利用超級(jí)電容延長蓄電池壽命的太陽能供電裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種電池保護(hù)技術(shù)具體涉及一種利用超級(jí)電容延長蓄電池壽命的太陽能供電裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有太陽能充電和供電電路，多由太陽能電池板經(jīng)轉(zhuǎn)換電路直接給蓄電池充電，蓄電池經(jīng)過電源轉(zhuǎn)換電路直接給用電設(shè)備供電?，F(xiàn)有配合太陽能使用的成熟蓄電池主要為鉛酸電池、鋰電池、鎳氫電池等?，F(xiàn)有太陽能充電和供電電路，多由太陽能電池板經(jīng)充電電路直接給蓄電池充電，蓄電池經(jīng)過電源轉(zhuǎn)換電路直接給用電設(shè)備供電。現(xiàn)有配合太陽能使用的成熟蓄電池主要為鉛酸電池、鋰電池。該種供電方式，存在如下缺點(diǎn):
[0003]目前鉛酸蓄電池和鋰電池等蓄電池的充放電次數(shù)大約為300-500次，若以每天一個(gè)循環(huán)充放電循環(huán)計(jì)算，正常使用壽命不到2年，這和太陽能板一般長達(dá)20年的壽命相比很不匹配，嚴(yán)重制約了太陽能供電電源設(shè)備的工作壽命和推廣應(yīng)用。
[0004]最近市場推出的各類超級(jí)電容容量可達(dá)數(shù)百法拉，有些微功耗場所將該種超級(jí)電容當(dāng)作電池使用，其優(yōu)點(diǎn)是壽命很長可達(dá)10萬次，但是存在容量很小的缺點(diǎn)，一般無法滿足常規(guī)電子設(shè)備在連續(xù)陰雨天等惡劣天氣條件下的長期工作的電源需求、且成本太高，也沒有得到大面積推廣使用。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]為解決上述技術(shù)問題中的不足，本實(shí)用新型的目的在于:提供一種可以克服上述缺陷的利用超級(jí)電容延長蓄電池壽命的太陽能供電裝置。
[0006]本實(shí)用新型包括太陽能電池板，太陽能電池板分別通過蓄電池充電電路和超級(jí)電容充電電路連接蓄電池和超級(jí)電容，蓄電池和超級(jí)電容通過電壓比較電路連接電源轉(zhuǎn)換電路，電源轉(zhuǎn)換電路連接用電設(shè)備。
[0007]優(yōu)選的，超級(jí)電容電壓大于蓄電池電壓。
[0008]是通過太陽能電池板同時(shí)給蓄電池和超級(jí)電容充電，蓄電池和超級(jí)電容通過電壓比較電路進(jìn)行電壓比較，電壓高者作為供電輸出，向用電設(shè)備供電。
[0009]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下有益效果:
[0010]將超級(jí)電容的長壽命與蓄電池的大容量的兩個(gè)特點(diǎn)有機(jī)結(jié)合，既保證了設(shè)備的正常工作用電，又大幅延長了蓄電池的工作壽命，具有很大實(shí)用價(jià)值，是常規(guī)太陽能供電電路的一個(gè)重要技術(shù)進(jìn)步。
【附圖說明】
[0011]圖1本實(shí)用新型中裝置方框原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0012]下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型實(shí)施例做進(jìn)一步描述:
[0013]本實(shí)用新型通過太陽能電池板同時(shí)給蓄電池和超級(jí)電容充電，蓄電池和超級(jí)電容通過電壓比較電路進(jìn)行電壓比較，電壓高者作為供電輸出，向用電設(shè)備供電。
[0014]完成此方法的具體裝置如圖1所示包括太陽能電池板，太陽能電池板分別通過蓄電池充電電路和超級(jí)電容充電電路連接蓄電池和超級(jí)電容，蓄電池和超級(jí)電容通過電壓比較電路連接電源轉(zhuǎn)換電路，電源轉(zhuǎn)換電路連接用電設(shè)備。
[0015]太陽能電池板分別給超級(jí)電容和蓄電池充電。超級(jí)電容電壓高于蓄電池電壓。當(dāng)太陽能電池板在陽光下充電時(shí)，由于超級(jí)電容容量小且具有充電效率高、速度快的特點(diǎn)，超級(jí)電容率先被充滿電，之后蓄電池再被充滿電。
[0016]當(dāng)設(shè)備工作需要供電時(shí)，超級(jí)電容由于電壓高被首先使用，超級(jí)電容的容量被設(shè)計(jì)為晴天配合太陽能板電池可以滿足用電設(shè)備的一晝夜功耗需要時(shí)，就無需蓄電池再放電了，從而大幅減少了蓄電池工作次數(shù)。
[0017]當(dāng)遇有陰雨天等惡劣天氣時(shí)，由于太陽能板電池此時(shí)不能給蓄電池充電或給設(shè)備供電，超級(jí)電容被使用完或使用到一定限度之后其電壓會(huì)下降，電壓比較電對超級(jí)電容電壓和蓄電池電壓作為輸入進(jìn)行比較，確定電壓高者供電輸出。大容量的蓄電池就開始發(fā)揮作用，繼續(xù)為設(shè)備供電，以保證設(shè)備在陰雨天里的較長期工作用電。
[0018]也就是，在多數(shù)晴天狀態(tài)，設(shè)備主要由太陽能電池板配合超級(jí)電容為設(shè)備提供電力，在少數(shù)陰雨天等惡劣天氣狀態(tài)，設(shè)備主要由大容量蓄電池為設(shè)備提供電力；這樣的設(shè)計(jì)，大大減少了蓄電池的工作次數(shù)，也就大大延長了蓄電池的工作壽命。
[0019]這里所述的蓄電池，可以是各類鋰電池、鎳氫電池，也可以是鉛酸蓄電池。
[0020]其中，太陽能板可根據(jù)用電設(shè)備的額定功率或電壓選擇由常規(guī)太陽能板組合而成；蓄電池可以為鉛酸蓄電池或各類鋰電池、鎳氫電池；蓄電池充電電路為與該蓄電池相匹配的太陽能充電電路；超級(jí)電容可選用單體超級(jí)電容或由單體超級(jí)電容串聯(lián)或并聯(lián)或混聯(lián)構(gòu)成的組合電容組，一般壽命很長，可達(dá)10萬次充放電；超級(jí)電容充電電路為與該超級(jí)電容相匹配的太陽能充電電路。
[0021]蓄電池和超級(jí)電容均經(jīng)過電壓比較電路連接到電源轉(zhuǎn)換電路，再經(jīng)電源轉(zhuǎn)換電路變換為適應(yīng)用電設(shè)備的電力能源供應(yīng)。其中:電壓比較電路將蓄電池和超級(jí)電容同時(shí)連接到電源轉(zhuǎn)換電路，并根據(jù)兩者的電壓或容量情況自動(dòng)實(shí)現(xiàn)切換，以實(shí)現(xiàn)陽光天氣下主要由超級(jí)電容供應(yīng)用電設(shè)備電力，而在陰雨天等惡劣天氣下自動(dòng)由蓄電池供應(yīng)用電設(shè)備電力；電源轉(zhuǎn)換電路應(yīng)與用電設(shè)備相匹配，既可以為DC/DC電路，也可以為DC/AC電路，或兩者的組合。
[0022]充電過程:太陽能板分別給蓄電池和超級(jí)電容充電，常規(guī)設(shè)計(jì)為充滿以后超級(jí)電容電壓高于蓄電池電壓；太陽能電池板的輸出功率大于用電設(shè)備的消耗功率，在白天光照條件好的情況下，太陽能電池板滿足為用電設(shè)備供電之余，還能為超級(jí)電容和蓄電池充電。
[0023]放電過程:當(dāng)光照不好、太陽能電池板的輸出功率小于用電設(shè)備的消耗功率時(shí)，就需要由超級(jí)電容或蓄電池為用電設(shè)備供電；由于超級(jí)電容電壓高于蓄電池電壓，所以超級(jí)電容首先放電，當(dāng)超級(jí)電容電壓放電至接近蓄電池時(shí)，蓄電池開始放電，放電時(shí)間一直截止到下一個(gè)有光照太陽能板開始充電的充電循環(huán)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種利用超級(jí)電容延長蓄電池壽命的太陽能供電裝置，其特征是，包括太陽能電池板，太陽能電池板分別通過蓄電池充電電路和超級(jí)電容充電電路連接蓄電池和超級(jí)電容，蓄電池和超級(jí)電容通過電壓比較電路連接電源轉(zhuǎn)換電路，電源轉(zhuǎn)換電路連接用電設(shè)備。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用超級(jí)電容延長蓄電池壽命的太陽能供電裝置，其特征是，所述的超級(jí)電容電壓大于蓄電池電壓。
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種電池保護(hù)技術(shù)具體涉及一種利用超級(jí)電容延長蓄電池壽命的太陽能供電裝置。其包括太陽能電池板，太陽能電池板分別通過蓄電池充電電路和超級(jí)電容充電電路連接蓄電池和超級(jí)電容，蓄電池和超級(jí)電容通過電壓比較電路連接電源轉(zhuǎn)換電路，電源轉(zhuǎn)換電路連接用電設(shè)備。本實(shí)用新型將超級(jí)電容的長壽命與蓄電池的大容量的兩個(gè)特點(diǎn)有機(jī)結(jié)合，既保證了設(shè)備的正常工作用電，又大幅延長了蓄電池的工作壽命，具有很大實(shí)用價(jià)值，是常規(guī)太陽能供電電路的一個(gè)重要技術(shù)進(jìn)步。
【IPC分類】H02J7/34
【公開號(hào)】CN204669067
【申請?zhí)枴緾N201520408276
【發(fā)明人】王成, 李全用, 蔡富東, 呂昌峰
【申請人】山東信通電子股份有限公司
【公開日】2015年9月23日
【申請日】2015年6月15日