的電路原理圖具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。圖中所示電路為本實(shí)用新型的優(yōu)選方式，為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí) 用新型一種自動復(fù)位的風(fēng)力及太陽能供電裝置，其包括風(fēng)力發(fā)電機(jī)2、太陽 能電池l、微處理器13、逆變電路22、驅(qū)動電路21、穩(wěn)壓電路單元12及與 風(fēng)力發(fā)電機(jī)2和太陽能電池1相連的蓄電池3，穩(wěn)壓電路單元12與微處理器 13之間接有一復(fù)位電路單元18，其復(fù)位電路包括一復(fù)位按鈕，該裝置還包括 太陽能電池板電壓采集7、太陽能電池板反接6、限壓單元4、整流電路5、 蓄電池電壓檢測電路IO、蓄電池開路指示電路ll、故障報(bào)警電路14、風(fēng)扇 控制電路14、數(shù)碼管顯示及驅(qū)動電路19、放電電流檢測電路20、 LC濾波電 路23及負(fù)載24，太陽能電池板l，三相風(fēng)力發(fā)電機(jī)2，通過連接器接充電單 元9及蓄電池3，充電單元9由整流二極管和場效應(yīng)管組成，其控制極受控 于微處理器，其輸出接蓄電池3，微處理器通過太陽能電池板可探測環(huán)境的 光線強(qiáng)弱，進(jìn)而判斷出白天和黑夜，當(dāng)太陽能電池板l的電壓大于蓄電池3電壓時，充電單元有電流流過，蓄電池3在充電。整流電路5接于蓄電池3 與風(fēng)力發(fā)電機(jī)2輸入接口之間，太陽能電池板防反接反充保有護(hù)電路6，采 用快恢復(fù)整流二極管實(shí)現(xiàn)對太陽能電池板的防反接、反充保護(hù)，限壓單元4， 采用壓敏電阻作為浪涌吸收器，以實(shí)現(xiàn)對太陽能電池板的防雷擊保護(hù)和風(fēng)機(jī) 的過壓保護(hù)，太陽能電池板電壓采集電路7，用于太陽光線強(qiáng)弱的判斷，作 為白天、黃昏的識別信號，卸荷電路8，當(dāng)檢測到蓄電池充電完成后，微處 理器的46腳輸出一個高電平，經(jīng)U1半橋驅(qū)動器來驅(qū)動Q1，使Q1導(dǎo)通，讓 設(shè)備處于卸荷狀態(tài)，防止"飛車"等情況出現(xiàn)，蓄電池3，通過導(dǎo)線接逆變 驅(qū)動電路21，逆變電路22，逆變驅(qū)動電路21是由2只半橋驅(qū)動器件組成， 用來懸浮驅(qū)動四只MOS管，其驅(qū)動電路受控于微處理器的25、 26、 29、 30 腳，逆變輸出波形是SP麗輸出，波形質(zhì)量優(yōu)越于50HZ的方波，電磁干擾??； 蓄電池3提供電系統(tǒng)所需的電源，蓄電池反接保護(hù)及指示電路ll，蓄電池連 接正常時，3VZ1是不發(fā)光的。當(dāng)蓄電池接反時，發(fā)光二極管會發(fā)光，說明蓄 電池已接反，提醒用戶重新連接，微處理器13，是系統(tǒng)的核心器件，能根據(jù) 目前的光線情況，判斷作為白天、黃昏的識別信號，自動開啟和關(guān)閉負(fù)載； 同時能自動檢測蓄電池的電壓，在微處理器控制下采用P麗充電方式，根據(jù) 其電池的伏安特性曲線，自動調(diào)整充電方式，可以獲得最大的充電效果。微 處理器內(nèi)部具有溫度傳感功能，能根據(jù)環(huán)境溫度做出響應(yīng)；從而保護(hù)不會因 外部環(huán)境溫度過高導(dǎo)致元器件損壞；為防止外界干擾引起系統(tǒng)運(yùn)行失常，微 處理器13具有攔截程序失控的自動恢復(fù)功能，風(fēng)扇控制電路14，降溫用的風(fēng)扇是直接由雙金屬溫度傳感器控制接通的，反映靈敏，控制實(shí)時，同時雙 金屬片在正常溫度時是處于斷開狀態(tài)，故風(fēng)扇處于節(jié)能狀態(tài)，由于風(fēng)扇并非連續(xù)運(yùn)行，延長了風(fēng)扇的使用壽命，蓄電池開路指示電路15，當(dāng)蓄電池處于 正常接通時，微處理器3腳輸出高電平，發(fā)光二極管不發(fā)光，當(dāng)蓄電池?cái)嚅_ 時，微處理器3腳輸出低電平，發(fā)光二極管發(fā)光指示蓄電池開路，故障報(bào)警 電路16，當(dāng)微處理器檢測到故障，如過流、過壓時，微處理器的第33腳輸 出高電平驅(qū)動蜂鳴器發(fā)出聲音。系統(tǒng)能根據(jù)不同的故障發(fā)出不同的聲音，電 流檢測電路20，系統(tǒng)采用雙通電流檢測放大器來實(shí)現(xiàn)線路的過流及短路保 護(hù)雙通電流檢測放大器適合于執(zhí)行H橋監(jiān)視功能。因這種器件具有兩個電 流檢測輸入通道，并提供了兩個單向輸出。因其具有響應(yīng)時間快速(微秒級)， 從而能夠在系統(tǒng)出現(xiàn)故障條件下向功率器件保護(hù)電路發(fā)出指示信號，實(shí)現(xiàn)了 電路的過載保護(hù)，雙通電流檢測放大器通過使檢測電阻器處于一個相對恒定 的共模電壓(即電源電壓)來實(shí)現(xiàn)，這樣就可以保持P麗電流波形的保真 度。另外，通過在電源側(cè)對每個半橋進(jìn)行單獨(dú)監(jiān)視，便能夠很容易地檢測并 可控制功率器件的開關(guān)來實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的充電保護(hù)，蓄電池充電回路9，系統(tǒng)根 據(jù)設(shè)置好的蓄電池容量，利用單片機(jī)的PWM功能，控制器根據(jù)蓄電池不同容 量的伏安特性自動調(diào)節(jié)對蓄電池充電電流，來獲得最佳充電效果。穩(wěn)壓電源 電路12，蓄電池經(jīng)限流限壓后送LM7812穩(wěn)壓輸出12V， 12V電壓作為充電、 逆變橋路驅(qū)動芯片的供電電壓，由于微處理器供電電壓為3. 3V，為降低功耗， 12V電壓經(jīng)LM7805降壓成為5V輸出，5V電壓通過復(fù)位電路的SP6201輸出 3.3V,數(shù)碼管按鍵及顯示驅(qū)動電路19,系統(tǒng)采用數(shù)碼管作顯示器，驅(qū)動芯片 采用74HC595, 74HC595與微處理器之間采用SSI總線連接。能顯示蓄電池電 壓、負(fù)載電壓和充/放電電流等運(yùn)行參數(shù)，具有指示直觀的特點(diǎn)；設(shè)置了5 個按鍵，按鍵的識別通過A/D轉(zhuǎn)換來實(shí)現(xiàn)，按鍵方便了用戶要求自行設(shè)定負(fù)載工作方式及工作狀態(tài)，同時發(fā)光二極管能指示充電逆變、過載、偏壓等工作狀態(tài)，逆變電路22，是由兩只半橋驅(qū)動器件來驅(qū)動四只MOS管，系統(tǒng)用集 成驅(qū)動電路代替分立器件，可靠性得到提高；逆變電路22是無變壓器的，電 路簡單，體積小；輸出波形是SP麗輸出，波形質(zhì)量優(yōu)越于50HZ的方波，電 磁干擾小，電壓反饋回路17,根據(jù)反饋的電壓與給定電壓值，采用PID算法 進(jìn)行控制輸出電壓，使系統(tǒng)的輸出電壓保持穩(wěn)壓輸出，復(fù)位電路18，復(fù)位電 路輸入電壓5V，提供一路3.3V電壓輸出，該輸出電壓是作為微處理器的供 電電源，同時復(fù)位電路在上電時輸出低電平，保證微處理器可靠復(fù)位，為了 調(diào)試方便，本復(fù)位電路設(shè)置了復(fù)位按鈕，按復(fù)位按鈕后，程序從頭執(zhí)行，驅(qū) 動電路21，該電路選用無閂鎖CMOS技術(shù)制作的MOSFET專用集成電路，內(nèi)部為自舉操作設(shè)計(jì)了懸浮電源，有較寬的柵極輸出驅(qū)動電壓范圍，可以驅(qū)動逆 變器中同橋臂的兩個MOSFET，同時該集成電路具有逆變可關(guān)斷特性，這個特 性被系統(tǒng)用來進(jìn)行短路保護(hù)。
權(quán)利要求1、一種自動復(fù)位的風(fēng)力及太陽能供電裝置，其包括風(fēng)力發(fā)電機(jī)(2)、太陽能電池(1)、微處理器(13)、逆變電路(22)、驅(qū)動電路(21)、穩(wěn)壓電路單元(12)及與風(fēng)力發(fā)電機(jī)和太陽能電池相連的蓄電池(3)，其特征在于，所述穩(wěn)壓電路單元(12)與微處理器(13)之間接有一復(fù)位電路單元(18)。
2、 如權(quán)利要求1所述一種自動復(fù)位的風(fēng)力及太陽能供電裝置，其特征在 于，所述復(fù)位電路單元(18)包括一復(fù)位按鈕。
專利摘要本實(shí)用新型一種自動復(fù)位的風(fēng)力及太陽能供電裝置，其包括風(fēng)力發(fā)電機(jī)、太陽能電池、微處理器、逆變電路、驅(qū)動電路、穩(wěn)壓電路單元及與風(fēng)力發(fā)電機(jī)和太陽能電池相連的蓄電池，穩(wěn)壓電路單元與微處理器之間接有一復(fù)位電路單元，采用上述結(jié)構(gòu)的可復(fù)位的風(fēng)力及太陽能供電裝置，從而使微處理器自動復(fù)位，提高了裝置的可靠性，使用方便。
文檔編號H02J7/14GK201113470SQ20072004640
公開日2008年9月10日 申請日期2007年9月26日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月26日
發(fā)明者何朝陽, 吳立琴 申請人:江蘇中澳光伏能源科技有限公司