CN202616806U - 一种实现空调光伏系统供电待机的低压供电系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型是一种实现空调光伏系统供电待机的低压供电系统，包括空调控制芯片和信号接收装置，空调控制芯片和信号接收装置相连接，其特征是，还包括有光伏系统，所述光伏系统分别与空调控制芯片和信号接收装置连接；所述光伏系统包括光伏电池板、控制器、蓄电池、DC/DC转换器以及控制上述部件的检测和控制系统，所述光伏电池板与控制器连接，控制器分别与蓄电池和DC/DC转换器连接，检测控制系统与上述部件连接。本实用新型能利用光伏系统对空调的控制芯片和信号接收装置供电，使这两部件在空调工作和待机时无需市用交流电供应，实现空调零瓦交流电待机。其具有通用性、高效率利用光能、装配方便、安全可靠的特点。
Description
技术领域
本实用新型涉及空调待机的低压供电系统，特别是以太阳能发电供应空调待机以实现空调光伏系统供电待机的低压供电系统。
背景技术
随着社会的发展和人民生活水平的提高，包括空调在内的各种电器越来越多的进入到寻常百姓家，但现有技术中的空调低压电源系统均存在待机功耗，有些产品待机功耗还比较大。如附图1所示，现有技术中的空调低压供电系统主要包括主电源装置102、空调控制芯片103、信号接收装置104，交流电源101通过主电源电路102对空调控制芯片103和信号接收装置104供电，信号接收装置104接收遥控器的控制信号给空调控制芯片103。在信号接收装置104接收到关机命令并送给空调控制芯片103时，电器进入待机状态，但此时主电源装置102还在工作，这样就存在待机功耗。对大部分消费者而言，空调产品从初次安装到最后“寿终正寝”，这期间电源基本都不会断开。目前行业内，空调待机功率的较好水平是1W左右，以此计算，如果一台空调产品使用寿命是10年，那此期间产生的电能损耗也是相当可观的。在当今电力能源供需紧张的年代，如果实现空调的光伏系统供电待机，将具有极大的经济效益和社会效益。
同时用户不断开电源让空调待机还存在安全问题。一方面空调与交流电源101相连待机是处于强电带电状态，这会给用户的生命安全带来隐患。另一方面空调的待机时间较长，在这较长的时间内，电网的电压瞬间变化也无法预料，特别是大的雷击电流窜入电网时，会给空调低压供电系统造成损坏或故障，影响空调自身的安全。所以要是在待机时不使用高压的交流电源101，而采用其他低压直流电源供电，就会降低空调的故障率和消除对用户的安全隐患。
发明内容
本实用新型的目的在于解决上述问题，提供一种实现空调光伏系统供电待机的低压供电系统，待机时，完全由太阳能光伏发电系统供电以实现空调的零瓦待机，而无需使用交流电源。
实现本实用新型目的的技术方案是：一种实现空调光伏系统供电待机的低压供电系统，包括空调控制芯片和信号接收装置，空调控制芯片和信号接收装置相连接，其特征是，还包括有光伏系统，所述光伏系统分别与空调控制芯片和信号接收装置连接。
上述技术方案中的光伏系统，包括光伏电池板、控制器、蓄电池、DC/DC转换器以及控制上述部件的检测控制系统，所述光伏电池板与控制器连接，控制器分别与蓄电池和DC/DC转换器连接，检测控制系统与上述部件连接。
上述光伏电池板为晶硅太阳能电池或薄膜太阳能电池，晶硅太阳能电池为单晶硅或多晶硅；薄膜太阳能电池为非晶硅、或铜铟硒、或碲化镉或其他化合物电池，衬底可以是玻璃、或不锈钢、或其他柔性材料。
由于本实用新型需要全天候使用，所述光伏电池板优选弱光性能好的薄膜太阳能电池板。
优选地，蓄电池为铅酸蓄电池、或锂离子、锂聚合物电池或其他可充电电池；蓄电池形状为纽扣形、或圆柱形、或长方体或其它任意形状，一般选用阀控式免维护铅酸蓄电池。
上述控制器用于光伏电池板最大功率点跟踪、蓄电池充放电控制、DC/DC电压转换。
上述DC/DC转换器包括有升降压芯片，可变换和稳定直流电电压。
用于把蓄电池的电压转换为稳定的直流电，输出电压为5V、12V或15V。
上述检测控制系统检测光伏电池板电压电流信号、蓄电池电压电流信号并对控制器发出PMW驱动信号。
本实用新型的工作原理是，光伏电池板在白天光照时产生直流电并通过控制器储存到蓄电池中，这个充电过程同时要实现最大功率点跟踪和智能充电；夜晚没有光照时，蓄电池储存的电能经过控制器放电输出到DC/DC转换器，放电过程同时要实现DC/DC转换器电压转换（提供常用空调控制芯片所需三种电压5V、12V、15V），DC/DC转换器连接空调控制芯片和信号接收装置并对其供电，检测控制系统与光伏电池板、控制器、DC/DC转换器连接，检测电池板和蓄电池的电流电压信号并驱动控制器实现受控的充放电过程。
本实用新型的有益效果是：1、本实用新型能提供常用空调控制芯片所需三种电压5V、12V、15V，能满足大部分空调产品的待机需求，具有通用性；2、检测控制系统能实现先进的MPPT（最大功率点跟踪）技术，可以最大限度的利用光能，提高光伏系统的效率；3、空调低压供电完全由自主发电的光伏系统供电，无需使用交流电源，实现真正意义上的零瓦交流电待机，安全可靠。
附图说明
图1示出了现有技术的空调低压供电原理框图；
图2示出了本实用新型的空调低压供电原理框图；
图3示出了本实用新型中的光伏系统结构框图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步说明。
如图1所示，现有技术的空调低压供电系统包括：交流电源101、主电源102、控制芯片103和信号接收装置104，其中，交流电源101和主电源102连接，主电源102与空调控制芯片103和信号接收装置104连接。主电源102采用开关电源或线性变压器等，交流电源101经主电源102变换为低压直流电（通常是5V、12V或15V），主电源102的低压直流电向空调控制芯片103和信号接收装置104供电，空调待机时，电器执行装置停止工作，但主电源102的交流变直流功能仍在执行，同时信号接收装置104仍需要执行接收用户信号和转发的功能，这两项必要的功能执行产生了空调待机的交流电功耗。
如图2所示，本实用新型包括：光伏系统201、空调控制芯片103和信号接收装置104，光伏系统201分别与空调控制芯片103和信号接收装置104连接，工作或待机时，光伏系统201输出三种电压（5V、12V、15V）的低压直流电，提供给空调控制芯片103和信号接收装置104使用，由于本供电系统不使用交流电源101和主电源102，空调待机所需的电力供应全部来源于光伏系统，无交流市电需求，实现了真正意义上的零瓦待机，同时也消除了待机时的安全隐患。
如图3所示，本实用新型中的光伏系统201包括光伏电池板301、控制器302、蓄电池303、DC/DC转换器304以及控制上述部件的检测控制系统305；光伏电池板301与控制器302连接，控制器302分别与蓄电池303和DC/DC转换器304连接，检测控制系统305与上述部件连接。
光伏电池板301是把太阳光转变为电能的装置，可安装在空调室外机上面、附着在墙壁或屋顶上，光伏电池板301类型可采用晶硅太阳能电池或薄膜太阳能电池，太阳电池的容量根据空调待机功率经过严格计算、专业选型和定制，可满足空调24小时待机的功率需求。
所述蓄电池303用来存贮太阳电池转化得到的电能，主要种类有铅酸蓄电池、锂离子、锂聚合物电池或其他可充电电池，蓄电池303容量与太阳能电池板相匹配，即使在最恶劣天气下也能满足空调待机功率需求，满足全天候工作要求。
其中，蓄电池303须与控制器302相连，由控制器302对其充放电过程进行控制，防止电池过充、过放、过流等而损坏电池。
检测控制系统305通过控制器302实现以下三个功能，一是检测光伏电池板301电流电压信号；二是实现光伏电池板301最大功率点跟踪（MPPT）功能；三是对蓄电池303充放电实现三阶段智能充电功能。
DC/DC转换器304包括有升降压芯片，用于变换和稳定直流电电压。由于蓄电池303放电电压会受到放电深度影响发生变化，而空调控制芯片103和信号接收装置104需要一个稳定的供电电压，所以在蓄电池303放电和空调控制芯片103间加入DC/DC转换器304，当蓄电池303电压较低或较高时，该装置反方向升降补偿电压来提供稳定的直流电压（通常有3V、12V、15V三种），从而满足空调控制芯片103和信号接收装置104的要求。
本实用新型可以应用在任何空调系统上。
Claims (8)
1.一种实现空调光伏系统供电待机的低压供电系统，包括空调控制芯片（103）和信号接收装置（104），空调控制芯片（103）和信号接收装置（104）相连接，其特征是，还包括有光伏系统（201），所述光伏系统（201）分别与空调控制芯片（103）和信号接收装置（104）连接。
2.根据权利要求1所述的实现空调光伏系统供电待机的低压供电系统，其特征是，所述的光伏系统（201）包括光伏电池板（301）、控制器（302）、蓄电池（303）、DC/DC转换器（304）以及控制上述部件的检测控制系统（305），所述光伏电池板（301）与控制器（302）连接，控制器（302）分别与蓄电池（303）和DC/DC转换器（304）连接，检测控制系统（305）与上述部件连接。
3.根据权利要求2所述的实现空调光伏系统供电待机的低压供电系统，其特征是，所述光伏电池板（301）为晶硅太阳能电池或薄膜太阳能电池，晶硅太阳能电池为单晶硅或多晶硅；薄膜太阳能电池为非晶硅、或铜铟硒、或碲化镉化合物电池，衬底为玻璃、或不锈钢。
4.根据权利要求3所述的实现空调光伏系统供电待机的低压供电系统，其特征是，所述光伏电池板（301）为弱光性能好的薄膜太阳能电池板。
5.根据权利要求2或3或4所述的实现空调光伏系统供电待机的低压供电系统，其特征是，所述蓄电池（303）为铅酸蓄电池、或锂离子、锂聚合物电池；蓄电池（303）形状为纽扣形、或圆柱形、或长方体。
6.根据权利要求5所述的实现空调光伏系统供电待机的低压供电系统，其特征是，所述蓄电池（303）为阀控式免维护铅酸蓄电池。
7.根据权利要求2所述的实现空调光伏系统供电待机的低压供电系统，其特征是，所述DC/DC转换器（304）包括有升降压芯片，可变换和稳定直流电电压。
8.根据权利要求7所述的实现空调光伏系统供电待机的低压供电系统，其特征是，所述DC/DC转换器（304）输出电压为5V、12V或15V。
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