本發(fā)明涉及太陽能空調(diào)領(lǐng)域，特別涉及一種具有控制和電源防雷功能的太陽能空調(diào)系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

太陽能空調(diào)系統(tǒng)由太陽能電池、控制器、蓄電池和變頻空調(diào)器等部分組成?，F(xiàn)有的太陽能空調(diào)系統(tǒng)存在如下缺陷：控制器防雷保護(hù)措施不力，影響系統(tǒng)安全性能；蓄電池的多個(gè)單體蓄電池之間的容量和自放電不可避免的存在不一致的情形，影響蓄電池壽命。

同時(shí)，傳統(tǒng)的太陽能控制電路采用蓄電池單電源供電、低電壓斷開的方式。這種方式會(huì)出現(xiàn)一個(gè)死循環(huán)：如果蓄電池的供電電壓低于斷開功能的設(shè)定電壓，太陽能控制電路就會(huì)斷開，并且太陽能控制電路自己無法自動(dòng)恢復(fù)，原因在于太陽能控制電路只有在蓄電池電壓足夠高可以工作時(shí)，太陽能才能將輸出的光能通過太陽能控制電路給蓄電池充電，太陽能控制器斷開后即使太陽能輸出有電，但蓄電池電壓不夠，太陽能控制器低電壓斷開，所以這部分電能無法充到蓄電池里面，由于太陽能電能無法充到蓄電池，這樣蓄電池電壓就不會(huì)上升，太陽能控制器就不會(huì)重新啟動(dòng)。

許多用戶在將空調(diào)關(guān)機(jī)后沒有拔掉電源線的習(xí)慣，這樣空調(diào)仍然與市電連接。在雷雨天里，市電的輸電線路非常容易受到雷擊，一旦受到雷擊，市電的輸電線路中便會(huì)產(chǎn)生浪涌，此時(shí)與市電連接的空調(diào)就會(huì)受到雷擊浪涌的沖擊，容易受損。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，提供一種可以有效防雷、提高系統(tǒng)安全性能、具有較好的自啟動(dòng)能力、避免出現(xiàn)死循環(huán)狀態(tài)、能吸收空調(diào)受到的雷擊浪涌、保護(hù)空調(diào)不會(huì)被雷擊浪涌損壞的具有控制和電源防雷功能的太陽能空調(diào)系統(tǒng)。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：構(gòu)造一種具有控制和電源防雷功能的太陽能空調(diào)系統(tǒng)，包括太陽能電池、太陽能控制器、蓄電池和變頻空調(diào)器，所述太陽能控制器包括充電電路、控制電路、防雷電路和放電電路，所述變頻空調(diào)器包括逆變電路和壓縮機(jī)，所述太陽能電池與所述充電電路連接，所述充電電路通過所述控制電路與所述放電電路連接，所述充電電路和放電電路還均與所述蓄電池連接，所述控制電路通過所述防雷電路與所述蓄電池連接，所述放電電路還通過所述逆變電路與所述壓縮機(jī)連接；

所述控制電路包括太陽能控制端口、第三十一二極管、第三十二二極管、第三十三二極管、第三十四穩(wěn)壓管、第三十五二極管、第三十六二極管、第三十七穩(wěn)壓管、第三十一電阻、第三十二電阻、第三十三電阻、第三十一電容、第三十三電容、第三十一MOS管、集成穩(wěn)壓芯片和第三十一電感，所述太陽能端口的第一引腳和第二引腳均與所述太陽能電池的正極連接，所述太陽能端口的第三引腳和第四引腳均與所述太陽能電池的負(fù)極連接，所述太陽能端口的第二引腳還分別與所述第三十一二極管的陽極和第三十二二極管的陽極連接，所述第三十二二極管的陰極和第三十三二極管的陽極均與所述蓄電池的正極連接，所述第三十一二極管的陰極分別與所述第三十三二極管的陰極、第三十四穩(wěn)壓管的陰極、第三十三電阻的一端、第三十一電容的正極和集成穩(wěn)壓芯片的第一引腳連接，所述第三十四穩(wěn)壓管的陽極分別與所述第三十一電阻的一端和第三十二電阻的一端連接，所述第三十一MOS管的柵極與所述第三十二電阻的另一端連接，所述第三十一MOS管的源極分別與所述第三十一電阻的另一端、第三十五二極管的陽極和第三十六二極管的陽極連接，所述第三十五二極管的陰極與所述太陽能端口的第四引腳連接，所述第三十六二極管的陰極接地，所述第三十一MOS管的漏極分別與所述第三十三電阻的另一端和集成穩(wěn)壓芯片的第五引腳連接，所述第三十一電容的負(fù)極接地，所述集成穩(wěn)壓芯片的第三引腳接地，所述集成穩(wěn)壓芯片的第二引腳分別與所述第三十一電感的一端和第三十七穩(wěn)壓管的陰極連接，所述第三十七穩(wěn)壓管的陽極接地，所述第三十一電感的另一端通過所述第三十三電容接地，所述集成穩(wěn)壓芯片的第四引腳連接所述直流電源；

所述防雷電路包括第六十一電阻、第六十二電阻、第六十一壓敏電阻、第六十二壓敏電阻、第六十三壓敏電阻、第六十一熔斷器、第六十二熔斷器、第六十三熔斷器、第六十四熔斷器和氣體放電管，所述第六十一電阻的一端與所述直流電源的零線連接，所述第六十一電阻的另一端分別與所述第六十四熔斷器的一端和第六十一壓敏電阻的一端連接，所述第六十一壓敏電阻的另一端分別與所述第六十一熔斷器的一端和第六十二熔斷器的一端連接，所述第六十一熔斷器的另一端與所述直流電源的火線連接，所述第六十三熔斷器的一端與所述直流電源的火線連接，所述第六十三熔斷器的另一端通過所述第六十二壓敏電阻與所述氣體放電管的一端連接，所述第六十四熔斷器的另一端通過所述第六十三壓敏電阻與所述放電氣體管的一端連接，所述放電氣體管的另一端接地。

在本發(fā)明所述的具有控制和電源防雷功能的太陽能空調(diào)系統(tǒng)中，所述防雷電路還包括第六十三電阻，所述第六十三電阻的一端與所述第六十一電阻的另一端連接，所述第六十三電阻的另一端與所述第六十四熔斷器的一端連接。

在本發(fā)明所述的具有控制和電源防雷功能的太陽能空調(diào)系統(tǒng)中，所述防雷電路還包括第六十四電阻，所述第六十四電阻的一端與所述直流電源的火線連接，所述第六十四電阻的另一端與所述第六十三熔斷器的一端連接。

在本發(fā)明所述的具有控制和電源防雷功能的太陽能空調(diào)系統(tǒng)中，所述第三十一MOS管為N溝道MOS管。

實(shí)施本發(fā)明的具有控制和電源防雷功能的太陽能空調(diào)系統(tǒng)，具有以下有益效果：由于設(shè)有防雷電路，這樣就可以有效防雷，提高系統(tǒng)安全性能；另外，控制電路具有良好的自啟動(dòng)能力，避免了現(xiàn)有技術(shù)中常出現(xiàn)的死循環(huán)狀態(tài)；差模雷擊浪涌和共模雷擊浪涌都被防雷電路吸收，不會(huì)流至空調(diào)的其他電路中，從而保護(hù)空調(diào)不會(huì)被雷擊浪涌損壞；所以其可以有效防雷、提高系統(tǒng)安全性能、具有較好的自啟動(dòng)能力、避免出現(xiàn)死循環(huán)狀態(tài)、能吸收空調(diào)受到的雷擊浪涌、保護(hù)空調(diào)不會(huì)被雷擊浪涌損壞。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明具有控制和電源防雷功能的太陽能空調(diào)系統(tǒng)一個(gè)實(shí)施例中的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為所述實(shí)施例中控制電路的電路原理圖；

圖3為所述實(shí)施例中防雷電路的電路原理圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

在本發(fā)明具有控制和電源防雷功能的太陽能空調(diào)系統(tǒng)實(shí)施例中，該具有控制和電源防雷功能的太陽能空調(diào)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示。圖1中，該具有控制和電源防雷功能的太陽能空調(diào)系統(tǒng)包括太陽能電池PV、太陽能控制器1、蓄電池BAT和變頻空調(diào)器2，其中，太陽能控制器1包括充電電路11、控制電路12、防雷電路14和放電電路13，變頻空調(diào)器2包括逆變電路21和壓縮機(jī)22，太陽能電池PV與充電電路11連接，充電電路11通過控制電路12與放電電路13連接，充電電路11和放電電路13還均與蓄電池BAT連接，控制電路12通過防雷電路14與蓄電池BAT連接，放電電路13還通過逆變電路21與壓縮機(jī)22連接。太陽能電池PV是將太陽的輻射轉(zhuǎn)換為電能，或送往蓄電池BAT中存儲(chǔ)起來，或推動(dòng)變頻空調(diào)器2工作。太陽能控制器1的作用是控制整個(gè)具有控制和電源防雷功能的太陽能空調(diào)系統(tǒng)的工作狀態(tài)，并對(duì)蓄電池BAT起到過充電保護(hù)和過放電保護(hù)的作用。蓄電池BAT的作用是在有光照時(shí)將太陽能電池PV所發(fā)出的電能儲(chǔ)存起來，到需要的時(shí)候再釋放出來。變頻空調(diào)器2作為交流源，可以方便地調(diào)速。

太陽能控制器1通過其防雷電路14可以有效防雷，增強(qiáng)系統(tǒng)的防雷能力，提高系統(tǒng)的安全性能，蓄電池BAT在不損失太陽能轉(zhuǎn)換能量的前提下，提高了蓄電池組3的充電效率及太陽能電源的實(shí)際使用效率，蓄電池BAT進(jìn)行充電的同時(shí)又可以保證蓄電池BAT的活性，避免了蓄電池BAT發(fā)生沉積，從而較大程度的延長了蓄電池BAT的壽命。

圖2為本實(shí)施例中控制電路的電路原理圖。圖2中，控制電路12包括太陽能控制端口XS1、第三十一二極管D31、第三十二二極管D32、第三十三二極管D33、第三十四穩(wěn)壓管D34、第三十五二極管D35、第三十六二極管D36、第三十七穩(wěn)壓管D37、第三十一電阻R31、第三十二電阻R32、第三十三電阻R33、第三十一電容C31、第三十三電容C33、第三十一MOS管Q31、集成穩(wěn)壓芯片U31和第三十一電感L31，其中，第三十一二極管D31和第三十三二極管D33未防反二極管，第三十二二極管D32為可控硅整流管，第三十二電阻R32為限流電阻，用于進(jìn)行過流保護(hù)。本實(shí)施例中，第三十一MOS管Q31為N溝道MOS管，當(dāng)然，在本實(shí)施例的一些情況下，第三十一MOS管Q31也可以為P溝道MOS管，但這時(shí)控制電路的結(jié)構(gòu)要相應(yīng)發(fā)生變化。

本實(shí)施例中，太陽能端口XS1的第一引腳和第二引腳均與太陽能電池的正極PV+連接，太陽能端口XS1的第三引腳和第四引腳均與太陽能電池PV-的負(fù)極連接，太陽能端口XS1的第二引腳還分別與第三十一二極管D31的陽極和第三十二二極管D32的陽極連接，第三十二二極管D32的陰極和第三十三二極管D33的陽極均與蓄電池的正極BAT+連接，第三十一二極管D31的陰極分別與第三十三二極管D32的陰極、第三十四穩(wěn)壓管D34的陰極、第三十三電阻R33的一端、第三十一電容C31的正極和集成穩(wěn)壓芯片U31的第一引腳連接，第三十四穩(wěn)壓管D34的陽極分別與第三十一電阻R31的一端和第三十二電阻R32的一端連接。第三十一電容C31可以增加電路的穩(wěn)定性，消除電源波動(dòng)。

本實(shí)施例中，第三十一MOS管Q31的柵極與第三十二電阻R32的另一端連接，第三十一MOS管Q31的源極分別與第三十一電阻R31的另一端、第三十五二極管D35的陽極和第三十六二極管D36的陽極連接，第三十五二極管D35的陰極與太陽能端口XS1的第四引腳連接，第三十六二極管D36的陰極接地，第三十一MOS管Q31的漏極分別與第三十三電阻R33的另一端和集成穩(wěn)壓芯片U31的第五引腳連接，第三十一電容C31的負(fù)極接地，集成穩(wěn)壓芯片U6的第三引腳接地，集成穩(wěn)壓芯片U31的第二引腳分別與第三十一電感L31的一端和第三十七穩(wěn)壓管D37的陰極連接，第三十七穩(wěn)壓管D37的陽極接地，第三十一電感L31的另一端通過第三十三電容C33接地，集成穩(wěn)壓芯片U31的第四引腳連接直流電源VDD。

太陽能電池的正極PV+經(jīng)過第三十二二極管D32輸出到蓄電池正極BAT+，太陽能電池的正極PV+經(jīng)過第三十一二極管D31、蓄電池正極BAT+經(jīng)過第三十三二極管D33連接到第三十四穩(wěn)壓管D34的陰極，經(jīng)過第三十四穩(wěn)壓管D34和第三十一電阻R31后分別到達(dá)接地端GND和太陽能電池的負(fù)極PV-，為了防止電流逆向，在第三十一電阻R31接地和連接至太陽能電池的負(fù)極PV-之前分別設(shè)有第三十五二極管D35、第三十六二極管D36，太陽能電池的正極PV+和蓄電池的正極BAT+分別通過第三十一二極管D31和第三十三二極管D33后都連接到集成穩(wěn)壓芯片U31的第一引腳為其提供工作電源。

集成穩(wěn)壓芯片U31的第五引腳為低電平時(shí)，系統(tǒng)進(jìn)行工作；集成穩(wěn)壓芯片U31的第五引腳為高電平時(shí)，系統(tǒng)不工作；第三十一MOS管Q31的柵極和源極之間電壓大于VDD時(shí)(例如：當(dāng)VDD等于5V時(shí)，即Vgs>5V)，第三十一MOS管Q31導(dǎo)通，此時(shí)第三十一MOS管Q31的漏極與源極導(dǎo)通，集成穩(wěn)壓芯片U31的第五引腳接地，為低電平，系統(tǒng)處于工作狀態(tài)；第三十一MOS管Q31的柵極和源極之間電壓小于VDD時(shí)(例如：當(dāng)VDD等于5V時(shí)，即Vgs<5V)，第三十一MOS管Q31截止，第三十一MOS管Q31截止的漏極與源極截止，集成穩(wěn)壓芯片U31的第五引腳為高電平，系統(tǒng)處于不工作狀態(tài)。第三十四穩(wěn)壓管D34在合理反向電流范圍內(nèi)自身電壓恒定。本發(fā)明可以有效防雷、提高系統(tǒng)安全性能、蓄電池進(jìn)行充電的同時(shí)又可以保證蓄電池的活性、能延長蓄電池的壽命、能提高對(duì)蓄電池的充電效率、延長蓄電池的用電時(shí)間、具有較好的自啟動(dòng)能力、避免出現(xiàn)死循環(huán)狀態(tài)。

本實(shí)施例中，控制電路12還包括第三十二電容C32，第三十二電容C32的一端與第三十一MOS管Q31的漏極連接，第三十二電容C32的另一端與集成穩(wěn)壓芯片U31的第五引腳連接。第三十二電容C32用于防止第三十一MOS管Q31和集成穩(wěn)壓芯片U31之間的干擾。

本實(shí)施例中，控制電路12還包括第三十四電阻R34，第三十四電阻R34的一端與第三十一二極管D31的陰極連接，第三十四電阻R34的另一端與集成穩(wěn)壓芯片U31的第一引腳連接。本實(shí)施例中，控制電路12還包括第三十五電阻R35，第三十五電阻R35的一端與集成穩(wěn)壓芯片U31的第四引腳連接，第三十五電阻R35的另一端與直流電源VDD連接。第三十四電阻R34和第三十五電阻R35均為限流電阻，用于進(jìn)行過流保護(hù)。

本實(shí)施例中，控制電路12還包括第三十六電阻R36，第三十六電阻R36的一端與集成穩(wěn)壓芯片U31的第二引腳連接，第三十六電阻R36的另一端與第三十一電感L31的一端連接。第三十六電阻R36限流電阻，用于進(jìn)行過流保護(hù)。

圖3是本實(shí)施例中防雷電路的電路原理圖。圖3中，該防雷電路14包括第六十一電阻R61、第六十二電阻R62、第六十一壓敏電阻VR61、第六十二壓敏電阻VR62、第六十三壓敏電阻VR63、第六十一熔斷器F61、第六十二熔斷器F62、第六十三熔斷器F63、第六十四熔斷器F64和氣體放電管FD1。其中，第六十一電阻R61的一端與直流電源VDD的零線N(具體是直流電源的輸入接口的零線)連接，第六十一電阻R61的另一端分別與第六十四熔斷器F64的一端和第六十一壓敏電阻VR61的一端連接，第六十一壓敏電阻VR61的另一端分別與第六十一熔斷器F61的一端和第六十二熔斷器F62的一端連接，第六十一熔斷器的F61另一端與直流電源VDD的火線L連接，第六十三熔斷器F63的一端與直流電源VDD的火線L連接，第六十三熔斷器F63的另一端通過第六十二壓敏電阻VR62與氣體放電管FD1的一端連接，第六十四熔斷器F64的另一端通過第六十三壓敏電阻VR63與放電氣體管FD1的一端連接，放電氣體管FD1的另一端接地。

其中，第六十一電阻R61和第六十二電阻R62均為限流電阻。用于對(duì)直流電源的火線和零線之間的回路進(jìn)行過流保護(hù)，提高系統(tǒng)的安全性能。

有差模雷擊浪涌從直流電源VDD的火線L和零線N之間過來時(shí)，第六十一壓敏電阻VR61的阻值迅速降低，將直流電源VDD的火線L和零線N短接，差模雷擊浪涌由此被消除。有共模雷擊浪涌從直流電源VDD的火線L和地GND之間或者零線N與地GND之間過來時(shí)，第六十二壓敏電阻VR62或第六十三壓敏電阻VR1的阻值迅速降低，將該共模雷擊浪涌引到氣體放電管FD1中，氣體放電管FD1迅速被擊穿而開始放電，共模雷擊浪涌由此被消除。由此可見，差模雷擊浪涌和共模雷擊浪涌都被防雷電路14吸收，不會(huì)流至空調(diào)的其他電路中，從而保護(hù)空調(diào)不會(huì)被雷擊浪涌損壞。所以其能吸收空調(diào)受到的雷擊浪涌、保護(hù)空調(diào)不會(huì)被雷擊浪涌損壞。

如果從直流電源VDD的火線L和零線N之間過來的差模雷擊浪涌的電流過大，第六十一熔斷器F61就會(huì)熔斷；如果從直流電源VDD的火線L和地GND之間或者零線N與地GND之間過來共模雷擊浪涌的電流過大，第六十三熔斷器F63或第六十四熔斷器F64就會(huì)熔斷，第六十二熔斷器F62(直流電源VDD的常規(guī)保險(xiǎn)絲)也會(huì)熔斷，從而切斷直流電源VDD。

本實(shí)施例中，該防雷電路14還包括第六十三電阻R63，第六十三電阻R63的一端與第六十一電阻R61的另一端連接，第六十三電阻R63的另一端與第六十四熔斷器F64的一端連接。第六十三電阻R63為限流電阻，用于對(duì)直流電源VDD的零線N與地GND之間的回路進(jìn)行過流保護(hù)，進(jìn)一步提高系統(tǒng)的安全性能。

本實(shí)施例中，該防雷電路14還包括第六十四電阻R64，第六十四電阻R64的一端與直流電源VDD的火線L連接，第六十四電阻R64的另一端與第六十三熔斷器的F63一端連接。第六十四電阻R64為限流電阻，用于對(duì)直流電源VDD的火線L與地GND之間的回路進(jìn)行過流保護(hù)，更進(jìn)一步提高系統(tǒng)的安全性能。

總之，本發(fā)明由于設(shè)有防雷電路14，這樣就可以有效防雷，提高系統(tǒng)安全性能；在直流電源VDD的火線L和零線N之間、火線L與地GND之間和零線N與地GND之間均連接壓敏電阻，有差模雷擊浪涌從直流電源VDD的火線L和零線N之間過來時(shí)，第六十一壓敏電阻VR61的阻值迅速降低，將直流電源VDD的火線L和零線N短接，差模雷擊浪涌由此被消除，有共模雷擊浪涌從直流電源VDD的火線L和地GND之間或者零線N與地GND之間過來時(shí)，第六十二壓敏電阻VR62或第六十三壓敏電阻VR63的阻值迅速降低，將該共模雷擊浪涌引到氣體放電管FD1中，氣體放電管FD1迅速被擊穿而開始放電，共模雷擊浪涌由此被消除。由此可見，差模雷擊浪涌和共模雷擊浪涌都被防雷電路吸收，不會(huì)流至空調(diào)的其他電路中，從而保護(hù)空調(diào)不會(huì)被雷擊浪涌損壞。另外，控制電路12具有良好的自啟動(dòng)能力，避免了現(xiàn)有技術(shù)中常出現(xiàn)的死循環(huán)狀態(tài)。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。