可扩容便携式光伏移动电源系统技术方案

本实用新型专利技术涉及可扩容便携式光伏移动电源系统设备领域，本实用新型专利技术包括光伏移动电源系统和可扩容光伏组件，其中光伏移动电源系统包括系统自身集成光伏组件、控制器、LCD屏、蓄电池、5VUSB输出接口、220VAC输出接口及箱体，可扩容光伏组件通过扩容接口与光伏移动电源系统连接，可扩容光伏组件和系统自身集成光伏组件将太阳能转换成电能对蓄电池进行充电，负载工作时蓄电池将化学能还原为电能通过5VUSB输出接口、220VAC输出接口向负载提供电能。其中可扩容光伏组件采用光伏折叠组件在增加系统容量同时有效减少了系统的重量和体积，满足目前野外旅游、军事及抗险救灾对光伏移动电源系统的便携性、实用性的使用要求。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
可扩容便携式光伏移动电源系统
本专利技术涉及光伏移动电源系统的优化集成设备领域，特别是可扩容便携式光伏移动电源系统装置。
技术介绍
目前现有的光伏移动电源系统通常用于野外旅游、登山、军事活动中，在抗险救灾等特殊情况下也可用于气候条件苛刻地区、无电偏远地区、电力短缺地区的应急性电力供应，具备一定的便携性和可移动性，但是效果不太理想，实用性较差，其中以目前常用的40W光伏移动电源系统为例进行说明，系统配置2块20W的光伏组件，I块12V24AH的铅酸蓄电池。其中蓄电池重量约7.5Kg，光伏组件重量约2.5Kg，再加上控制器，逆变器及箱体等其它设备的重量，整套系统重量至少在17.5Kg以上。另一方面由于采用了铅酸蓄电池和传统的光伏组件，致使箱体的外形尺寸较大。这些因素严重降低了光伏移动电源系统的便携性和移动性，同时限于铅酸蓄电池的电池容量有限而无法提供较大功率负载较长时间工作，没有实现移动电源的“随用随取”，实用性较差，无法满足目前光伏移动电源系统的使用要求。
技术实现思路
由于现有的光伏移动电源系统的存在体积大、重量重、便携移动差、无法提供较大功率负载及较长时间工作、实用性较差等技术问题，为了解决上述技术问题，本专利技术提供可扩容便携式光伏移动电源系统，通过增加可扩容光伏组件、蓄电池采用锂聚合物电池等方式对光伏移动电源系统进行集成优化设计，有效解决了现有光伏移动电源系统的便携性、可移动性及实用性差的技术难题，满足了为气候条件苛刻地区、无电偏远地区、电力短缺地区的人们提供可靠的生活用电及应急用电的使用要求，同时满足了野外旅游、登山、军事活动中的电力供应要求。本专利技术为解决上述技术问题，采用的技术方案是:可扩容便携式光伏移动电源系统，包括光伏移动电源系统和可扩容光伏组件，其中光伏移动电源系统包括系统自身集成光伏组件、控制器、IXD屏、蓄电池、5VUSB输出接口、220VAC输出接口及箱体。本专利技术通过系统自身集成光伏组件及可扩容光伏组件发电获取电能经控制器控制给蓄电池充电，蓄电池通过控制器的控制放电，通过5VUSB输出接口、经逆变器逆变为220V交流电通过220V AC输出接口对负载提供电能。其中可扩容光伏组件通过扩容接口与控制器的直流输入采样电路连接的方式实现与光伏移动电源系统的连接，其中可扩容光伏组件发电获取电能经控制器控制给蓄电池充电。其中控制器包括控制器电路板和控制器外壳，逆变器包括逆变器电路板和逆变器外壳。可扩容光伏组件采用的是光伏折叠组件，其中光伏折叠组件是除去钢化玻璃板及边框、衬底采用帆布衬底的光伏组件。本专利技术的有益效果:本专利技术通过在光伏移动电源系统基础上增加可扩容光伏组件及对光伏移动电源系统各部件的优化集成设计的方式来有效解决光伏移动电源系统的便携性差及电源容量的扩容技术难题。本专利技术的可扩容便携式光伏移动电源系统体积小、重量轻、便于携带，具备通过可扩容光伏组件扩容增加发电量的技术特点，具备更加广泛的实用性，满足了目前野外旅游、登山、军事活动等对光伏移动电源系统便携性及实用性的要求。【附图说明】:图1本专利技术的结构框图。图2附图1中所示光伏移动电源系统的电路结构框图。图3光伏组件实施例结构示意图。图4附图3的左视图。图5附图4中所示A部分局部放大图。图6光伏折叠组件实施例的结构示意图。图7附图6的左视图。图8与附图6所示光伏折叠组件配套使用的轻型可调支架结构示意图。图中，1.电池片、2.电池组件、3.钢化玻璃面板、4.边框、5.衬底、6.铝合金管、7.活动关节。【具体实施方式】下面结合附图对本专利技术的【具体实施方式】作进一步的详细描述:如图1所示，本专利技术是在现有光伏移动电源系统基础上进行的改进，本专利技术包括光伏移动电源系统和与光伏移动电源系统相连接的可扩容光伏组件，需要充电时将可扩容光伏组件通过扩容接口与光伏移动电源系统的连通并在控制器的控制下实施充电。不需要充电时可扩容光伏组件与光伏移动电源系统断开。如图2所示，本专利技术所包括的光伏移动电源系统是目前常用的一种移动电源系统。光伏移动电源系统由系统自身集成光伏组件、控制器、IXD屏、蓄电池、5VUSB输出接口、220VAC输出接口及箱体构成。各部件的具体连接关系及工作过程为:实施充电及电能储存过程:系统自身集成光伏组件和可扩容光伏组件都将太阳能转换为电能，通过控制器给蓄电池充电，其中系统自身集成光伏组件通过依次与控制器中的直流输入采样电路、输入保护电路与微处理器连接的方式实现与控制器的电路连接，具体功能是发电并通过控制器给蓄电池充电；其中可扩容光伏组件与光伏移动电源系统连接的具体方式是可扩容光伏组件通过扩容接口、直流输入采样电路、输入保护电路及充电驱动电路与微处理器连接的方式接入光伏移动电源系统，具体运行过程是当阳光照射会在系统自身集成光伏组件和可扩容光伏组件上产生一定的电压和电流，直流输入米样电路将电压、电流值传送至微处理器；同时微处理器检测蓄电池处于低电压状态时则发出指令，控制充电驱动电路工作及驱动功率器件A闭合，接通充电电路回路对蓄电池进行充电；充电过程中微处理器监测蓄电池进入浮充状态后发出指令，关断充电回路，防止蓄电池出现过充电。同时微处理器将直流输入采样电路所采集的信号进行A/D转换，进行量化，将各项参数及系统工作状态发送到LCD屏显示，便于用户及时了解系统工作状态和各项参数值。蓄电池放电具体过程是:当用户需要用电时，通过按键操作将信息发送至微处理器，微处理器检测锂电池的状态，在电池处于正常使用状态情况下，发出指令，控制放电驱动电路工作，驱动功率器件B闭合，接通放电电路回路，直流输出分两路，一路经5V电源电路转换通过5VUSB输出接口提供5V直流电，另一路经逆变器逆变为220V交流电；放电过程中，微处理器一直监测蓄电池的状态，当蓄电池电压值降低至欠压报警值后，发出指令关断放电电路回路，防止蓄电池出现过放电。采用上述设计达到在额定工作电流范围内为所有单相交流负载，以及具有USB充电功能的众多电子产品提供绿色可靠电源，大大增强了系统的实用性。同时微处理器将电流传感器所采集的信号进行A/D转换，进行量化，将各项参数及系统工作状态发送到LCD屏显示出来，便于用户及时了解系统工作状态和各项参数值。其中:电源管理电路:对蓄电池存储的电能，进行DC-DC转换，为微处理器和部分元器件提供工作电源。温度传感器:实时采集系统环境温度，将信息传送给微处理器，微处理器依据此信息判定是否对蓄电池充电进行温度补偿及补偿量大小；同时，检测系统实时温度，对系统进行温度保护。电流传感器:实时采集系统输出电流，将信息反馈给微处理器，微处理器依据此信息，控制直流输出保护电路，对系统输出进行相应的保护操作。IXD屏:显示系统实时工作状态和系统的各项参数。便于用户了解系统工作状态，系统参数的查看。按键:对系统进行操作。系统自身集成光伏组件与可扩容光伏组件均属于光伏组件，两者功能相同，基本结构是相同或相似的。其中系统自身集成光伏组件是固定安装在铝合金箱体上的光伏组件，容量根据可扩容便携式光伏移动电源系统所需发电量配制的；其中可扩容光伏组件是作为扩容备用的光伏组件，容量是按照系统自身集成光伏组件容量的1-2倍来配制的。利用可扩容光伏组件充电达到将光伏组件容量扩至系统原配容量的2-本文档来自技高网...

【技术保护点】
可扩容便携式光伏移动电源系统，包括光伏移动电源系统，其中光伏移动电源系统包括系统自身集成光伏组件、控制器、LCD屏、蓄电池、5VUSB输出接口、220VAC输出接口及箱体；其中光伏移动电源系统是通过系统自身集成光伏组件发电获取电能经控制器控制给蓄电池充电，蓄电池通过控制器的控制放电，通过5VUSB输出接口、经逆变器逆变为220V交流电通过220V AC输出接口对负载提供电能；其中控制器包括控制器电路板和控制器外壳，逆变器包括逆变器电路板和逆变器外壳，其特征在于：可扩容便携式光伏移动电源系统还包括可扩容光伏组件，可扩容光伏组件通过扩容接口与控制器的直流输入采样电路连接的方式实现与光伏移动电源系统的连接，其中可扩容光伏组件发电获取电能经控制器控制给蓄电池充电。

【技术特征摘要】
1.可扩容便携式光伏移动电源系统，包括光伏移动电源系统，其中光伏移动电源系统包括系统自身集成光伏组件、控制器、IXD屏、蓄电池、5VUSB输出接口、220VAC输出接口及箱体；其中光伏移动电源系统是通过系统自身集成光伏组件发电获取电能经控制器控制给蓄电池充电，蓄电池通过控制器的控制放电，通过5VUSB输出接口、经逆变器逆变为220V交流电通过220V AC输出接口对负载提供电能；其中控制器包括控制器电路板和控制器外壳，逆变器包括逆变器电路板和逆变器外壳，其特征在于:可扩容便携式光伏移动电源系统还包括可扩容光伏组件，可扩容光伏组件通过扩容接口与控制器的直流输入采样电路连接的方式实现与光伏移动电源系统的连接，其中可扩容光伏组件发电获取电能经控制器控制给蓄电池充电。2.根据权利要求1所述可扩容便携式光伏移动电源系统，其特征在于，可扩容光伏组件采用...

【专利技术属性】
技术研发人员：皇甫国，赵娟妮，李卫刚，张少华，
申请(专利权)人：西安烽火光伏科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：陕西;61