一种多功能太阳能移动电源箱的设计方案

时间:2022-03-17作者:佚名

为了解决西藏边远地区用电问题, 本文基于藏区丰富的太阳能资源,采用光电互补技术,提出了一种多功能太阳能移动电源箱的设计方案。

本方案先利用太阳能供电并结合人们日常生活所需而设计出多功能太阳能移动电源箱,然后利用Multisim仿真软件,对设计中的稳压模块、过充过放保护和输出端口等电路进行仿真测试,仿真测试结果符合理论依据。并对设计实物进行搭建和检测,各方面输出设备均可正常工作。测试结果表明该设计方案合理,可以进行推广使用。

0 引言

太阳能的设计应用在市场上已经司空见惯,但立足于西藏地区生态环境的保护,结合当地人民生活现状的太阳能产品并不多见。本文从环境保护和西藏地区人们的生活习惯的角度出发,结合太阳能发电技术,设计了一款环保可靠的太阳能多功能移动电源箱。可以说,本设计将解决西藏边远地区人民的用电难问题。

1 方案设计的理念

太阳能是天然可再生能源。它资源丰富,既可无限制的免费使用,又无需运输,对环境无任何污染。目前雪域高原是我国污染最轻、环境保护最好的地区,西藏作为我国乃至亚洲重要的生态安全屏障,生态环境的保障至关重要。本设计基于西藏地区丰富的太阳能资源和藏区人们的生活现状的的考虑,利用太阳能供电并结合人们日常生活所需而设计。既符合环保要求又方便携带,解决了西藏地区人民基本的日常用电需要,可作为绿色环保产品推广,具有一定的市场价值。

2 硬件电路设计

2.1 硬件框图结构设计

本文整体设计硬件框图结构如图1所示,电源箱有太阳光和常规市电两路能量来源。当蓄电池馈电时,在阳光充足的情况下首先利用太阳能充电,其次通过220 V电源给蓄电池充电。两种输入方式相结合,方便而且环保。将两种输入能量通过滤波稳压电路,然后给蓄电池进行充电。其中的过充过放保护电路主要是利用继电器电路模块检测蓄电池的电量;当过充的时候断开充电主回路;当蓄电池电压降到一定范围的时候接通充电回路;当检测到过放的时候断开用电器电路,防止过充过放,起到对蓄电池保护的作用,整个电路都是由蓄电池供电。该系统有多路输出端口,既可供LED 照明和为手机、MP3、收音机等多种数码产品充电还可输出220 V交流电压供小功率家用电器工作。

2.2 市电供电模块

本设计所有电路均基于Multisim仿真软件的应用。

图2 为市电充电模块电路,当电源接通后红色指示灯LED1 点亮,否则熄灭。此电路通过变压器和电桥电路将220 V 市电转为28.4 V 直流电压,再经过RC 振荡电路进行滤波稳压后送入LM7815三端稳压模块,输出稳定的直流15 V 电压,然后通过过冲保护电路给蓄电池充电。开关Key1为供电模式手动选择开关,当开关J1连接时为选择市电充电,则红色LED1 亮。开关J2 连接时为选择太阳能充电,则红色LED2亮,如1、2所示。

2.3 太阳能供电模块

在图3所示的太阳能供电模块电路中。当Key1接J2时,选择太阳能系统供电,此时红色LED2点亮。电路首先通过整流二极管1N5404整流,然后经RC滤波电路滤波,最后通过稳压二极管1N47744 将电压稳定为直流15 V,再通过过充保护电路为蓄电池充电。其中1N5404硅整流二极管,其最大反向峰值电压为400 V,最大半波整流电流为3 A.稳压二极管1N4744最大功耗为1 mW,稳定电压为15 V,最大电流是57 mA.

2.4 过充过放电路

如图所示为过充过放保护电路,本设计主要基于三端可调分流基准源TL431和继电器的应用,实现对铅蓄电池充放电保护。如图4所示,为过充保护电路,供电模块通过继电器为蓄电池充电,当电路检测到蓄电池电压大于13 V 时,绿色LED4 亮,继电器将开关向下吸合,断开充电回路,实现过充保护。

如图5所示,为过放保护电路,蓄电池电压大于12 V时LED6灯亮,继电器向下吸合为负载提供能量,当蓄电池电压低于10.5 V时继电器向上断开放电回路,实现过放保护。

相关阅读

塔的照明需求

(1)照明要塑造塔的整体性 塔体通常由基座、塔身、塔顶等几个基本部分组成,它们构成了一个和谐的整体。建筑师在进行照明设计 时赋予了每个部分相应的含意。它们都有着相应的作用...
2022-07-15

住宅楼体亮化设计这三点必不可少

因为如今都市生活节奏如此之快,大家在闲暇时间都越来越在意减压方法。大多数人白天不想欣赏风景,而只想在晚上欣赏小区的夜景以缓解压力。 住宅楼体亮化设计 时应注意哪些设...
2022-08-27
住宅楼体亮化设计这三点必不可少

欧式建筑照明工程常见的亮化方案

欧式建筑种类较多,主要有哥特式、巴洛克、古罗马等建筑,装饰构造较为复杂,所以欧式建筑照明工程主要以隐蔽性泛光灯投射为主,重点勾勒底座、柱头和屋檐灯部位,表现出绚丽...
2022-09-05
欧式建筑照明工程常见的亮化方案

确定隧道照明功率密度的方法

如何合理地确定公路隧道LPD值是隧道照明节能标准制定的关键。虽然建筑和城市道路照明 节能标准中已经规定了LPD值,并也介绍了确定LPD值的方法。但由于隧道照明的特殊性和复杂性,...
2022-07-15

城市楼宇亮化工程如何进行科学合理的规划?

楼宇不仅是城市的模块,也是城市特色的关键识别元素。楼宇的灯光效果已成为城市亮化工程的重要组成部分。做好 楼宇亮化工程 ,可以丰富和改善城市的整体形象,达到突出城市形...
2022-07-31
城市楼宇亮化工程如何进行科学合理的规划?

热销商品

电工胶带绝缘胶带PVC电胶布防水阻燃超粘耐温黑胶布汽车线束胶带

电工胶带是一款专业的电力电工用材,具备绝缘、PVC材质特性,可有效保障电气线路绝缘性能,防止电流外泄引发漏电风险。其采用防水、阻燃、超粘、耐温等设计,能适应复杂...
¥ 2.4

国标包塑金属软管穿线波纹管电线套管蛇皮护线管16 20 25 4分 6分

国标包塑金属软管(又称穿线波纹管、电线套管、蛇皮护线管)是一种广泛应用于电气布线、机械设备及自动化系统中的柔性保护套管。其内层为优质镀锌钢带,外层覆以阻燃PV...
¥ 1.2

四氟包覆/FEP/PTFE包覆胶O型圈全氟醛FFKMO型圈耐化学腐蚀氟胶

四氟包覆(FEP/PTFE)O型圈及全氟醚(FFKM)O型圈是高性能密封解决方案,专为极端化学环境设计。FEP或PTFE包覆氟橡胶(FKM)芯材的O型圈兼具外层优异的耐化学腐蚀性、抗溶胀性...
¥ 5

管卡安装片 排水管固定悬吊卡丝固定件 角钢角码连接底座 方钢卡

管卡安装片、排水管固定悬吊卡、丝固定件、角钢、角码、连接底座及方钢卡是建筑给排水系统中常用的管道固定与支撑组件。这些配件通过组合使用,可牢固固定各类排水...
¥ 0.8

雷士照明嵌入式led筒灯高显色RA95全铝家用天花吊顶桶灯孔灯米月

该款雷士照明嵌入式LED筒灯融合高显色(RA95)技术,具备出色光线表现,能精准还原不同色光环境,使光源色彩还原度高、视觉细腻,显著提升照明效果。采用全铝材质制作,耐用性...
¥ 8.36

网站栏目