一種太陽能自主供電系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種供電系統(tǒng)，具體講涉及一種太陽能自主供電系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]近年來，為了進一步提高電能輸送容量和距離，±800kV特高壓直流輸電工程被建設完成，同時± IlOOkV特高壓直流輸電技術的研宄和建設工作目前已被啟動。
[0003]隨著越來越多的電子測量設備在高壓輸電塔上的應用，各電力設計院開始越來越多的關注其供能方式:是否高效率，是否安全，設計是否合理等。例如現(xiàn)今正在使用的特高壓直流輸電線路電暈電流在線測量系統(tǒng)，該測量設備安裝在輸電線路走廊的野外鐵塔上，其供能方式為通過人工爬塔更換設備內部電池。但此種方式無法提供循環(huán)的能源，不僅影響試驗的進程，更為爬塔工人的安全帶來隱患。
[0004]該測量裝置安裝于高電壓鐵塔上，采用人工跟換設備電池不僅影響試驗的進程，更為爬塔工人的安全帶來隱患。因此，設計一種能在高壓電磁環(huán)境下穩(wěn)定工作，并能為高壓鐵塔上的監(jiān)測設備提供循環(huán)能源的自主供電系統(tǒng)是當前亟待解決的問題。

【發(fā)明內容】

[0005]為解決現(xiàn)有技術中所存在的上述問題，本發(fā)明提供一種利用太陽能實現(xiàn)高壓環(huán)境下電子監(jiān)測設備自主供能的系統(tǒng)，以解決高壓環(huán)境下高壓鐵塔上電子監(jiān)測設備的供能問題。
[0006]本發(fā)明提供的技術方案是:一種太陽能自主供電系統(tǒng)，其改進之處在于:所述系統(tǒng)包括通過太陽能電池板角度調整桿連接的太陽能電池均壓裝置和儲能電池均壓裝置；所述太陽能電池板角度調整桿內設有導線，所述太陽能電池均壓裝置中安裝有太陽能電池板，所述儲能電池均壓裝置中安裝有彼此相連的太陽能控制器和儲能電池；所述太陽能電池板通過所述導線與所述太陽能控制器相連。
[0007]優(yōu)選的，所述太陽能電池均壓裝置包括均壓環(huán)和沿所述均壓環(huán)的直徑方向焊接于所述均壓環(huán)背面的矩形鋁板，所述太陽能電池板同中心鑲嵌在所述均壓環(huán)內，并與所述均壓環(huán)通過螺絲活動連接，所述矩形鋁板的中部垂直設有連接件，所述連接件上設有軸線平行于所述矩形鋁板的通孔，所述連接件的端部呈圓弧形。
[0008]優(yōu)選的，所述儲能電池均壓裝置包括金屬屏蔽桶和同軸設于所述金屬屏蔽桶兩端的均壓環(huán)，所述金屬屏蔽桶的側壁上設有用于固定所述太陽能控制器和所述儲能電池的蓋板、以及用于安裝所述太陽能電池板角度調整桿的螺孔。
[0009]優(yōu)選的，所述太陽能電池板角度調整桿為圓柱體，其一端為螺紋結構，另一端沿其軸線平行的方向設有兩塊相互平行的連接板，所述連接板的端部為圓弧形，所述連接板上留有軸線與所述太陽能電池板角度調整桿軸線垂直的通孔。
[0010]優(yōu)選的，所述太陽能電池均壓裝置的連接件沿所述太陽能電池板角度調整桿的軸線方向伸入所述太陽能電池板角度調整桿端部的兩塊連接板之間，所述連接件通過通孔和螺栓同所述連接板連接。
[0011]優(yōu)選的，所述儲能電池均壓裝置通過其側壁上的螺孔與所述太陽能電池板角度調整桿螺紋連接。
[0012]進一步，所述螺孔包括軸線間夾角呈120°的兩個螺孔，所述兩個螺孔分布在垂直于所述金屬屏蔽桶軸線的圓周上，分別與兩個太陽能電池板角度調整桿螺紋連接。
[0013]優(yōu)選的，所述太陽能控制器包括CPU，以及分別與所述CPU連接的太陽能電池板電壓采集模塊、電源與復位模塊、時鐘電路模塊、溫度采樣模塊、蓄電池電壓電流采集模塊、驅動電路、時鐘芯片電路和狀態(tài)顯示電路，所述驅動電路與充放電電路相連。
[0014]進一步，所述太陽能電池板電壓采集模塊采集所述太陽能電池板電壓并發(fā)送給CPU，所述CPU根據(jù)所述太陽能電池板電壓辨別太陽光照的強度；
[0015]所述蓄電池電壓采集模塊采集所述蓄電池電壓并發(fā)送給CPU，所述CPU根據(jù)所述蓄電池電壓控制所述驅動電路輸出相應的PWM脈寬調制信號至充放電電路:當蓄電池電壓小于額定工作電壓時，所述充放電電路的充電開關開啟，太陽能電池板向蓄電池充電；當蓄電池電壓大于額定工作電壓時，所述充放電電路的充電開關關閉，放電開關開啟，蓄電池為設備供電；
[0016]所述溫度采集模塊實時采集環(huán)境溫度并發(fā)送給所述CPU，所述CPU根據(jù)環(huán)境溫度對所述蓄電池進行溫度補償；
[0017]所述顯示模塊用于系統(tǒng)狀態(tài)的顯示，指示當前電池板、蓄電池、負載的工作狀態(tài)；
[0018]所述鍵盤輸入模塊用于設定控制器的工作模式；
[0019]所述時鐘電路模塊用于提供所述CPU工作所需的實時時鐘。
[0020]進一步，所述太陽能電池板為單晶硅太陽能電池板，所述儲能電池為鋰電池。
[0021]與最接近的技術方案相比，本發(fā)明具有如下顯著進步:
[0022]I)本發(fā)明提供的技術方案結構簡單，安裝方便，通過將太陽能轉化為電能，可實現(xiàn)設備的循環(huán)供能，避免了人工爬塔更換設備電池所存在的安全隱患，同時解決了試驗過程中因設備電池供電不足導致的試驗被迫中斷，可大幅提高試驗效率，避免其他能源的浪費和對環(huán)境的污染。
[0023]2)太陽能電池板同中心鑲嵌于太陽能電池板均壓裝置的均壓環(huán)當中，可有效避免太陽能電池板因表面棱角導致的高壓環(huán)境下的表面放電，保證其在高壓環(huán)境下工作時性能的穩(wěn)定性。
[0024]3)太陽能電池板通過螺釘與太陽能電池板均壓裝置相連接，可方便太陽能電池板的更換。
[0025]4)太陽能電池板均壓裝置的均壓環(huán)背面焊接矩形鋁板，可用于加強均壓環(huán)受力；矩形鋁板中部焊接端部呈圓弧形的連接件，該圓弧形連接件與太陽能電池板角度調整桿的端部也呈圓弧形的連接板相配合連接，可根據(jù)不同的日照角度調整太陽能電池板與地面之間的夾角，提尚太陽能電池板的充電效率。
[0026]5)太陽能電池板角度調整桿的一端沿其軸線方向設有兩塊相互平行的連接板，可加強與太陽能電池板均壓裝置的連接強度，太陽能電池板角度調整桿的另一端采用螺紋結構，便于與儲能電池均壓裝置螺紋連接，拆裝方便，便于運輸。
[0027]6)儲能電池和太陽能控制器置于儲能電池均壓裝置的金屬屏蔽桶內，太陽能電池板和太陽能控制器之間的連接導線置于太陽能電池板角度調整桿內，可減少外部環(huán)境的電磁干擾。
[0028]7)儲能電池均壓裝置的金屬屏蔽桶上下兩端均焊接有尺寸相同的均壓環(huán)，可使金屬屏蔽桶表面電壓分布均勻，在高壓環(huán)境下不發(fā)生放電。
[0029]8)儲能電池均壓裝置的金屬屏蔽桶側壁上的設有兩個螺孔，采用兩塊太陽能電池板并聯(lián)方式供電，可提高供電電流大小，提高供電效率。
[0030]9)太陽能電池板面向正南方向充電效率才最高，金屬屏蔽桶側壁上的兩個螺孔分布在垂直于金屬屏蔽桶軸線的圓周面上，且兩螺孔軸線間夾角呈120°，可結合太陽東升西落的規(guī)律，增大兩塊太陽能電池板面向正南方向的面積，使得兩塊太陽能電池板受光照的面積最大，充電效率最高。
[0031 ] 10)太陽能控制器功能多樣，可智能控制儲能電池的充電、放電和溫度補償，維持儲能電池電壓穩(wěn)定，延長儲能電池的使用壽命。
【附圖說明】
[0032]圖1是本發(fā)明的太陽能自主供電系統(tǒng)結構圖；
[0033]圖2是本發(fā)明的太陽能電池均壓裝置的俯視圖；
[0034]圖3是圖2中太陽能電池均壓裝置的A-A剖視圖；
[0035]圖4是本發(fā)明中太陽能電池板角度調整桿的俯視圖；
[0036]圖5是圖4中太陽能電池板角度調整桿的B-B剖視圖；
[0037]圖6是本發(fā)明中的儲能電池均壓裝置的俯視圖；
[0038]圖7是圖6中儲能電池均壓裝置的C-C剖視圖；
[0039]圖8為圖1中太陽能控制器的硬件結構框圖。
[0040]其中1-均壓環(huán)，2-矩形鋁板，3-連接件，4-螺紋結構，5-通孔，6連接板，7_均壓環(huán)，8-蓋板，9-螺孔，10-金屬屏蔽桶。
【具體實施方式】
[0041]為了更好地理解本發(fā)明，下面結合說明書附圖和實例對本發(fā)明的內容做進一步的說明。
[0042]本發(fā)明提供的太陽能自主供電系統(tǒng)的結構原理圖如圖1所示:所述系統(tǒng)包括太陽能電池板、太陽能電池板均壓裝置、太陽能電池板角度調整桿、太陽能控制器、儲能電池和儲能電池均壓裝置。
[0043]所述太陽能電池板安裝在所述太陽能電池板均壓裝置中，用于將光能轉化為電能為系統(tǒng)供電。所述太陽能電池板均壓裝置通過所述的太陽能電池板角度調整桿與所述儲能電池均壓裝置相連接，并且所述太陽能電池板均壓裝置與太陽能電池板角度調整桿相連接的部位角度可調。兩塊太陽能電池板導線經由所述的太陽能電池板角度調整桿內部與所述儲能電池均壓裝置內部的太陽能控制器以并聯(lián)的方式相連接。所述控制器與儲能電池相連并為其供能，同時，所述儲能電池又通過所述太陽能控制器為與太陽能自主供電系統(tǒng)相連接的電子測量設備供能。
[0044]如圖2和圖3所示，所述太陽能電池板均壓裝置包括I均壓環(huán)、2矩形鋁板、3連接件，圖2中的方形部分為太陽能電池板的安裝位置。所述太陽能電池板均壓裝置整體均采用鋁制材料；通過將太陽能電池板鑲嵌于均壓環(huán)I當中，可有