一種多能源應急供電系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及供電領(lǐng)域，具體涉及一種多能源應急供電系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著人們生活水平的不斷提高，便攜式電子產(chǎn)品越來越普及，往往這些電子產(chǎn)品配備的電池容量較小，無法滿足人們長時間使用的需求，特別是在出差或者旅行時，便攜式電子產(chǎn)品經(jīng)常在關(guān)鍵時刻沒有電，又無法立即找到電源充電。又或者當人們在旅游、爬山、探險、露營時，隨身攜帶的應急用電設(shè)備的電量不足，都會帶來諸多不便。
[0003]現(xiàn)有的小功率用電設(shè)備的電力來源多以蓄電池為主，一旦蓄電池放電完畢，則沒有有效的電力來源。另一方面，為小功率應急用電設(shè)備的蓄電池充電常常采用手搖電機發(fā)電的方式，但是手搖電機發(fā)電的功率有限，且無法蓄能。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本申請通過提供一種多能源應急供電系統(tǒng)，可以由太陽能電池板、手搖電機、直流電等多種方式提供電力供給，為充電電池充電，并通過多電壓轉(zhuǎn)換電路輸出不同電壓，以滿足不同用電設(shè)備的需要，以解決現(xiàn)有技術(shù)中一旦蓄電池放電完畢無有效電力來源，以及手搖電機發(fā)電功率有限且無法蓄能的技術(shù)問題。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本申請采用以下技術(shù)方案予以實現(xiàn):
[0006]一種多能源應急供電系統(tǒng)，包括能源供給模塊、充電模塊、充電電池、多電壓輸出模塊、電源輸出端，所述能源供給模塊的輸出端連接充電模塊為充電電池充電，所述充電電池連接多電壓輸出模塊，所述多電壓輸出模塊將充電電池輸出的電壓進行升、降壓處理后輸出到電源輸出端，為用電設(shè)備提供不同規(guī)格的電壓。
[0007]進一步的，所述能源供給模塊包括太陽能電池板、直流電和手搖電機，所述充電模塊包括太陽能充電電路，直流充電電路和手搖電機充電電路。
[0008]所述太陽能充電電路包括DC/DC轉(zhuǎn)換控制器和升壓電路；其中所述升壓電路包括第一電感、第一二極管、第一開關(guān)三極管、第一電容、第一電阻，所述第一開關(guān)三極管為NPN型三極管，其中第一開關(guān)三極管的基極連接到DC/DC轉(zhuǎn)換控制器的ISWE引腳，并通過第一電阻連接第一開關(guān)三極管的發(fā)射極，第一開關(guān)三極管的發(fā)射極接地，第一開關(guān)三極管的集電極分別連接DC/DC轉(zhuǎn)換控制器的ISWC引腳、第一電感、第一二極管的正極；所述第一二極管的負極通過第一電容接地，并通過串聯(lián)的第二分壓電阻和第三分壓電阻接地；所述第一電感的另一端直接連接到DC/DC轉(zhuǎn)換控制器的IPK檢測引腳，并通過第四電阻連接到DC/DC轉(zhuǎn)換控制器的IDC引腳；所述DC/DC轉(zhuǎn)換控制器的Ncc引腳通過并聯(lián)的第五取樣電阻和第六取樣電阻連接第四電阻，COMP引腳連接在第二分壓電阻和第三分壓電阻之間，TCAP引腳連接第二定時電容后接地。
[0009]所述手搖電機充電電路包括整流電路、充電監(jiān)控電路；
[0010]其中，所述整流電路包括第二二極管、第三二極管、第四二極管、第五二極管、第六二極管、第七二極管，第二二極管的陰極連接第三二極管的陽極，第四二極管的陰極連接第五二極管的陽極，第六二極管的陰極連接第七二極管的陽極，第二二極管、第四二極管、第六二極管的陽極共同接地，第二二極管的陰極、第四二極管的陰極、第六二極管的陰極分別連接手搖電機輸出三相交流電的三個輸出端子，第三二極管、第五二極管、第七二極管的陰極共同連接第八二極管的正極，第八二極管的負極連接充電監(jiān)控電路的輸入端；
[0011]所述充電監(jiān)控電路包括充電監(jiān)控芯片、第二開關(guān)三極管、第一發(fā)光二極管、第九二極管、第五電阻、第六電阻、第七電阻、第八電阻，所述第二開關(guān)三極管為PNP型三極管，所述第二開關(guān)三極管的基極連接充電監(jiān)控芯片的SINK引腳，集電極連接充電監(jiān)控芯片的DRS引腳和第九二極管的正極，第九二極管的負極連接充電電池的正極，并聯(lián)的第五電阻、第六電阻、第七電阻一端共同連接充電監(jiān)控芯片的C/S-引腳和C/L引腳，另一端共同連接充電監(jiān)控芯片的C/S+引腳和第一發(fā)光二極管的正極，所述第一發(fā)光二極管的負極通過第八電阻連接到充電監(jiān)控芯片的OVPI引腳。
[0012]所述直流充電電路包括第十二極管，第十二極管的正極接直流電的正極輸出，第十二極管的負極連接到充電監(jiān)控電路輸入端。
[0013]所述多電壓輸出電路包括控制器、升降壓變換電路和MOS驅(qū)動芯片，所述控制器連接升降壓變換電路和MOS驅(qū)動芯片并對其進行控制；
[0014]其中升降壓變換電路包括第一開關(guān)MOS管、第二電感、第三儲能電容、第四儲能電容、第i^一二極管、第十二二極管、第十三二極管、第十電阻，所述第一開關(guān)MOS管為PMOS管，第一開關(guān)MOS管的柵極通過第十電阻連接充電電池正極，并連接第十三二極管的正極，第十三二極管的負極連接第一開關(guān)MOS管的源極，第一開關(guān)MOS管的源極連接第十一二極管的負極，第i^一二極管的正極連接第一開關(guān)MOS管的漏極，第一開關(guān)MOS管的漏極通過第二電感接地，并連接第十二二極管的負極，第十二二極管的正極通過并聯(lián)的第三儲能電容和第四儲能電容接地；
[0015]MOS驅(qū)動芯片的0UTA#引腳通過第九電阻連接到第一開關(guān)MOS管的柵極，INA引腳接收控制器的PWM信號；
[0016]第十一電阻、第十二電阻串聯(lián)在第十二二極管正極與地之間，第十三電阻、第十四電阻串聯(lián)在第十二二極管正極與地之間，第十一電阻與第十二電阻之間連接控制器的第一反饋引腳，第十三電阻與第十四電阻之間連接控制器的第二反饋引腳，電源輸出端的負極連接第十二二極管的正極，電源輸出端的正極接地。
[0017]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本申請?zhí)峁┑募夹g(shù)方案，具有的技術(shù)效果或優(yōu)點是:
[0018]該供電系統(tǒng)綜合運用了功率變換、快速充電、微處理器控制等技術(shù)，提供了太陽能電池板、手搖電機、市電多種能源為充電電池充電，并采用多電壓輸出技術(shù)，為用電設(shè)備提供不同規(guī)格的電壓，滿足了各種小功率用電設(shè)備的供電需求。
【附圖說明】
[0019]圖1為本實用新型結(jié)構(gòu)框圖；
[0020]圖2為本申請實施例中太陽能充電電路圖；
[0021]圖3為本申請實施例中手搖電機與直流充電電路圖；
[0022]圖4為本申請實施例中多電壓輸出電路圖；
【具體實施方式】
[0023]本申請實施例提供一種多能源應急供電系統(tǒng)，綜合運用了功率變換、快速充電、微處理器控制等技術(shù)，提供了太陽能電池板、手搖電機、市電多種能源為充電電池充電，并采用多電壓輸出技術(shù)，為用電設(shè)備提供不同規(guī)格的電壓，滿足了各種小功率用電設(shè)備的供電需求。
[0024]為了更好的理解上述技術(shù)方案，下面將結(jié)合說明書附圖以及具體的實施方式，對上述技術(shù)方案進行詳細的說明。
[0025]一種多能源應急供電系統(tǒng)，如圖1所示，包括能源供給模塊10、充電模塊20、充電電池30、多電壓輸出模塊40、電源輸出端50，能源供給模塊10通過充電模塊20為充電電池30充電，多電壓輸出模塊40將充電電池30輸出的電壓進行升、降壓處理后輸出到電源輸出端50，為用電設(shè)備提供不同規(guī)格的電壓，其中能源供給模塊包括太陽能電池板101、直流電102和手搖電機103，充電模塊包括太陽能充電電路201，直流充電電路202和手搖電機充電電路203。充電電池30為鋰離子電池。
[0026]圖2所示為太陽能充電電路。太陽能充電電路包括DC/DC轉(zhuǎn)換控制器MC34063和BOOST升壓電路(開關(guān)直流升壓電路)。
[0027]其中所述BOOST升壓電路包括第一電感L1、第一二極管Dl1、第一開關(guān)三極管Ql、第一電容Cl、第一電阻R1，第一開關(guān)三極管Ql為NPN型三極管，其中第一開關(guān)三極管的基極連接到DC/DC轉(zhuǎn)換控制器MC34063的ISWE引腳，并通過第一電阻Rl連接第一開關(guān)三極管的發(fā)射極，第一開關(guān)三極管的發(fā)射極接地，第一開關(guān)三極管的集電極分別連接DC/DC轉(zhuǎn)換控制器MC34063的ISWC引腳、第一電感L1、第一二極管Dl的正極；所述第一二極管Dl的負極通過第一電容Cl接地，并通過串聯(lián)的第二分壓電阻R2和第三分壓電阻R3接地；所述第一電感LI的另一端通過第四電阻R4連接到DC/DC轉(zhuǎn)換控制器MC34063的IDC引腳，并直接連接到DC/DC轉(zhuǎn)換控制器MC34063的IPK檢測引腳；所述DC/DC轉(zhuǎn)換控制器MC34063的Vcc引腳通過并聯(lián)的第五取樣電阻R5和第六取樣電阻連接第四電阻R4，COMP引腳連接在第二分壓電阻R2和第三分壓電阻R3之間，TCAP引腳連接第二定時電容C2后接地。
[0028]充電時，第一開關(guān)三極管Ql導通，電源經(jīng)并聯(lián)的第五取樣電阻R5、第六取樣電阻R6流過第一電感LI，第一二極管Dl防止第一電容Cl對地放電，此時第一電感LI開始儲能；放電時，第一開關(guān)三極管Ql截止，由于第一電感LI的電流保持特性，流經(jīng)第一電感LI的電流緩慢的由充電完畢時的值變?yōu)?，第一電感LI開始給第一電容Cl充電，使得第一電容Cl兩端電壓升高，且電壓高于輸入電壓，升壓完畢。第二分壓電阻R2和第三分壓電阻R3用于設(shè)定輸出電壓的壓降，在本實施例中，太陽能電池板輸入5V的電壓，第二分壓電阻R2的阻值為12ΚΩ，第三分壓電阻R3的阻值為IK Ω，輸出電壓為16.8V為鋰離子電池組提供恒壓充電。DC/DC轉(zhuǎn)換控制器MC34063的TCAP引腳連接第二定時電容C2不斷地充電和放電，以產(chǎn)生振蕩波形，振蕩的頻率取決于第二定時電容C2的容值。
[0029]第一開關(guān)三極管Ql也可以用NMOS管來替代，由于此部分元器件的具體鏈接結(jié)構(gòu)是本領(lǐng)域技術(shù)人員很容易聯(lián)想到的，在此不進行具體描述。
[0030]圖3所示為手搖電機與直流充電電路圖。
[0031 ] 手搖電機充電電路將手搖電機輸出的交流電經(jīng)整流電路、充電監(jiān)控電路輸出直流電壓；其中，所述整流電路包括第二二極管D2、第三二極管D3、第四二極管D4、第五二極管D5、第六二極管D6、第七二極管D7，第二二極管D2的陰極連接第三二極管D3的陽極，第四二極管D4的陰極連接第五二極管D5的陽極，第六二極管D6的陰極連接第七二極管D7的陽極，第二二極管D2、第四二極管D4、第六二極管D6的陽極共同接地，第二二極管D2的陰極、第四二極管D4的陰極、第六二極管D6的陰極分別連接手搖電機103輸出三相交流電的三個輸出端子，第三二極管D3、第五二極管D5、第七二極管D7的陰極共同連接第八二極管D8的正極，第八二極管D8的負極連接充電監(jiān)控電路的輸入端；整流電路將手搖電機輸出的三相交流電整流成直流電。
[0032]所述充電監(jiān)控電路包括充電