專利名稱：帶有功率轉(zhuǎn)換器的太陽能電源的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種太陽能電源的改進，具體地說是一種帶有功率轉(zhuǎn)換器的太陽 能電源。
背景技術(shù)：
太陽能是一種取之不盡、無污染的能源。隨著太陽能電池板和LED燈的應用，太陽 能電源已被廣泛認可，不僅用于庭院照明，還用于路燈。但現(xiàn)在的路燈太陽能電源，只包括 太陽能電池板、充電控制器和蓄電池，太陽能電池板直接將光能轉(zhuǎn)化為電能，再由充電控制 器把電能存儲于蓄電池中，通過充電控制器再接上路燈負載。這種太陽能電源的不足在于 由于太陽能電池板直接經(jīng)過充電控制器向蓄電池充電，所以其利用率只有70%，離額定功 率相差甚遠。目前，人們非常需要一種能產(chǎn)生較大電流的太陽能電源。經(jīng)過檢索，雖然有這 方面的報道，但都是從集光、集熱方面著手，致使結(jié)構(gòu)復雜、體積大、成本高、實施困難。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的在于提供一種既能提高太陽能電池板的光能轉(zhuǎn)換率，而且結(jié)構(gòu) 簡單、體積小、成本低、容易實施，可擴大應用范圍的帶有功率轉(zhuǎn)換器的太陽能電源。為達到以上目的，本實用新型所采用的技術(shù)方案是該帶有功率轉(zhuǎn)換器的太陽能 電源，由太陽能電池板、充電控制器和蓄電池構(gòu)成，充電控制器和蓄電池通過導線相連接， 同時，在充電控制器上設有負載插頭，其特征在于所述的太陽能電池板的正、負極分別通過 導線與功率轉(zhuǎn)換器的輸入端正、負極相連接，功率轉(zhuǎn)換器的輸出端正、負極通過導線與充電 控制器的電池板正、負極相連接。本實用新型還通過如下措施實施所述的功率轉(zhuǎn)換器，包括外殼體、輸入端接線端 子、輸出端接線端子和電路板構(gòu)成，電路板安裝在外殼體內(nèi)，并用樹脂灌封，一是起絕緣作 用，二是起防盜作用，在外殼體的一個端壁上設有輸入端接線端子，在外殼體的另一個端壁 上設有輸出端接線端子，輸入端接線端子與太陽能電池板相對應連接，輸出端接線端子與 充電控制器相對應連接。所述的功率轉(zhuǎn)換器中的電路板，由太陽能電池板電壓檢測電路、PWM脈寬調(diào)制電 路及脈沖輸出驅(qū)動電路和BUCK降壓電路組成，其中太陽能電池板電壓檢測電路，包括集 成塊電壓調(diào)整器TL431及其電阻札、R2, R3> R4> R9和電容C1 ；PWM脈寬調(diào)制電路，包括集成 塊TL494 ；脈沖輸出驅(qū)動電路，包括三極管C2655、三極管A1020和電容C4及電阻R5、R6、R7 ； BUCK降壓電路，包括二極管MUR20100、線圈L、電容C2及場效應管IRFZ3205 ；太陽能電池板 電壓檢測電路分別接集成塊TL494的1腳、2腳、14腳、15腳，其A、B點連接太陽能電池板 的正、負極，其正極A點與太陽能電池板的正極同時連接集成塊TL494的12腳、11腳、8腳； 集成塊TL494通過9腳、10腳與脈沖輸出驅(qū)動電路相連接輸出；脈沖輸出驅(qū)動電路輸出端 與BUCK降壓電路輸入端相連接，BUCK降壓電路的輸出端正、負極D、C點連接太陽能充電控 制器的電池板的正、負極。[0007]本實用新型的有益效果在于與目前在太陽能路燈等使用的太陽能電源相比，由 于增加了功率轉(zhuǎn)換裝置，而且這種功率轉(zhuǎn)換裝置是通過電路實現(xiàn)的，主控電路采用通用PWM 脈寬電路TL494組成電壓跟蹤式的電池板功率轉(zhuǎn)換器，利用了從電池板電壓降到開路電壓 的80%時的功率作為最大功率，省去了程序復雜的單片機線路，所以既能提高太陽能電池 板單位面積內(nèi)轉(zhuǎn)換的光能轉(zhuǎn)換率，而且結(jié)構(gòu)簡單、體積小、成本低、容易實施，可擴大太陽能 的應用范圍。

圖1、為本實用新型的結(jié)構(gòu)主視示意圖。圖2、為本實用新型的功率轉(zhuǎn)換器結(jié)構(gòu)局剖視放大示意圖。圖3、為本實用新型的功率轉(zhuǎn)換器電路原理示意圖。
具體實施方式
參照圖1、2、3制作本實用新型。該帶有功率轉(zhuǎn)換器的太陽能電源，由太陽能電池 板1、充電控制器2和蓄電池3構(gòu)成，充電控制器2和蓄電池3通過導線相連接，同時，在充 電控制器2上設有負載插頭，其特征在于所述的太陽能電池板1的正、負極分別通過導線與 功率轉(zhuǎn)換器4的輸入端正、負極相連接，功率轉(zhuǎn)換器4的輸出端正、負極通過導線與充電控 制器2的電池板正、負極相連接。所述的功率轉(zhuǎn)換器4，包括外殼體41、輸入端接線端子42、輸出端接線端子43和電 路板44構(gòu)成，電路板44安裝在外殼體41內(nèi)，并用樹脂灌封，一是起絕緣作用，二是起防盜 作用，在外殼體41的一個端壁上設有輸入端接線端子42，在外殼體41的另一個端壁上設 有輸出端接線端子43，輸入端接線端子42與太陽能電池板1相對應連接，輸出端接線端子 43與充電控制器2相對應連接，通過功率轉(zhuǎn)換器可最大限度的提高太陽能電池板的工作效 率，從而能得到更多的輸出功率，使其在最大功率狀態(tài)下工作。目前，雖然實現(xiàn)最大功率跟 蹤的方法很多，但都非常復雜。然而，在很多小型應用中(如太陽能路燈、庭院燈等)，并不 需要極其精確的MPP跟蹤方案，只需要一個工作效率約90%-95%的簡單低成本電壓跟蹤 式電池板功率轉(zhuǎn)換器即可。所以，采用這一功率轉(zhuǎn)換器的方案是可行的。所述的功率轉(zhuǎn)換器4中的電路板44，由太陽能電池板電壓檢測電路、PWM脈寬調(diào)制 電路及脈沖輸出驅(qū)動電路和BUCK降壓電路組成，其中太陽能電池板電壓檢測電路，包括 集成塊電壓調(diào)整器TL431及其電阻隊、R2、R3、R4、R9和電容C1 ；PWM脈寬調(diào)制電路，包括集成 塊TL494 ；脈沖輸出驅(qū)動電路，包括三極管C2655、三極管A1020和電容C4及電阻R5、R6、R7 ； BUCK降壓電路，包括二極管MUR20100、線圈L、電容C2及場效應管IRFZ3205 ；太陽能電池板 電壓檢測電路分別接集成塊TL494的1腳、2腳、14腳、15腳，其A、B點連接太陽能電池板 1的正、負極，其正極A點與太陽能電池板1的正極同時連接集成塊TL494的12腳、11腳、 8腳；集成塊TL494通過9腳、10腳與脈沖輸出驅(qū)動電路相連接輸出；脈沖輸出驅(qū)動電路輸 出端與BUCK降壓電路輸入端相連接，BUCK降壓電路的輸出端正、負極D、C點連接太陽能充 電控制器的電池板的正、負極，從而實現(xiàn)太陽能電池板的功率提升。
權(quán)利要求一種帶有功率轉(zhuǎn)換器的太陽能電源，由太陽能電池板(1)、充電控制器(2)和蓄電池(3)構(gòu)成，充電控制器(2)和蓄電池(3)通過導線相連接，同時，在充電控制器(2)上設有負載插頭，其特征在于所述的太陽能電池板(1)的正、負極分別通過導線與功率轉(zhuǎn)換器(4)的輸入端正、負極相連接，功率轉(zhuǎn)換器(4)的輸出端正、負極通過導線與充電控制器(2)的電池板正、負極相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶有功率轉(zhuǎn)換器的太陽能電源，其特征在于所述的功率轉(zhuǎn) 換器(4)，包括外殼體(41)、輸入端接線端子(42)、輸出端接線端子(43)和電路板(44)構(gòu) 成，電路板(44)安裝在外殼體(41)內(nèi)，在外殼體(41)的一個端壁上設有輸入端接線端子 (42)，在外殼體(41)的另一個端壁上設有輸出端接線端子(43)，輸入端接線端子(42)與太 陽能電池板(1)相對應連接，輸出端接線端子(43)與充電控制器(2)相對應連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的帶有功率轉(zhuǎn)換器的太陽能電源，其特征在于所述的功率 轉(zhuǎn)換器⑷中的電路板(44)，由太陽能電池板電壓檢測電路、PWM脈寬調(diào)制電路及脈沖輸 出驅(qū)動電路和BUCK降壓電路組成，其中太陽能電池板電壓檢測電路，包括集成塊電壓調(diào) 整器TL431及其電阻隊、R2、R3> R4> R9和電容C1 ；PWM脈寬調(diào)制電路，包括集成塊TL494 ；脈 沖輸出驅(qū)動電路，包括三極管C2655、三極管A1020和電容C4及電阻R5、R6, R7 ；BUCK降壓電 路，包括二極管MUR20100、線圈L、電容C2及場效應管IRFZ3205 ；太陽能電池板電壓檢測電 路分別接集成塊TL494的1腳、2腳、14腳、15腳，其A、B點連接太陽能電池板(1)的正、負 極，其正極A點與太陽能電池板(1)的正極同時連接集成塊TL494的12腳、11腳、8腳；集 成塊TL494通過9腳、10腳與脈沖輸出驅(qū)動電路相連接輸出；脈沖輸出驅(qū)動電路輸出端與 BUCK降壓電路輸入端相連接，BUCK降壓電路的輸出端正、負極D、C點連接太陽能充電控制 器的電池板的正、負極。
專利摘要本實用新型公開了一種帶有功率轉(zhuǎn)換器的太陽能電源，由太陽能電池板(1)、充電控制器(2)和蓄電池(3)構(gòu)成，其特征在于所述的太陽能電池板(1)的正、負極分別通過導線與功率轉(zhuǎn)換器(4)的輸入端正、負極相連接，功率轉(zhuǎn)換器(4)的輸出端正、負極通過導線與充電控制器(2)的電池板正、負極相連接。該太陽能電源，由于增加了功率轉(zhuǎn)換裝置，主控電路采用通用PWM脈寬電路組成電壓跟蹤式的電池板功率轉(zhuǎn)換器，利用從電池板電壓降到開路電壓的80％時的功率作為最大功率，省去單片機線路，所以不僅能提高太陽能電池板的光能轉(zhuǎn)換率，而且結(jié)構(gòu)簡單、體積小、成本低、容易實施，可廣泛用于太陽能電源。
文檔編號H02M3/155GK201758372SQ20102024151
公開日2011年3月9日 申請日期2010年6月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月30日
發(fā)明者徐昌吉, 王志強, 田方共 申請人:田方共