一體式光伏電源的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種一體式光伏電源，屬于光伏能源領(lǐng)域，包括太陽能電池組件，以及設(shè)置在太陽能電池組件背面的連接裝置、移動電源模塊等，其中，連接裝置頂部設(shè)有接線盒，移動電源模塊活動安裝在連接裝置內(nèi)；所述移動電源模塊包括蓄電池、電池保護(hù)板、電池檢測裝置、控制開關(guān)、穩(wěn)壓芯片、單片機(jī)、MOS管、LED指示燈、5V和12V輸出接口等，上述一體式光伏電源直接在太陽能電池組件背面安裝接線盒和移動電源模塊，采用連接裝置組成一體式結(jié)構(gòu)，體積和重量大幅度降低，而且整個光伏電源設(shè)有完善的防水保護(hù)措施，可以防止雨水進(jìn)入移動電源模塊，保證其使用壽命，采用太陽能電池和外接電源兩種供電方式，保證負(fù)載持續(xù)有電。
【專利說明】一體式光伏電源
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明公開一種一體式光伏電源，屬于光伏能源領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，市面上很多便攜性光伏電源，主要有箱體，以及安裝在箱體內(nèi)的光伏組件、電源轉(zhuǎn)換模塊、輸入輸出接口、支架等組成，因?yàn)橄潴w體積龐大且結(jié)構(gòu)笨重，使便攜式光伏電源顯得華而不實(shí)。此外，現(xiàn)有技術(shù)中的光伏電源一般不具有防水功能，很容易使電源進(jìn)水受潮，進(jìn)而影響使用壽命。
[0003]有鑒于此，本發(fā)明人對此進(jìn)行研究，專門開發(fā)出一種一體式光伏電源，本案由此產(chǎn)生。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]本發(fā)明的目的是提供一種一體式光伏電源，具有供電可靠，體積小、重量輕、攜帶方便、防水等優(yōu)點(diǎn)。
[0005]為解決上述問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為:
一體式光伏電源，包括太陽能電池組件，以及設(shè)置在太陽能電池組件背面的連接裝置、移動電源模塊等，其中，連接裝置頂部設(shè)有接線盒，移動電源模塊活動安裝在連接裝置內(nèi)；所述移動電源模塊包括殼體、以及連接在殼體兩端的充電端和放電端，其中，殼體內(nèi)安裝有蓄電池、電池保護(hù)板、電池檢測裝置、穩(wěn)壓芯片、單片機(jī)、MOS管，充電端設(shè)有充電母端口，放電端設(shè)有控制開關(guān)、LED指示燈、5V和12V輸出接口，太陽能電池組件依次通過接線盒、充電保護(hù)板與蓄電池相連，蓄電池經(jīng)過MOS管、穩(wěn)壓芯片、5V和12V輸出接口為負(fù)載供電，單片機(jī)的輸入端與電池檢測裝置、控制開關(guān)相連，輸出端與MOS管、LED指示燈相連，電池檢測裝置與蓄電池相連，用于檢測蓄電池的剩余電量，并將電量信息反饋給單片機(jī)，單片機(jī)通過LED指示燈顯示剩余電量，控制開關(guān)通過單片機(jī)控制MOS管的導(dǎo)通和關(guān)閉。
[0006]上述連接裝置，包括底板，以及設(shè)置在底板兩側(cè)的若干對U型爪，U型爪和底板相連，形成一用于容納移動電源模塊的電源槽，底板一端設(shè)有接線盒，另一端向上翹起形成一擋條，防止移動電源模塊滑出；所述接線盒與電源凹槽相連的壁上設(shè)有一充電子端口，用于連接移動電源模塊蓄電池的充電母端口，所述充電子端口的底部設(shè)有一個密封圈，用于防止雨水進(jìn)入充電母端口。
[0007]作為優(yōu)選，上述連接裝置包括2-3對U型爪，兩個相鄰的U型爪，以及U型爪與接線盒、U型爪與擋條之間開設(shè)有圓弧形凹槽，開設(shè)圓弧形凹槽可以使U型爪彈性更強(qiáng)，方便安裝或拆卸移動電源模塊，同時還可以減輕底板的重量、節(jié)省材料。
[0008]上述移動電源模塊的充電端和放電端都樞接有一個堵頭，可以自由轉(zhuǎn)動，其中，充電端堵頭用于遮蓋充電母端口，放電端堵頭用于遮蓋控制開關(guān)、5V和12V輸出接口和LED指示燈等，防止雨水通過上述裸露接口進(jìn)入移動電源模塊內(nèi)部，影響移動電源模塊的使用壽命O[0009]上述移動電源模塊的殼體與放電端、充電端的連接處，進(jìn)一步設(shè)有一橡膠墊圈，用于密封，防止雨水進(jìn)入。
[0010]上述蓄電池采用聚合物鋰離子電池。
[0011]作為優(yōu)選，上述連接裝置固定在太陽能電池組件背面的中間位置。
[0012]所述單片機(jī)采用型號為ATTINY244A-20SSU的單片機(jī)。
[0013]作為優(yōu)選，MOS管連接有2-4個穩(wěn)壓芯片，所述穩(wěn)壓芯片采用型號為LM2575S系列的芯片。
[0014]上述太陽能電池組件的側(cè)邊還設(shè)有一把手，方便提取光伏電源。
[0015]上述太陽能電池組件采用鋁合金邊框，具有質(zhì)輕、防水防腐蝕的功能。
[0016]上述一體式光伏電源工作原理:按下控制開關(guān)，單片機(jī)控制MOS管閉合，太陽能電池組件轉(zhuǎn)化的電能通過接線盒、電池保護(hù)板傳輸?shù)叫铍姵剡M(jìn)行存儲，蓄電池的電源經(jīng)過MOS管和穩(wěn)壓芯片穩(wěn)壓后，分別通過5V和12V輸出接口直接為負(fù)載提供電源；電池檢測裝置檢測蓄電池的剩余電量，并將電量信息反饋給單片機(jī)，同時通過LED指示燈進(jìn)行顯示；當(dāng)剩余電量低于設(shè)定閥值時，單片機(jī)控制MOS管斷開，使蓄電池停止放電。當(dāng)太陽能電池組件停止發(fā)電時，所述光伏電源的充電母端口可以直接接通外接電源，為蓄電池充電，進(jìn)而為負(fù)載持續(xù)供電。
[0017]與現(xiàn)有技術(shù)相比，上述一體式光伏電源直接在太陽能電池組件背面安裝接線盒和移動電源模塊，采用連接裝置組成一體式結(jié)構(gòu)，體積和重量大幅度降低，而且整個光伏電源設(shè)有完善的防水保護(hù)措施，可以防止雨水進(jìn)入移動電源模塊，保證其使用壽命，采用太陽能電池和外接電源兩種供電方式，保證負(fù)載持續(xù)有電；此外，上述光伏電源連接裝置使用時，先將其固定在光伏電源的背面，然后將移動電源模塊插入電源槽，接線盒的充電端口與蓄電池的充電端相連，移動電源模塊活動安裝在連接裝置內(nèi)，方便拆卸和組裝；而且整個連接裝置結(jié)構(gòu)簡單、體積小。
[0018]以下結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0019]圖1為本實(shí)施例一體式光伏電源主視圖；
圖2為本實(shí)施例一體式光伏電源后視圖；
圖3為本實(shí)施例的一體式光伏移動電源模塊爆炸圖；
圖4為本實(shí)施例的一體式光伏移動電源模塊立體圖；
圖5為本實(shí)施例的一體式光伏移動電源模塊充電端平面圖；
圖6為本實(shí)施例的一體式光伏電源連接裝置立體圖；
圖7為本實(shí)施例一體式光伏電源電路連接圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]如圖1-5所示，一體式光伏電源，包括太陽能電池組件1，以及設(shè)置在太陽能電池組件I背面的連接裝置2、移動電源模塊4 ;其中，連接裝置2固定在太陽能電池組件I背面的中間位置，連接裝置2頂部設(shè)有接線盒3，移動電源模塊4活動安裝在連接裝置2內(nèi)，方便拆卸和安裝。所述移動電源模塊4包括殼體41，以及安裝在殼體41兩端的充電端42和放電端43，其中，殼體41內(nèi)安裝有蓄電池411、電池保護(hù)板412、電池檢測裝置413、穩(wěn)壓芯片414、單片機(jī)415、M0S管416，充電端42設(shè)有充電母端口 422，放電端43設(shè)有控制開關(guān)432、LED指示燈433、5V和12V輸出接口 434。上述移動電源模塊的充電端42和放電端43都樞接有一個堵頭，可以自由轉(zhuǎn)動，當(dāng)充電母端口 422不使用時，充電端堵頭421滑入充電端的凹槽423，遮住充電母端口 422 ;當(dāng)放電端43的控制開關(guān)432、LED指示燈433、5V和12V輸出接口 434不使用時，放電端堵頭431滑入放電端凹槽435，遮住控制開關(guān)432、5V和12V輸出接口 434和LED指示燈433等，防止雨水通過上述裸露接口進(jìn)入移動電源模塊4內(nèi)部，影響移動電源模塊4的使用壽命。堵頭的形狀和大小可以根據(jù)實(shí)際情況設(shè)計，只要能遮住裸露的部件，防止雨水進(jìn)入就行。上述移動電源模塊的殼體41與放電端43、充電端42的連接處，進(jìn)一步設(shè)有一橡膠墊圈44,用于密封,防止雨水進(jìn)入。
[0021]上述太陽能電池組件I的側(cè)邊還設(shè)有一把手7，方便提取光伏電源。太陽能電池組件I采用鋁合金邊框，并用硅膠進(jìn)行密封，具有質(zhì)輕、防水防腐蝕的功能。上述一體式光伏電源直接在太陽能電池組件I背面安裝接線盒3和移動電源模塊4，采用連接裝置2組成一體式結(jié)構(gòu)，體積和重量大幅度降低。
[0022]上述連接裝置2，包括底板21，以及設(shè)置在底板21兩側(cè)的3對U型爪22，U型爪22和底板21相連，形成一用于容納移動電源模塊4的電源槽，底板21 —端設(shè)有接線盒3，另一端向上翹起形成一擋條23，防止移動電源模塊4滑出；所述接線盒3與電源凹槽相連的壁上設(shè)有一充電子端口 31，所述充電子端口 31的底部設(shè)有一個密封圈32，當(dāng)移動電源模塊4放入電源槽后，充電子端口 31插入充電母端口 422，密封圈32抵住原本用于放置堵頭421的凹槽，使充電子端口 31與充電母端口 422緊密結(jié)合，防止雨水進(jìn)入充電母端口 422。
[0023]如圖6所示，上述底板21的兩側(cè)開設(shè)有4個圓弧形凹槽24，所述凹槽24位于兩個相鄰的U型爪22，以及U型爪22與接線盒3、U型爪22與擋條23之間，其中，位于兩個相鄰的U型爪22之間凹槽為半圓形，位于U型爪22與接線盒3、U型爪22與擋條23之間的凹槽為4/1圓形。開設(shè)圓弧形凹槽24可以使U型爪22彈性更強(qiáng)，方便安裝或拆卸移動電源模塊4，同時還可以減輕底板的重量、節(jié)省材料。
[0024]如圖7所示，所述移動電源模4塊包括蓄電池411、電池保護(hù)板412、電池檢測裝置413、單片機(jī)415、LED指示燈433、控制開關(guān)432、M0S管416、穩(wěn)壓芯片414、5V和12V輸出接口 434等，單片機(jī)415的輸入端與電池檢測裝置413、控制開關(guān)432相連，輸出端與MOS管416、LED指示燈433相連，太陽能電池組件I依次通過接線盒3、充電保護(hù)板412與蓄電池411相連，所述控制開關(guān)432通過單片機(jī)415控制MOS管的導(dǎo)通和關(guān)閉，按下控制開關(guān)432，MOS管416閉合，太陽能電池組件I轉(zhuǎn)化的電能通過接線盒3、電池保護(hù)板412傳輸?shù)叫铍姵?11進(jìn)行存儲，蓄電池411的電源經(jīng)過MOS管416和穩(wěn)壓芯片414穩(wěn)壓后，分別通過5V和12V輸出接口 434直接為負(fù)載5提供電源；電池檢測裝置413與蓄電池411相連，用于檢測蓄電池411的剩余電量，并將電量信息反饋給單片機(jī)415，同時通過LED指示燈433進(jìn)行顯示；當(dāng)剩余電量低于設(shè)定閥值時，單片機(jī)415控制MOS管416斷開，使蓄電池411停止放電。當(dāng)太陽能電池組件I停止發(fā)電時，所述光伏電源的充電母端口 422可以直接接通外接電源6，外接電源通過電池保護(hù)板412可以直接給蓄電池411充電，進(jìn)而為負(fù)載持續(xù)供電，保證負(fù)載供電的穩(wěn)定性和可靠性。
[0025]在本實(shí)施例中，上述蓄電池411采用聚合物鋰離子電池。蓄電池411也可以采用其他類型的電池，只要能實(shí)現(xiàn)蓄電功能即可；所述單片機(jī)415采用型號為ATTINY244A-20SSU的單片機(jī)，也可以采用其他類似功能的單片機(jī)替代；MOS管416連接有2個穩(wěn)壓芯片48，型號分別為LM2575S-12和LM2575S-5.0，其中，LM2575S-12穩(wěn)壓芯片與12V的輸出接口相連，LM2575S-5與5V的輸出接口相連，輸出接口可以為DC插座、USB接口等，具體種類和數(shù)量可以根據(jù)實(shí)際情況而定。
[0026]上述實(shí)施例和圖式并非限定本發(fā)明的產(chǎn)品形態(tài)和式樣，任何所屬【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員對其所做的適當(dāng)變化或修飾，皆應(yīng)視為不脫離本發(fā)明的專利范疇。
【權(quán)利要求】
1.一體式光伏電源，其特征在于:包括太陽能電池組件，以及設(shè)置在太陽能電池組件背面的連接裝置、移動電源模塊，其中，連接裝置頂部設(shè)有接線盒，移動電源模塊活動安裝在連接裝置內(nèi)；所述移動電源模塊包括殼體、以及連接在殼體兩端的充電端和放電端，其中，殼體內(nèi)安裝有蓄電池、電池保護(hù)板、電池檢測裝置、穩(wěn)壓芯片、單片機(jī)、MOS管，充電端設(shè)有充電母端口，放電端設(shè)有控制開關(guān)、LED指示燈、5V和12V輸出接口，太陽能電池組件依次通過接線盒、充電保護(hù)板與蓄電池相連，蓄電池經(jīng)過MOS管、穩(wěn)壓芯片、5V和12V輸出接口為負(fù)載供電，單片機(jī)的輸入端與電池檢測裝置、控制開關(guān)相連，輸出端與MOS管、LED指示燈相連，電池檢測裝置與蓄電池相連，用于檢測蓄電池的剩余電量，并將電量信息反饋給單片機(jī)，單片機(jī)通過LED指示燈顯示剩余電量，控制開關(guān)通過單片機(jī)控制MOS管的導(dǎo)通和關(guān)閉。
2.如權(quán)利要求1所述的一體式光伏電源，其特征在于:上述連接裝置，包括底板，以及設(shè)置在底板兩側(cè)的若干對U型爪，U型爪和底板相連，形成一用于容納移動電源模塊的電源槽，底板一端設(shè)有接線盒，另一端向上翹起形成一擋條，防止移動電源模塊滑出；所述接線盒與電源凹槽相連的壁上設(shè)有一充電子端口，用于連接移動電源模塊蓄電池的充電母端口，所述充電子端口的底部進(jìn)一步設(shè)有一個密封圈。
3.如權(quán)利要求2所述的一體式光伏電源，其特征在于:上述連接裝置包括2-3對U型爪，兩個相鄰的U型爪，以及U型爪與接線盒、U型爪與擋條之間開設(shè)有圓弧形凹槽。
4.如權(quán)利要求1所述的一體式光伏電源，其特征在于:上述移動電源模塊的充電端和放電端都樞接有一個堵頭。
5.如權(quán)利要求1所述的一體式光伏電源，其特征在于:上述移動電源模塊的殼體與放電端、充電端的連接處，進(jìn)一步設(shè)有一橡膠墊圈。
6.如權(quán)利要求1所述的一體式光伏電源，其特征在于:上述蓄電池采用聚合物鋰離子電池。
7.如權(quán)利要求1所述的一體式光伏電源，其特征在于:上述連接裝置固定在太陽能電池組件背面的中間位置。
8.如權(quán)利要求1所述的一體式光伏電源，其特征在于:所述單片機(jī)采用型號為ATTINY244A-20SSU 的單片機(jī)。
9.如權(quán)利要求1所述的一體式光伏電源，其特征在于:M0S管連接有2-4個穩(wěn)壓芯片，所述穩(wěn)壓芯片采用型號為LM2575S系列的芯片。
10.如權(quán)利要求1所述的一體式光伏電源，其特征在于:上述太陽能電池組件的側(cè)邊還設(shè)有一把手，所述太陽能電池組件采用鋁合金邊框。
【文檔編號】H02J7/00GK103490471SQ201310433397
【公開日】2014年1月1日 申請日期:2013年9月22日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月22日
【發(fā)明者】張永河, 張明, 梁永利 申請人:浙江環(huán)球光伏科技有限公司