本實(shí)用新型涉及供電電源
技術(shù)領(lǐng)域：
，特別涉及一種供電系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
：現(xiàn)有技術(shù)中，供電系統(tǒng)通過(guò)將市電進(jìn)行功率變換、整流、濾波等處理后輸出至用電設(shè)備，以給用電設(shè)備提供供電電源。該供電系統(tǒng)雖然能滿足用電設(shè)備的供電需求，但是，該供電系統(tǒng)輸出的電源全部取自于市電，電能需求量過(guò)多。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本實(shí)用新型的主要目的是提供一種供電系統(tǒng)，旨在減少供電系統(tǒng)的電能輸入。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提出的供電系統(tǒng)包括電能變換模塊、自然能源轉(zhuǎn)換模塊及切換控制模塊，所述電能變換模塊的輸出端與所述切換控制模塊的第一輸入端連接，所述自然能源轉(zhuǎn)換模塊的輸出端與所述切換控制模塊的第二輸入端連接，所述切換控制模塊的輸出端與所述用電設(shè)備連接；其中：所述切換控制模塊包括觸發(fā)單元、第一開關(guān)管及第一二極管，所述第一二極管的陽(yáng)極為所述切換控制模塊的第一輸入端，所述第一二極管的陰極與所述第一開關(guān)管的輸出端連接，其連接節(jié)點(diǎn)為所述切換控制模塊的輸出端；所述第一開關(guān)管的輸入端與所述觸發(fā)單元的觸發(fā)端連接，其連接節(jié)點(diǎn)為所述切換控制模塊的第二輸入端，所述第一開關(guān)管的受控端與所述觸發(fā)單元的受控端連接；所述第一二極管的導(dǎo)通壓降大于所述第一開關(guān)管的導(dǎo)通壓降。優(yōu)選地，所述觸發(fā)單元包括第一電阻、第二電阻、第三電阻、第二開關(guān)管及穩(wěn)壓二極管，所述穩(wěn)壓二極管的陰極為所述觸發(fā)單元的觸發(fā)端，所述穩(wěn)壓二極管的陽(yáng)極、所述第一電阻的第一端及所述第二電阻的第一端互連，所述第一電阻的第二端接地；所述第二電阻的第二端與所述第二開關(guān)管的受控端連接，所述第二開關(guān)管的輸出端接地，所述第二開關(guān)管的輸入端與所述第三電阻的第二端連接，所述第三電阻的第一端為所述觸發(fā)單元的控制端。優(yōu)選地，所述第一開關(guān)管為PNP型三極管或者P-MOS管。優(yōu)選地，所述第二開關(guān)管為NPN型三極管或者N-MOS管。優(yōu)選地，所述切換控制模塊還包括第一電容，所述第一電容的正極、所述第一二極管的陰極及第一開關(guān)管的輸出端互連，其連接節(jié)點(diǎn)為所述切換控制模塊的輸出端。優(yōu)選地，所述自然能源轉(zhuǎn)換模塊包括光伏單元及儲(chǔ)能單元，所述光伏單元的輸出端與所述儲(chǔ)能單元的第一輸入端連接，所述儲(chǔ)能單元的輸出端為所述自然能源轉(zhuǎn)換模塊的輸出端。優(yōu)選地，所述自然能源轉(zhuǎn)換模塊包括風(fēng)電單元及儲(chǔ)能單元，所述風(fēng)電單元的輸出端與所述儲(chǔ)能單元的第二輸入端連接，所述儲(chǔ)能單元的輸出端為所述自然能源轉(zhuǎn)換模塊的輸出端。優(yōu)選地，所述自然能源轉(zhuǎn)換模塊包括光伏單元、風(fēng)電單元及儲(chǔ)能單元，所述光伏單元的輸出端與所述儲(chǔ)能單元的第一輸入端連接，所述風(fēng)電單元的輸出端與所述儲(chǔ)能單元的第二輸入端連接，所述儲(chǔ)能單元的輸出端為所述自然能源轉(zhuǎn)換模塊的輸出端。優(yōu)選地，所述儲(chǔ)能單元為蓄電池。本實(shí)用新型技術(shù)方案通過(guò)采用切換控制模塊在自然能源轉(zhuǎn)換模塊中的電能不足時(shí)，控制電能變換模塊給用電設(shè)備用電，在自然能源切換模塊中的電能充足時(shí)，控制自然能源轉(zhuǎn)換模塊給用電設(shè)備供電。這樣，本供電系統(tǒng)輸出的電源中，一部分取自于市電，一部分取自于自然能源，因此，相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型技術(shù)方案節(jié)省了供電系統(tǒng)所需的電能。附圖說(shuō)明為了更清楚地說(shuō)明本實(shí)用新型實(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(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖示出的結(jié)構(gòu)獲得其他的附圖。圖1為本實(shí)用新型供電系統(tǒng)第一實(shí)施例的電路結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實(shí)用新型供電系統(tǒng)第二實(shí)施例的電路結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本實(shí)用新型供電系統(tǒng)第三實(shí)施例的電路結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本實(shí)用新型供電系統(tǒng)第四實(shí)施例的電路結(jié)構(gòu)示意圖。附圖標(biāo)號(hào)說(shuō)明：標(biāo)號(hào)名稱標(biāo)號(hào)名稱標(biāo)號(hào)名稱100電能變換模塊R1第一電阻D1第一二極管200自然能源轉(zhuǎn)換模塊R2第二電阻DZ穩(wěn)壓二極管300切換控制模塊R3第三電阻C1第一電容310觸發(fā)單元Q1第一開關(guān)管210光伏單元400用電設(shè)備Q2第二開關(guān)管220風(fēng)電單元230儲(chǔ)能單元本實(shí)用新型目的的實(shí)現(xiàn)、功能特點(diǎn)及優(yōu)點(diǎn)將結(jié)合實(shí)施例，參照附圖做進(jìn)一步說(shuō)明。具體實(shí)施方式下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(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)施例僅僅是本實(shí)用新型的一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本實(shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。需要說(shuō)明，若本實(shí)用新型實(shí)施例中所有方向性指示(諸如上、下、左、右、前、后……)，則僅用于解釋在某一特定姿態(tài)(如附圖所示)下各部件之間的相對(duì)位置關(guān)系、運(yùn)動(dòng)情況等，如果該特定姿態(tài)發(fā)生改變，那么該方向性指示也相應(yīng)地隨之改變。另外，在本實(shí)用新型中涉及“第一”、“第二”等的描述僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示其相對(duì)重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括至少一個(gè)該特征。另外，各個(gè)實(shí)施例之間的技術(shù)方案可以相互結(jié)合，但是必須是以本領(lǐng)域普通技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)為基礎(chǔ)，當(dāng)技術(shù)方案的結(jié)合出現(xiàn)相互矛盾或無(wú)法實(shí)現(xiàn)時(shí)應(yīng)當(dāng)認(rèn)為這種技術(shù)方案的結(jié)合不存在，也不在本實(shí)用新型要求的保護(hù)范圍之內(nèi)。本實(shí)用新型提出一種供電系統(tǒng)，包括電能變換模塊100、自然能源轉(zhuǎn)換模塊200及切換控制模塊300，電能變換模塊100的輸出端與切換控制模塊300的第一輸入端連接，自然能源轉(zhuǎn)換模塊200的輸出端與切換控制模塊300的第二輸入端連接，切換控制模塊300的輸出端與用電設(shè)備400連接。在此，電能變換模塊100用于將市電進(jìn)行功率變換、整流、濾波等處理，以輸出第一電源。自然能源轉(zhuǎn)換模塊200用于將自然能源轉(zhuǎn)換成電能，并輸出第二電源。切換控制模塊300用于在自然能源轉(zhuǎn)換模塊200輸出的第二電源電壓等于或者高于預(yù)設(shè)電壓時(shí)，控制自然能源轉(zhuǎn)換模塊200輸出的第二電源給用電設(shè)備供電；在自然能源轉(zhuǎn)換模塊200輸出的第二電源電壓低于預(yù)設(shè)電壓時(shí)，控制電能變換模塊100輸出的第一電源給用電設(shè)備400供電。需要說(shuō)明的是，上述內(nèi)容中，自然能源包括太陽(yáng)能，風(fēng)能等。預(yù)設(shè)電壓，可以指某一具體的電壓值，比如，預(yù)設(shè)電壓為3V，預(yù)設(shè)電壓為5V；也可以指某一電壓范圍，比如，預(yù)設(shè)電壓屬于電壓區(qū)間(4V，5V)，預(yù)設(shè)電壓屬于電壓區(qū)間(11，13V)。具體地，請(qǐng)參閱圖1，在本實(shí)用新型供電系統(tǒng)一實(shí)施例中，上述切換控制模塊300包括觸發(fā)單元310、第一開關(guān)管Q1及第一二極管D1，第一二極管D1的陽(yáng)極為切換控制模塊300的第一輸入端，第一二極管D1的陰極與第一開關(guān)管Q1的輸出端連接，其連接節(jié)點(diǎn)為切換控制模塊300的輸出端；第一開關(guān)管Q1的輸入端與觸發(fā)單元310的觸發(fā)端連接，其連接節(jié)點(diǎn)為切換控制模塊300的第二輸入端，第一開關(guān)管Q1的受控端與觸發(fā)單元310的受控端連接；其中，第一二極管D1的導(dǎo)通壓降大于第一開關(guān)管Q1的導(dǎo)通壓降。本實(shí)施例中，當(dāng)自然能源轉(zhuǎn)換模塊200輸出的第二電源電壓高于預(yù)設(shè)電壓時(shí)，觸發(fā)單元310控制第一開關(guān)管Q1飽和導(dǎo)通，自然能源轉(zhuǎn)換模塊200通過(guò)第一開關(guān)管Q1給用電設(shè)備400供電。與此同時(shí)，由于第一二極管D1的導(dǎo)通壓降大于第一開關(guān)管Q1的導(dǎo)通壓降，因此，只有少部分由電能變換模塊100輸出的第一電源通過(guò)第一二極管D1輸入至用電設(shè)備。當(dāng)自然能源轉(zhuǎn)換模塊200輸出的第二電源電壓低于預(yù)設(shè)電壓時(shí)，觸發(fā)單元310控制第一開關(guān)管Q1截止，電能變換模塊100通過(guò)第一二極管D1給用電設(shè)備400供電。在此，預(yù)設(shè)電壓可根據(jù)用電設(shè)備400的供電參數(shù)設(shè)定，其具體范圍此處不做限制。比如，用電設(shè)備為電視機(jī)，且電視機(jī)中：機(jī)芯待機(jī)所需的供電電壓為3.3V，主板所需的供電電壓為12V，背光所需的供電電壓為100V，則預(yù)設(shè)電壓可設(shè)置為3.3V、12V或者100V。容易理解，電視機(jī)的供電參數(shù)不限于此，上述電視機(jī)的供電參數(shù)僅用于舉例說(shuō)明。此外，本實(shí)施例中，若出于節(jié)省物料成本考慮，則第一開關(guān)管Q1可選為PNP型三極管，且PNP型三極管的發(fā)射極為第一開關(guān)管Q1的輸入端，PNP型三極管的集電極為第一開關(guān)管Q1的輸出端，PNP型三極管的基極為第一開關(guān)管Q1的受控端。若出于降低器件功耗考慮，則第一開關(guān)管Q1可選為P-MOS管，且P-MOS管的漏極為第一開關(guān)管Q1的輸入端，P-MOS管的源極為第一開關(guān)管Q1的輸出端，P-MOS管的柵極為第一開關(guān)管Q1的受控端。此處對(duì)第一開關(guān)管Q1的選型不做限制。基于上述的第一實(shí)施例，請(qǐng)參閱圖2，在本實(shí)用新型供電系統(tǒng)第二實(shí)施例中：上述觸發(fā)單元310包括第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R3、第二開關(guān)管Q2及穩(wěn)壓二極管DZ，穩(wěn)壓二極管DZ的陰極為觸發(fā)單元310的觸發(fā)端，穩(wěn)壓二極管DZ的陽(yáng)極、第一電阻R1的第一端及第二電阻R2的第一端互連，第一電阻R1的第二端接地；第二電阻R2的第二端與第二開關(guān)管Q2的受控端連接，第二開關(guān)管Q2的輸出端接地，第二開關(guān)管Q2的輸入端與第三電阻R3的第二端連接，第三電阻R3的第一端為觸發(fā)單元310的控制端。在此，若出于節(jié)省物料成本考慮，則第二開關(guān)管Q2可選為NPN型三極管，且NPN型三極管的集電極為第二開關(guān)管的輸入端，NPN型三極管的發(fā)射極為第二開關(guān)管Q2的輸出端，NPN型三極管的基極為第二開關(guān)管Q2的受控端。若出于降低器件功耗考慮，則第二開關(guān)管Q2可選為N-MOS管，且N-MOS管的漏極為第二開關(guān)管Q2的輸入端，N-MOS管的源極為第二開關(guān)管Q2的輸出端，N-MOS管的柵極為第二開關(guān)管Q2的受控端。此處對(duì)第二開關(guān)管Q2的選型不做限制。具體地，當(dāng)自然能源轉(zhuǎn)換模塊200輸出的第二電源電壓高于穩(wěn)壓二極管DZ的擊穿電壓時(shí)，穩(wěn)壓二極管DZ導(dǎo)通，流經(jīng)第一電阻R1的電流在第一電阻R1兩端產(chǎn)生壓降，落在第一電阻R1第一端的電壓經(jīng)第二電阻R2輸入至第二開關(guān)管Q2的受控端，第二開關(guān)管Q2導(dǎo)通，第一開關(guān)管Q1受控端的電壓被拉低，第一開關(guān)管Q1飽和導(dǎo)通，自然能源轉(zhuǎn)換模塊200經(jīng)第一開關(guān)管Q1為用電設(shè)備400供電。與此同時(shí)，由于第一二極管D1的導(dǎo)通壓降大于第一開關(guān)管Q1的導(dǎo)通壓降，因此，只有少部分由電能變換模塊輸出的第一電源通過(guò)第一二極管D1輸出至用電設(shè)備400。當(dāng)自然能源轉(zhuǎn)換模塊200輸出的第二電源電壓低于穩(wěn)壓二極管DZ的擊穿電壓時(shí)，穩(wěn)壓二極管DZ截至，第二開關(guān)管Q2截止，第一開關(guān)管Q1截止，電能變換模塊100通過(guò)第一二極管D1為用電設(shè)備400供電。值得一提的是，為了穩(wěn)定供電系統(tǒng)的輸出，本實(shí)施例還在切換控制模塊300中增設(shè)了第一電容C1，且第一電容C1的正極、第一二極管D1的陰極及第一開關(guān)管Q1的輸出端互連，其連接節(jié)點(diǎn)為切換控制模塊200的輸出端。具體地，當(dāng)?shù)谝婚_關(guān)管Q1處于飽和導(dǎo)通狀態(tài)時(shí)，主要由自然能源轉(zhuǎn)換模塊200輸出的第二電源為用電設(shè)備400供電，第一電容C1充電；在第一開關(guān)管Q1由飽和導(dǎo)通狀態(tài)切換到截止?fàn)顟B(tài)的過(guò)程中，由第一電容C1存儲(chǔ)的電能為用電設(shè)備400供電。如此，可以消除因第一開關(guān)管Q1切換工作狀態(tài)而帶來(lái)用電設(shè)備400供電電壓波動(dòng)問(wèn)題。較佳地，本實(shí)施例中，自然能源轉(zhuǎn)換模塊200包括光伏單元210及儲(chǔ)能單元230，光伏單元210的輸出端與儲(chǔ)能單元230的第一輸入端連接，儲(chǔ)能單元230的輸出端為自然能源轉(zhuǎn)換模塊200的輸出端。具體地，光伏單元210可將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換成電能，并將對(duì)應(yīng)的電能輸送至儲(chǔ)能單元230。如此，在光能充足時(shí)，自然能源轉(zhuǎn)換模塊200不僅可以將轉(zhuǎn)換成的電能給用電系統(tǒng)供電，還可以將剩余電能存儲(chǔ)起來(lái)，具有進(jìn)一步減少供電系統(tǒng)的電能輸入的效果?；谏鲜龅牡诙?shí)施例，請(qǐng)參閱圖3，在第三實(shí)施例中，自然能源轉(zhuǎn)換模塊200包括風(fēng)電單元220及儲(chǔ)能單元230，風(fēng)電單元220的輸出端與儲(chǔ)能單元230的第二輸入端連接，儲(chǔ)能單元230的輸出端為自然能源轉(zhuǎn)換模塊200的輸出端。具體地，風(fēng)電單元220可將風(fēng)能轉(zhuǎn)換成電能，并將對(duì)應(yīng)的電能輸送至儲(chǔ)能單元230。如此，在風(fēng)能充足時(shí)，自然能源轉(zhuǎn)換模塊200不僅可以將轉(zhuǎn)換成的電能給用電系統(tǒng)供電，還可以將剩余電能存儲(chǔ)起來(lái)，具有進(jìn)一步減少供電系統(tǒng)的電能輸入的效果。基于上述的第二實(shí)施例，請(qǐng)參閱圖4，在第四實(shí)施例中，自然能源轉(zhuǎn)換模塊200包括光伏單元210、風(fēng)電單元220及儲(chǔ)能單元230，光伏單元210的輸出端與儲(chǔ)能單元230的第一輸入端連接，風(fēng)電單元220的輸出端與儲(chǔ)能單元230的第二輸入端連接，儲(chǔ)能單元230的輸出端為自然能源轉(zhuǎn)換模塊200的輸出端。具體地，光伏單元210可將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換成電能，并將對(duì)應(yīng)的電能輸送至儲(chǔ)能單元；風(fēng)電單元220可將風(fēng)能轉(zhuǎn)換成電能，并將對(duì)應(yīng)的電能輸送至儲(chǔ)能單元230。如此，在光能和風(fēng)能充足時(shí)，自然能源轉(zhuǎn)換模塊200不僅可以將轉(zhuǎn)換成的電能給用電系統(tǒng)供電，還可以將剩余電能存儲(chǔ)起來(lái)，具有進(jìn)一步減少供電系統(tǒng)的電能輸入的效果。較佳地，以上各實(shí)施例中，儲(chǔ)能單元230可選為蓄電池(圖未示出)。以下，結(jié)合圖1和圖2，說(shuō)明本實(shí)用新型供電系統(tǒng)的工作原理：當(dāng)太陽(yáng)能和風(fēng)能足夠時(shí)，自然能源轉(zhuǎn)換模塊200輸出的第二電源電壓高于穩(wěn)壓二極管DZ的擊穿電壓，穩(wěn)壓二極管DZ導(dǎo)通，第二開關(guān)管Q2導(dǎo)通，第一開關(guān)管Q1飽和導(dǎo)通，自然能源轉(zhuǎn)換模塊200通過(guò)第一開關(guān)管Q1為用電設(shè)備400供電。與此同時(shí)，第一電容C1充電，此外，由于第一二極管D1的導(dǎo)通壓降大于第一開關(guān)管Q1的導(dǎo)通壓降，因此，只有少部分由電能變換模塊100輸出的第一電源通過(guò)第一二極管D1輸出至用電設(shè)備400。在太陽(yáng)能和風(fēng)能減少的過(guò)程中，若自然能源轉(zhuǎn)換模塊200輸出的第二電源電壓恰好低于穩(wěn)壓二極管DZ的擊穿電壓，則第二開關(guān)管Q2截止，第一開關(guān)管Q1截止，由第一電容C1為用電設(shè)備400供電。當(dāng)太陽(yáng)能和風(fēng)能不足時(shí)，自然能源轉(zhuǎn)換模塊200輸出的第二電源電壓低于穩(wěn)壓二極管DZ的擊穿電壓，穩(wěn)壓二極管DZ截止，第二開關(guān)管Q2截止，第一開關(guān)管Q1截止，電能變換模塊100通過(guò)第一二極管D1為用電設(shè)備400供電。本實(shí)用新型技術(shù)方案具有如下有益效果：(1)由于在本供電系統(tǒng)輸出的電源中，只有一部分取自于市電，因此，相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本技術(shù)方案減小了供電系統(tǒng)對(duì)電能的需求量。(2)設(shè)置第一電容C1，使得在第一開關(guān)管Q1由導(dǎo)通狀態(tài)向截止?fàn)顟B(tài)切換的過(guò)程中，不會(huì)出現(xiàn)電壓波動(dòng)，因此，本技術(shù)方案具有輸出穩(wěn)定的特點(diǎn)。(3)由于第一二極管D1的存在，使得自然能源轉(zhuǎn)換模塊200的輸出不受電能變換模塊100的輸出的干擾，因此，本技術(shù)方案具有可靠性高的特點(diǎn)。以上所述僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例，并非因此限制本實(shí)用新型的專利范圍，凡是在本實(shí)用新型的發(fā)明構(gòu)思下，利用本實(shí)用新型說(shuō)明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)變換，或直接/間接運(yùn)用在其他相關(guān)的
技術(shù)領(lǐng)域：
均包括在本實(shí)用新型的專利保護(hù)范圍內(nèi)。當(dāng)前第1頁(yè)1 2 3