專利名稱：一種野外供電系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及野外供電系統(tǒng)，屬于供電系統(tǒng)相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域，可廣泛應(yīng)用于野外監(jiān)控設(shè)備供電、探測設(shè)備供電、照明設(shè)備、通訊設(shè)備供電等。
背景技術(shù)：
在全球能源日趨緊張的今天，太陽能供電及風(fēng)能發(fā)電正在逐步普及，技術(shù)也在不斷成熟。目前國內(nèi)和國際所流行的太陽能光伏供電系統(tǒng)利用太陽能電池板的光伏效應(yīng)將太陽能轉(zhuǎn)化成電能，再利用包括蓄電池在內(nèi)的控制系統(tǒng)來實現(xiàn)獨立供電，但當(dāng)遇到陰雨天氣或夜晚時將無法供電。風(fēng)能發(fā)電系統(tǒng)則是通過風(fēng)能發(fā)電機將自然風(fēng)能轉(zhuǎn)換為電能，再利用包括蓄電池在內(nèi)的控制系統(tǒng)來實現(xiàn)獨立供電，但當(dāng)遇到無風(fēng)的天氣時將無法供電。目前國內(nèi)外的一些企業(yè)已開始將太陽能供電和風(fēng)能發(fā)電二者進行結(jié)合，以相互取長補短，來提供持續(xù)的電力。 利用太陽能和風(fēng)能在不同時間、不同天氣、不同地區(qū)的互補性使供電系統(tǒng)在資源上具有最佳的匹配性，是良好的獨立供電系統(tǒng)，可以在沙漠、高原、海島、山區(qū)等野外偏遠地區(qū)為監(jiān)控設(shè)備、通訊設(shè)備、照明設(shè)備、探測設(shè)備提供清潔可靠的可再生電力。申請?zhí)枮?01110089424. 6的專利“ー種用于戶外機房風(fēng)光互補的供電裝置及方法”，提供了ー種用于戶外機房風(fēng)光互補的供電裝置，包括風(fēng)能發(fā)電裝置、太陽能發(fā)電裝置以及蓄電池，還包括電源切換控制中心，所述風(fēng)能發(fā)電裝置、太陽能發(fā)電裝置以及蓄電池分別通過電源控制器與電源切換控制中心相連接；所述電源控制器包括ZigBee通信節(jié)點以及無線傳感器。該發(fā)明可以使用太陽能和風(fēng)能發(fā)電也能夠使用正常電源保證了供電的連續(xù)性和穩(wěn)定性，并有無線通訊節(jié)點可傳輸氣象數(shù)據(jù)。但發(fā)明沒有為用戶提供電源系統(tǒng)工作狀態(tài)的相關(guān)信息，而且只用于戶外機房，使得使用范圍受到了很大的限制。申請?zhí)枮?01020152098. X的專利“ー種風(fēng)光互補系統(tǒng)”，包括用于將風(fēng)能轉(zhuǎn)化為電能的風(fēng)カ發(fā)電機、用于將光能轉(zhuǎn)化為電能的光伏板、以及控制器、蓄電池組和額定負(fù)載，所述風(fēng)カ發(fā)電機通過整流器與所述控制器連接，所述光伏板與所述控制器連接，所述蓄電池組和額定負(fù)載與所述控制器連接，控制器還連接有額外負(fù)載，可以利用風(fēng)光互補系統(tǒng)的多余能量來給額外負(fù)載供電，可以消耗多余的能量、防止風(fēng)機失速、提高設(shè)備運行的可靠性。該發(fā)明可以使額外電能得到有效的運用，提高了供電系統(tǒng)使用效率，也保證了主要設(shè)備運行的可靠性。但其光伏板和風(fēng)カ發(fā)電機都為單個，不可裁剪，不能根據(jù)實際使用負(fù)載功耗情況搭配光伏板和風(fēng)カ發(fā)電機，也沒有考慮供電系統(tǒng)受環(huán)境的影響，在高寒地帶難以正常工作。申請?zhí)枮?00920260272. X的專利“風(fēng)光互補發(fā)電系統(tǒng)”，包括ー塔桿、固定安裝于塔桿頂部的風(fēng)カ發(fā)電機、太陽能板、及風(fēng)光互補控制器，該太陽能板通過一法蘭安裝于風(fēng)カ發(fā)電機上方，該風(fēng)カ發(fā)電機及太陽能板均與風(fēng)光互補控制器電性連接。該實用新型結(jié)構(gòu)簡單實用，能夠提供相對獨立的供電系統(tǒng)，并且各個部分均安裝于一體，便于安裝使用。但該實用新型沒用通訊接ロ不能提供系統(tǒng)工作狀態(tài)等相關(guān)信息，也沒有考慮電池及其他電子設(shè)備受環(huán)境溫度，尤其是低溫的影響，在惡劣環(huán)境下工作可靠性不高。通過對國內(nèi)外現(xiàn)有用于野外供電的系統(tǒng)進行綜合分析，可以看到I)大部分供電系統(tǒng)都利用太陽能和風(fēng)能在不同時間、不同天氣、不同地區(qū)的互補性，采用風(fēng)光互補發(fā)電的方式進行供電，以提高供電系統(tǒng)供電的可靠性和持續(xù)性，但都沒有將太陽能電池板和風(fēng)カ發(fā)電機設(shè)置成可裁剪的方式，以適應(yīng)不用用戶負(fù)載的需要和提高使用效率；2)供電系統(tǒng)中都沒有考慮環(huán)境溫度尤其是低溫對電池和系統(tǒng)其它電子設(shè)備的影響，也沒有對電池進行保溫保護，系統(tǒng)在惡劣環(huán)境下難以正常工作，而且系統(tǒng)使用壽命也會大大縮短；3)現(xiàn)存方案都沒有對用戶提供通訊接ロ，用戶難以得知系統(tǒng)工作狀態(tài)，在發(fā)生故
障時難以及時排除，也沒有向用戶提供通斷可控的電源輸出ロ ；4)現(xiàn)存方案都沒有對箱體進行專門設(shè)計采用雙層保溫箱，系統(tǒng)在惡劣環(huán)境下難以正常工作,而且系統(tǒng)使用壽命也會大大縮短；5)從系統(tǒng)應(yīng)用的角度看，涉及保溫、保溫控制和通訊接ロ的實施方案基本沒有。發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是針對上述問題，提供ー種結(jié)構(gòu)簡單、使用方便可靠、對環(huán)境要求低、具有很好的實用性的供電系統(tǒng)。本實用新型的技術(shù)方案是ー種野外供電系統(tǒng)，它包括至少ー塊太陽能電池板、至少ー個風(fēng)カ發(fā)電機、電源管理板、雙層保溫隔熱箱和充電電池，所述的充電電池和電源管理板均安裝于雙層保溫隔熱箱內(nèi)，各太陽能電池板和各風(fēng)カ發(fā)電機均安裝在雙層保溫隔熱箱的外部，太陽能電池板和風(fēng)カ發(fā)電機分別用于接收太陽能和風(fēng)能，太陽能電池板和風(fēng)カ發(fā)電機的電カ信號輸出端分別與電源管理板的對應(yīng)電力信號輸入端相連，電源管理板通過RS485總線與遠程控制中心相連，電源管理板的電カ信號輸出端作為野外供電系統(tǒng)的輸出，對外供電。本實用新型的太陽能電池板和風(fēng)カ發(fā)電機分別輸出一路12V通斷可控輔助電源至電源管理板，電源管理板對外提供一路12V常開主電源。優(yōu)選地，所述的電源管理板最多可控制四路太陽能電池板和一路風(fēng)カ發(fā)電機對電池進行充電，并有過充和過放保護功能，可對電池進行保溫加熱控制，并可監(jiān)測每個太陽能電池板和風(fēng)カ發(fā)電機的充電電流、電壓、功率及箱體內(nèi)外溫度，并且管理板上數(shù)字電路和模擬電路進行了良好的隔離。優(yōu)選地，所述的太陽能電池板和風(fēng)カ發(fā)電機的電カ信號輸出端與電源管理板的對應(yīng)電カ信號輸入端之間通過繼電器控制通斷。優(yōu)選地，所述的電源管理板上所有器件均選擇工作溫度范圍大于等于-40°C 85°C，保證系統(tǒng)能工作于惡劣環(huán)境下。優(yōu)選地，所述的RS485信號可為用戶提供太陽能電池板和風(fēng)カ發(fā)電機的工作狀態(tài)、箱體內(nèi)外溫度等信息，用戶也可配置電池加熱保溫觸發(fā)溫度和電流及兩路12V輔助電源的通斷等。優(yōu)選地，所述的風(fēng)力發(fā)電機具有剎車功能，可在發(fā)生故障時按下剎車鍵及時關(guān)閉風(fēng)カ發(fā)電機。優(yōu)選地，所述的雙層保溫隔熱箱具有保溫的效果，能使箱內(nèi)溫度受環(huán)境溫度影響減小。優(yōu)選地，所述的12V常開主電源線和RS485信號線采用定制四芯線，其中RS485線采用雙絞線并帶屏蔽層，保證通訊質(zhì)量。優(yōu)選地，所述的充電電池具有加熱保溫功能，在箱體內(nèi)溫度低于一定溫度(可設(shè)置)并且充電電流大于一定值時可由電源管理板觸發(fā)加熱保溫功能，使電池處于較好的エ作環(huán)境和狀態(tài)下。本實用新型的有益效果I)本電源系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、使用方便可靠、對環(huán)境要求低、具有很好的實用性。2)電池帶加熱保溫功能，保證了電池處在較好的工作環(huán)境和狀態(tài)下，電池效率高，壽命長。3)箱體采用雙層保溫隔熱箱，供電系統(tǒng)受環(huán)境影響小，效率高，可靠性高，壽命長，在高寒地帶也能正常工作。4)太陽能電池板和風(fēng)カ發(fā)電機可根據(jù)實際使用需要進行裁剪，系統(tǒng)效率高，適用范圍廣。5)電源管理板可以監(jiān)測每個太陽能電池板和風(fēng)カ發(fā)電機的工作狀態(tài)，可以方便及時的更換老化的太陽能電池板和風(fēng)カ發(fā)電機，維護方便。6)風(fēng)カ發(fā)電機帶剎車功能，可在發(fā)生故障時及時停止風(fēng)カ發(fā)電機，保障系統(tǒng)安全。
圖I是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進ー步的說明。如圖I所示，ー種野外供電系統(tǒng)，其組成包括風(fēng)カ發(fā)電機、雙層保溫隔熱箱、電源管理板、充電電池和太陽能電池板。其太陽能電池板個數(shù)為廣4個，根據(jù)實際使用需求進行裁剪；風(fēng)力發(fā)電機I個，可根據(jù)使用地區(qū)情況進行裁剪；太陽能電池板和風(fēng)カ發(fā)電機通過電源管理板對電池進行充電；充電電池和電源管理板安裝于雙層隔熱箱內(nèi)；太陽能電池板和風(fēng)カ發(fā)電機的接線通過雙層保溫隔熱箱底部接入電源管理板，信號和電源線也通過保溫隔熱箱底部引出；在環(huán)境溫度低于一定值并且充電電流大于一定值時，電源管理板開啟對電池的保溫加熱控制；電源管理板可監(jiān)測每個太陽能電池板和風(fēng)カ發(fā)電機的充電電流、電壓、功率及箱體內(nèi)外溫度，并對外提供一路12V常開主電源、兩路12V通斷可控輔助電源和一路RS485信號；RS485信號為用戶提供每個太陽能電池板和風(fēng)カ發(fā)電機的工作狀態(tài)、箱體內(nèi)外溫度等信息，用戶可據(jù)此判斷太陽能電池板和風(fēng)カ發(fā)電機的好壞，以便及時更換老化損壞的部分，用戶也可配置電池加熱保溫觸發(fā)溫度和電流及兩路12V輔助電源的通斷。本實用新型未涉及部分均與現(xiàn)有技術(shù)相同或可采用現(xiàn)有技術(shù)加以實現(xiàn)。
權(quán)利要求1.ー種野外供電系統(tǒng)，其特征在于它包括至少ー塊太陽能電池板、至少ー個風(fēng)カ發(fā)電機、電源管理板、雙層保溫隔熱箱和充電電池，所述的充電電池和電源管理板均安裝于雙層保溫隔熱箱內(nèi)，各太陽能電池板和各風(fēng)カ發(fā)電機均安裝在雙層保溫隔熱箱的外部，太陽能電池板和風(fēng)カ發(fā)電機分別用于接收太陽能和風(fēng)能，太陽能電池板和風(fēng)カ發(fā)電機的電カ信號輸出端分別與電源管理板的對應(yīng)電力信號輸入端相連，電源管理板通過RS485總線與遠程控制中心相連，電源管理板的電カ信號輸出端作為野外供電系統(tǒng)的輸出，對外供電。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種野外供電系統(tǒng)，其特征在于所述的太陽能電池板和風(fēng)力發(fā)電機分別輸出一路12V通斷可控輔助電源至電源管理板，電源管理板對外提供一路12V常開主電源。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種野外供電系統(tǒng)，其特征在于所述的太陽能電池板的個數(shù)為個。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種野外供電系統(tǒng)，其特征在于所述的太陽能電池板和風(fēng)力發(fā)電機的電カ信號輸出端與電源管理板的對應(yīng)電力信號輸入端之間通過繼電器控制通斷。
專利摘要一種野外供電系統(tǒng)，它包括至少一塊太陽能電池板、至少一個風(fēng)力發(fā)電機、電源管理板、雙層保溫隔熱箱和充電電池，所述的充電電池和電源管理板均安裝于雙層保溫隔熱箱內(nèi)，各太陽能電池板和各風(fēng)力發(fā)電機均安裝在雙層保溫隔熱箱的外部，太陽能電池板和風(fēng)力發(fā)電機分別用于接收太陽能和風(fēng)能，太陽能電池板和風(fēng)力發(fā)電機的電力信號輸出端分別與電源管理板的對應(yīng)電力信號輸入端相連，電源管理板通過RS485總線與遠程控制中心相連，電源管理板的電力信號輸出端作為野外供電系統(tǒng)的輸出，對外供電。本實用新型的結(jié)構(gòu)簡單、使用方便可靠、對環(huán)境要求低、具有很好的實用性的供電系統(tǒng)。
文檔編號H02J7/00GK202634024SQ20122028949
公開日2012年12月26日 申請日期2012年6月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月19日
發(fā)明者陳銀, 姚彥良 申請人:南京開悅科技有限公司