專利名稱：太陽能電池及負載互動操控系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種應用于照明的太陽能電池及負載互動操控系統(tǒng)，籍太陽能電池本身受光輸出狀態(tài)，作為環(huán)境明暗檢測的依據(jù)，操控蓄電裝置對燈具的運作狀態(tài)，于太陽能電池呈受光輸出狀態(tài)時，蓄電裝置接受充電而不輸出功能；于太陽能電池不受光呈不輸出的高阻抗狀態(tài)時，蓄電裝置呈輸出而不充電。
傳統(tǒng)太陽能照明通常由太陽能電池于受光時對蓄電裝置充電，而于不受光時籍環(huán)境明暗檢測電路，在環(huán)境較暗時，操控蓄電裝置送電驅(qū)動照明燈具或其他負載。
本發(fā)明的主要目的在于提供一種應用于照明的太陽能電池及負載動操控系統(tǒng)的進步性設計，為以太陽能電池本身受光輸出狀態(tài)作為環(huán)境明暗檢測的依據(jù)，進而操控蓄電裝置對燈具的運作狀態(tài)，即以太陽能電池為充電電源外，并同時作為環(huán)境明暗檢測裝置的功能，簡化電路，提高可靠性及節(jié)省另行設置環(huán)境明暗檢測裝置的成本。
本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的一種太陽能電池及負載互動操控系統(tǒng)，其中太陽能電池為含各種單晶、多晶、非晶等的能將光能轉(zhuǎn)為電能的太陽能電池所構成，輸出接蓄電裝置；蓄電裝置為含各種可充放電二次電池或蓄電電容器所構成，輸入接太陽能電池，輸出接負載；負載主要含各種電能轉(zhuǎn)光能的負載外亦可適用于電能轉(zhuǎn)機械能或電能轉(zhuǎn)熱能或電能轉(zhuǎn)化學能或電能轉(zhuǎn)聲能等各種負載；輸出開關裝置接在蓄電裝置與負載之間；太陽能電池輸出狀態(tài)檢測電路裝置由機電或固態(tài)電子電路裝置所構成，接太陽能電池的輸出端，太陽能電池輸出狀態(tài)檢測電路裝置輸出接開關裝置，太陽能電池輸出狀態(tài)檢測電路裝置與輸出開關裝置可為一體結構的機電裝置或兩呈分離結構；輸出開關裝置可增設較大切換功率的固態(tài)或機電式開關元件，阻隔二極管可順向串聯(lián)于太陽能電池與蓄電裝置之間；負載可帶有自動運轉(zhuǎn)或人工操控的相關控制裝置與開關裝置。
輸出開關裝置為固態(tài)輸出開關裝置，含由NPN或PNP開關晶體或場效應晶體所構成的單晶體或達靈頓開關電路裝置，而其集電極C所接電源與作為操控的基極B之間恒接操控電阻，在基極B與射極E之間則并聯(lián)操控晶體的導電極C及射極E，操控晶體的基極則經(jīng)電阻通往太陽能電池的與阻隔二極管的聯(lián)接端；太陽能電池輸出狀態(tài)檢測電路裝置為太陽能電池輸出電壓檢測電路裝置，接太陽能電池的電壓輸出端，輸出接操控輸出開關裝置。
輸出開關裝置為固態(tài)輸出開關裝置所構成，含由NPN或PNP開關晶體或場效應晶體所構成的單晶體或達靈頓開關電路裝置，而其集電極C所接電源與作為操控的基極B之間恒接一操控電阻，在基極B與射極E之間則并聯(lián)光耦合器設有光控晶體的輸出端；太陽能電池輸出狀態(tài)檢測電路裝置為太陽能電池輸出電壓檢測電路裝置，由限流電阻及光耦合器設有發(fā)光二極管的輸入端串聯(lián)后，并接于太陽能電池的兩輸出端；季納二極管與光耦合器輸入端的發(fā)光二極管串聯(lián)。
輸出開關裝置由機電繼電器裝置所構成；太陽能電池輸出狀態(tài)檢測電路裝置為太陽能電池輸出電壓檢測電路裝置，由繼電器所構成，其驅(qū)動線圈并聯(lián)于太陽能電池的兩端；季納二極管與繼電器串聯(lián)。
太陽能電池輸出狀態(tài)檢測電路裝置為太陽能電池輸出電流檢測裝置及操控輸出開關裝置的機電裝置所構成，其中檢測太陽能電池電流輸出狀態(tài)的太陽能電池輸出電流檢測裝為電流檢測繼電器，輸出接輸出開關裝置；
輸出開關裝置由機電或固態(tài)電子電路裝置所構成；分流限壓裝置由季納二極管或由具順偏壓的二極管或由其他固態(tài)電子電路或機電裝置所構成。
太陽能電池輸出狀態(tài)檢測電路裝置為太陽能電池輸出電流檢測阻抗，由電阻或其他具線性或非線性阻抗特性的元件所構成，串聯(lián)于太陽能電池與蓄電裝置之間、及開關晶體的基極B與射極E之間，開關晶體的導電極C與射極E與繼電器串聯(lián)后并聯(lián)于太陽能電池兩端；輸出開關裝置由機電或固態(tài)電子電路裝置所構成；繼電器與輸出開關裝置可為一體結構電路或兩呈分離；分流限壓裝置由季納二極管或由具順偏壓的二極管或由其他固態(tài)電子電路或機電裝置所構成。
太陽能電池輸出狀態(tài)檢測電路裝置為太陽能電池輸出電流檢測阻抗，由電阻或其他具線性或非線性阻抗特性的元件所構成，串聯(lián)于太陽能電池與蓄電裝置之間，其兩端并聯(lián)于光耦合器設有發(fā)光二極管的輸入端；輸出開關裝置由固態(tài)輸出開關裝置所構成，由NPN或PNP開關晶體或場效應晶體所構成的單晶體或達靈頓開關電路裝置，而其集電極C所接電源與作為操控的基極B之間恒接一操控電阻，在基極B與射極E之間則并聯(lián)光耦合器設有光控晶體的輸出端；分流限壓裝置由季納二極管或由具順偏壓的二極管或由其他固態(tài)電子電路或機電裝置所構成。
根據(jù)上述技術方案分析可知，本發(fā)明結構簡單，不僅簡化了電路，而且節(jié)省了組件，降低了成本，以下配合附圖詳細說明本發(fā)明的特征及優(yōu)點
圖1為本發(fā)明籍太陽能電池受光輸出狀態(tài)檢測電路構成系統(tǒng)方塊圖。
圖2為本發(fā)明籍太陽能電池輸出電壓檢測電路構成系統(tǒng)實施例之一。
圖3為本發(fā)明籍太陽能電池輸出電壓檢測電路構成系統(tǒng)實施例之二。
圖4為本發(fā)明籍太陽能電池輸出電壓檢測電路構成系統(tǒng)實施例之三。
圖5為本發(fā)明籍太陽能電池輸出電流檢測電路構成系統(tǒng)實施例之一。
圖6為本發(fā)明籍太陽能電池輸出電流檢測電路構成系統(tǒng)實施例之二。
圖7為本發(fā)明藉太陽能電池輸出電流檢測電路構成系統(tǒng)實施例之三。
本發(fā)明中檢測太陽能電池工作狀態(tài)的檢測方式包括電流檢測方式或電壓檢測方式，分別依附圖實施例將本發(fā)明的主要電路構成、改進特征及其他的作用、目的詳細說明如下如圖1所示為本發(fā)明籍太陽能電池受光輸出狀態(tài)檢測電路構成系統(tǒng)方塊圖，其主要構成電路包含太陽能電池SC100含各種單晶、多晶、非晶等的能將光能轉(zhuǎn)為電能的太陽能電池所構成，供將太陽能轉(zhuǎn)為電能對蓄電裝置充電；蓄電裝置B100含各種可充放電二次電池或蓄電電容器所構成，供接受太陽能電池SC100的充電及供對負載LB100放電輸出；輸出開關裝置SW100為由機電或固態(tài)電子電路裝置所構成，供操控蓄電裝置B100對負載輸出或中斷；太陽能電池輸出狀態(tài)檢測電路裝置S100為由機電或固態(tài)電子電路裝置所構成，籍對太陽能電池SC100的輸出電壓或輸出電留的檢測，以操控輸出開關裝置SW100進而操控蓄電裝置對負載LD100的運轉(zhuǎn)狀態(tài)；其操作功能為當太陽能電池SC100受光對蓄電裝置B00充電的充電電壓或電流大設定值時，太陽能電池輸出狀態(tài)檢測電路裝置S100操控輸出開關裝置SW100使蓄電裝置B100與負載之間呈切斷(OFF)狀態(tài)；當太陽能電池不受光或光能較暗，而太陽能電池SC100對蓄電裝置B100的充電壓或電流小于設定值或為零時，太陽能電池輸出狀態(tài)檢測電路裝置S100操控輸出開關裝置SW100呈導通狀態(tài)，進而使蓄電裝置B100對負載LD100呈送電(ON)輸出狀態(tài)；上述太陽能電池輸出狀態(tài)檢測電路裝置S100與輸出開關裝置SW100可為一體結構的機電裝置或兩呈分離結構；此外輸出開關裝置SW100在不變電路控制邏輯下，可藉輸出開關裝置SW100進一步操控另行增設較大切換功率的固態(tài)或機電式開關元件以在太陽能電池SC100受光時對負載LD100呈常開斷電或在不受光時呈常閉通電；阻隔二極管CR100為供順向串聯(lián)于太陽能電池SC100與蓄電裝置B100之間供通過充電電流而防止逆流；阻隔二極管CR100可依電路需要而選擇設置或不設置；負載LD100主要含各種電能轉(zhuǎn)光能的負載外亦可通用于電能轉(zhuǎn)機械能或電能轉(zhuǎn)熱能或電能轉(zhuǎn)化學能或電能轉(zhuǎn)聲能等各種負載，負載可進一步設有本身自主性運轉(zhuǎn)或人工操控的相關控制裝置與開關裝置。
如圖2所示為本發(fā)明籍太陽能電池輸出電壓檢測電路構成系統(tǒng)實施例之一，其主要構成電路包含太陽能電池SC100含各種單晶、多晶，非晶等的能將光能轉(zhuǎn)為電能的太陽能電池所構成，供將太陽能轉(zhuǎn)為電能對蓄電裝置充電；蓄電裝置B100含各種可充放電二次電池或蓄電電容器所構成，供接受太陽能電池SC100的充電及供對負載LD100放電輸出；輸出開關裝置SW100為由固態(tài)輸出開關裝置Q200所構成，含由NPN或PNP開關晶體或場效應晶體(MOSFET)所構成的單晶體或達靈頓開關電路裝置，而其集電極C所接電源與作為操控的基極B之間恒接一操控電阻R200，使固態(tài)開關裝置常態(tài)處于導通狀態(tài)，在Q200的基極B與射極E之間則并聯(lián)操控晶體Q201的導電極C及射極E，而操控晶體Q201的基極則經(jīng)電阻R201通往太陽能電池與阻隔二極管的聯(lián)接端；當太陽能電池受光發(fā)電時，輸出電壓使操控晶體Q201導通進而使固態(tài)開關裝置Q200呈截止狀態(tài)，此時負載LD100不通電，而由太陽能電SC100對蓄電裝置B100充電；反之當太陽能電池SC100受光減弱或不受光時，經(jīng)電阻R201通往操控晶體Q201的電壓及電流變小或為降為零，使操控晶體Q201呈截止狀態(tài)，進而使固態(tài)開關裝置Q700及Q701呈常態(tài)導通狀態(tài)而使蓄電裝置B100對負載LD100通電；
此外輸出開關裝置SW100在不變電路控制邏輯下，可籍輸出開關裝置SW100進一步操控另行增設較大切換功率的固態(tài)或機電式開關元件以在太陽能電池SC100受光時對負載LD100呈常開斷電或在不受光時呈常閉通電；太陽能電池輸出電壓檢測電路裝置S101、為籍對太陽能電池SC100的輸出電壓的檢測，以操控輸出開關裝置SW100進而操控蓄電裝置對負載LD100的運轉(zhuǎn)狀態(tài)；其操作功能為當太陽能電池SC100受光對蓄電裝置B100充電的充電電壓大設定值時，太陽能電池輸出電壓檢測電路裝置S101操控輸出開關裝置SW100使蓄電裝置B100與負載之間呈切斷(OFF)狀態(tài)；當太陽能電池不受光或光能較暗，而太陽能電池SC100對蓄電裝置B100的充電壓小于設定值或為零時，太陽能電池輸出電壓檢測電路裝置S101操控輸出開關裝置SW100呈導通狀態(tài)，進而使蓄電裝置B100對負載LD100呈送電(ON)輸出狀態(tài)；上述太陽能電池輸出電壓檢測電路裝置S101與輸出開關裝置SW100可為一體結構的機電裝置或兩呈分離結構；阻隔二極管CR100為供順向串聯(lián)于太陽能電池SC100與蓄電裝置B100間，供通過充電電流而防止逆流；負載LD100主要含各種電能轉(zhuǎn)光能的負載外亦可適用于電能轉(zhuǎn)機械能或電能轉(zhuǎn)熱能或電能轉(zhuǎn)化學能或電能轉(zhuǎn)聲能等各種負載，負載可進一步設有本身自主性運轉(zhuǎn)或人工操控的相關控制裝置與開關裝置。
如圖3所示為本發(fā)明籍太陽能電池輸出電壓檢測電路構成系統(tǒng)實施例之二，其主要構成電路包含太陽能電池SC100含各種單晶、多晶、非晶等的能將光能轉(zhuǎn)為電能的太陽能電池所構成，供將太陽能轉(zhuǎn)為電能對蓄電裝置充電；蓄電裝置B100含各種可充放電二次電池或蓄電電容器所構成，供接受太陽能電池SC100的充電及供對負載LD100放電輸出；輸出開關裝置SW100為由固態(tài)輸出開關裝置Q300、Q301所構成，含由NPN或PNP開關晶體或場效應晶體(MOSFET)所構成的單晶體或達靈頓開關電路裝置，而其集電極C所接電源與作為操控的基極B之間恒接一操控電阻R302使固態(tài)開關裝置常態(tài)處于導通狀態(tài)，在Q301的基極B與Q300射極E之間則并聯(lián)光耦合器PC100設有光控晶體的輸出端；當太陽能電池受光發(fā)電時，輸出電壓大于光耦合器PC100輸入端發(fā)光二極管的工作電壓時，光耦合器PC100的發(fā)光二極管發(fā)光使輸出端的晶體導通進而使固態(tài)開關裝置Q300及Q301呈截止狀態(tài)，此時負載LD100不通電而由太陽能電SC100對蓄電裝置B100充電；反之當太陽能電池SC100受光減弱或不受光時，輸出電壓降低或為零而使光耦合器PC100的輸出端發(fā)光二極管不發(fā)光相對使光耦合器PC100輸出端的光電晶體呈截止狀態(tài)，進而使固態(tài)開關裝置Q300及Q301呈導通狀態(tài)而使蓄電裝置BAT100對負載LD100通電；此外輸出開關裝置SW100在不變電路控制邏輯下，可籍輸出開關裝置SW100進一步操控另行增設較大切換功率的固態(tài)或機電式開關元件以在太陽能電池SC100受光時對負載LD100呈常開斷電或在不受光時呈常閉通電；太陽能電池輸出電壓檢測電路裝置S101為由限流電阻R301及光耦合器PC100設有發(fā)光二極管的輸入端串聯(lián)后并接于太陽能電池SC100的兩輸出端；籍對太陽能電池SC100的輸出電壓的檢測，以操控輸出開關裝置SW100進而操控蓄電裝置對負載LD100的運轉(zhuǎn)狀態(tài)；其操作功能為當太陽能電池SC100受光對蓄電裝置B100充電的充電電壓大設定值時，太陽能電池輸出電壓檢測電路裝置S101操控輸出開關裝置SW100使蓄電裝置B100與負載之間呈切斷(OFF)狀態(tài)；當太陽能電池不受光或光能較暗，而太陽能電池SC100對蓄電裝置B100的充電壓小于設定值或為零時，太陽能電池輸出電壓檢測電路裝置S101操控輸出開關裝置SW100呈導通狀態(tài)，進而使蓄電裝置B100對負載m100呈送電(ON)輸出狀態(tài)；上述太陽能電池輸出電壓檢測電路裝置S101與輸出開關裝置SW100可為一體結構或兩呈分離結構；阻隔二極管CR100為供順向串聯(lián)于太陽能電池SC100與蓄電裝置B100之間供通過充電電流而防止逆流；阻隔二極管可依需要選擇設置或不設置；
季納二極管ZD300為供與光耦合器PC100輸入端的發(fā)光二極管串聯(lián)以調(diào)整光耦合器PC100輸入端的發(fā)光二極管與太陽能電池SC100及蓄電裝置B100端電壓間的互動關系太陽能電池電壓上升至設定值時光耦合器PC100輸入端的發(fā)光二極管發(fā)光，而在不設置阻隔二極管狀態(tài)下，太陽能電池電壓降低或為零時，光耦合器PC100輸入端的發(fā)光二極管承受蓄電裝置B100的電壓1.仍能呈不發(fā)光的反動作；2.或于蓄電裝置B100呈較高電壓時保持發(fā)光，而在后續(xù)放電使蓄電裝置B100的電壓略降至設定值時，光耦合器PC100輸入端的發(fā)光二極管呈不發(fā)光而使輸出開關裝置SW100呈閉合，進而使蓄電裝置B100的電能對負載輸出；負載LD100主要含各種電能轉(zhuǎn)光能的負載外亦可適用于電能轉(zhuǎn)機械能或電能轉(zhuǎn)熱能或電能轉(zhuǎn)化學能或電能轉(zhuǎn)聲能等各種負載，負載可進一步設有本身自主性運轉(zhuǎn)或人工操控的相關控制裝置與開關裝置。
如圖4所示為本發(fā)明籍太陽能電池輸出電壓檢測電路構成系統(tǒng)實施例之三，其主要構成電路包含太陽能電池SC100含各種單晶、多晶、非晶等的能將光能轉(zhuǎn)為電能的太陽能電池所構成，供將太陽能轉(zhuǎn)為電能對蓄電裝置充電；蓄電裝置B100含各種可充放電二次電池或蓄電電容器所構成，供接受太陽能電池SC100的充電及供對負載LD100放電輸出；輸出開關裝置SW100為由機電繼電器裝置所構成，供操控蓄電裝置B100對負載輸出或中斷；此外輸出開關裝置SW100在不變電路控制邏輯下，可籍輸出開關裝置SW100進一步操控另行增設較大切換功率的固態(tài)或機電式開關元件以在太陽能電池SC100受光時對負載LD100呈常開斷電或在不受光時呈常閉通電；太陽能電池輸出電壓檢測電路裝置S101為由繼電器RY200所構成，其驅(qū)動線圈供并聯(lián)于太陽能電池SC100的兩端。籍對太陽能電池工100輸出電壓的檢測，以操控呈常閉(NC)接點的輸出開關裝置SW100進而操控蓄電裝置對負載LD100的運轉(zhuǎn)狀態(tài)；其操作功能為當太陽能電池SC100受光對蓄電裝置B100充電的充電電壓大于設定值時，太陽能電池輸出電壓檢測電路裝置S101操控輸出開關裝置SW100使蓄電裝置B100與負載之間呈切斷(OFE)狀態(tài)；當太陽能電池不受光或光能較暗，而太陽能電池SC100對蓄電裝置B100的充電壓小于設定值或為零時，太陽能電池輸出電壓檢測電路裝置S101操控輸出開關裝置SW100呈導通狀態(tài)，進而使蓄電裝置B100對負載LD100呈送電(ON)輸出狀態(tài)；上述太陽能電池輸出電壓檢測電路裝置S101與輸出開關裝置SW100可為一體結構的機電裝置或兩呈分離結構；阻隔二極管CR100為供順向串聯(lián)于太陽能電池SC100與蓄電裝置B100間，供通過充電電池而防止逆流；阻隔二極管CR100可依電路需要而選擇設置或不設置；季納二極管ZD400為供與繼電器RY200串聯(lián)以調(diào)整繼電器RY200與太陽能電池SC100及蓄電裝置B100端電壓閭的互動系關；太陽能電池電壓上升至設定值時，繼電器RY200動作吸著，而在不設置阻隔二極管狀態(tài)下，太陽能電池電壓降低或為零時，繼電器RY200承受蓄電裝置B100的電壓1.仍能呈跳脫的反動作；二.或于蓄電裝置B100呈較高電壓時保持被吸著，而在后續(xù)放電使蓄電裝置B100的電壓略降至設定值時，繼電器RY200呈跳脫，而使輸出開關裝置SW100呈閉合，進而使蓄電裝置B100的電能對負載輸出；負載LD100主要含各種電能轉(zhuǎn)光能的負載外亦可通用于電能轉(zhuǎn)機械能或電能轉(zhuǎn)熱能或電能轉(zhuǎn)化學能或電能轉(zhuǎn)聲能等各種負載，負載可進一步設有本身自主性運轉(zhuǎn)或人工操控的相關控制裝置與開關裝置。
如圖5所示為本發(fā)明籍太陽能電池輸出電流檢測電路構成系統(tǒng)實施例之一，其主要構成電路包含太陽能電池SC100含各種單晶、多晶、非晶等的能將光能轉(zhuǎn)為電能的太陽能電池所構成，供將太陽能轉(zhuǎn)為電能對蓄電裝置充電；蓄電裝置B100含各種可充放電二次電池或蓄電電容器所構成，供接受太陽能電池SC100的充電及供對負載LD100放電輸出；太陽能電池輸出電流檢測裝置RY100及所操控輸出開關裝置SW100由機電裝置所構成，其中RY100為電流檢測繼電器，供檢測太陽能電池電瀛輸出狀態(tài)，以操控輸出開關裝置SW100進而操控蓄電裝置對負載LD100的運轉(zhuǎn)狀態(tài)；其中SW100為輸出開關裝置供操控蓄電裝置B100對負載輸出或中斷；其操作功能為當太陽能電池SC100受光對蓄電裝置B100充電電流大于電流檢測裝置RY100的吸著動作值時，電流檢測裝置RY100動作并操控輸出開關裝置SW100使蓄電裝置B100與負載之間呈切斷(OFF)狀態(tài)；當太陽能電池不受光或光能較暗，而太陽能電池SC100對蓄電裝置B100的充電電流小于電流檢測裝置RY100的脫離動作值時，電流檢測裝置RY100操控輸出開關裝置SW100呈導通狀態(tài)，進而使蓄電裝置B100對負載LD100呈送電(ON)輸出狀態(tài)；上述電流檢測裝置RY100與輸出開關裝置SW100可為一體結構的機電裝置或兩呈分離結構；輸出開關裝置SW100為由機電或固態(tài)電子電路裝置所構成，供操控蓄電裝置B100對負載輸出或中斷；此外輸出開關裝置SW100在不變電路控制邏輯下，可藉輸出開關裝轉(zhuǎn)眼SW100進一步操控另行增設較大切換功率的固態(tài)或機電式開關元件以在太陽能電池SC100受光時對負載LD100呈常開斷電或在不受光時呈常閉通電；分流限壓裝置VL100為由季納二極管或由具順偏壓的二極管或由其他固態(tài)電子電路或機電裝置所構成，供在太陽能電池SC100輸往蓄電裝置B100充電電較大時，供限制在電流檢測裝置RY100的兩端形成的壓降值上限，并形成分流功能；該分流限壓裝置VL100可為獨立裝置或與電流檢測裝置RY100呈一體結構，亦可依電路需求而不設置分流限壓裝置；負載LD100主要含各種電能轉(zhuǎn)光能的負載外，亦可適用于電能轉(zhuǎn)機械能或電能轉(zhuǎn)熱能或電能轉(zhuǎn)化學能或電能轉(zhuǎn)聲能等各種負載，負載可進一步設有本身自主性運轉(zhuǎn)或人工操控的相關控制裝置與開關裝置。
如圖6所示為本發(fā)明籍太陽能電池輸出電流檢測電路構成系統(tǒng)實施例之二，其主要構成電路包含太陽能電池SC100含各種單晶、多晶、非晶等的能將光能轉(zhuǎn)為電能的太陽能電池組成，供將太陽能轉(zhuǎn)為電能對蓄電裝置充電；蓄電裝置B100含各種可充放電二次電池或蓄電電容器所構成，供接受太陽能電池SC100的充電及供對負載LD100放電輸出；太陽能電池輸出電流檢測阻抗Z0為由電阻或其他具線性或非線性阻抗特性的元件所構成，供串聯(lián)于太陽能電池SC100與蓄電裝置S100之間及開關晶體Q100的基極B與射極E之間，開關晶體Q100的導電極C與射極E與繼電器RY200串聯(lián)后并聯(lián)于太陽能電池SC100兩端；于太陽能電池SC100受光產(chǎn)生電能時充電電流通過時，電流檢測阻抗Z0的兩端產(chǎn)生相對電壓降刪供驅(qū)動開關晶體Q100呈導通狀態(tài)，使繼電器RY200呈通電吸著，進而操控輸出開關裝置SW100呈斷路狀態(tài)；而于太陽電池SC100受光變小或不受光時充電電流隨的變小或中斷時，通過電流檢測阻抗的電壓降VBE變小或為零使開關晶體Q100呈截止狀態(tài)，而與開關晶體Q100串聯(lián)的繼電器RY200則呈跳脫使所撰控的輸出開關裝置SW100呈閉合狀態(tài)，進而使蓄電裝置B100的電能對負載LD100輸出；上述繼電器RY200與輸出開關裝置SW100可為一體結構電路或兩呈分離結構；輸出開關裝置SW100為由機電或固態(tài)電子電路裝置所構成，供操控蓄電裝置B100對負載輸出或中斷；此外輸出開關裝置SW100在不變電路控制邏輯下，可籍輸出開關裝置SW100進一步操控另行增設較大切換功率的固態(tài)或機電式開關元件以在太陽能電池SC100受光時對負載LD100呈常開斷電或在不受光時呈常閉通電；
分流限壓裝置VL100為由季納二極管或由具順偏壓的二極管或由其他固態(tài)電子電路或機電裝置所構成，供在太陽能電池SC100輸往蓄電裝置B100充電電較大時，供限制在電流檢測阻抗ZO的兩端形成的壓降值上限，并形成分流功能；該分流限壓裝置VL100可為獨立裝置或輿電流檢測裝置RY100呈一體結構，亦可依電路需求而不設置分流限壓裝置；如圖7所示為本發(fā)明籍太陽能電池輸出電流檢測電路構成系統(tǒng)實施例之三，其主要構成電路包含太陽能電池SC100含各種罩晶、多晶、非晶等的能將光能轉(zhuǎn)為電能的太陽能電池所構成，供將太陽能轉(zhuǎn)為電能對蓄電裝置充電；蓄電裝置B100含各種可充放電二次電池或蓄電電容器所構成，供接受太陽能電池SC100的充電及供對負載LD100放電輸出；太陽能電池輸出電流檢測阻抗Z0為由電阻或其他具線性或非線性阻抗特性的元件所構成，供串聯(lián)于太陽能電池SC100與蓄電裝置B100之間，其兩端供并聯(lián)于光耦合器PC100設有發(fā)光二極管的輸入端；輸出開關裝置SW100為由固態(tài)輸出開關裝置Q700、Q701所構成，含由NPN或PNP開關晶體或場效應晶體(B10SFET)所構成的單晶體或達靈頓開關電路裝置，而其集電極C所接電源與作為操控的基極B之間恒接一操控電阻R700使固態(tài)開關裝置常態(tài)處于導通狀態(tài)，在Q701的基極B與Q700的射極E之間則并聯(lián)光耦合器PC100設有光控晶體的輸出端；當太陽能電池受光發(fā)電時，輸出電流通電流檢測阻抗Z0，并在Z0兩端所形成電壓降，當電壓降大于光耦合器PC100輸入端發(fā)光二極管的工作電壓時，光耦合器PC100的發(fā)光二極管發(fā)光使輸出端的晶體導通進而使固態(tài)開關裝置Q700及Q701呈截止狀態(tài)，此時負載LD100不通電而由太陽能電SC100對蓄電裝置B100充電；反之當太陽能電池SC1鯽受光減弱或不受光時，通過電流檢測阻抗Z0的電流變小或為降為零，在電流檢測阻抗Z0兩端形成的電壓降亦降低或為零，使光耦合器PC100的輸出端發(fā)光二極管不發(fā)光相對使光耦合器PC100輸出端的光電晶體呈截止狀態(tài)，進而使固態(tài)開關裝置Q700及Q701呈導通狀態(tài)而使蓄電裝置BAT100對負載LD100通電；此外輸出開關裝置SW100在不變電路控制邏輯下，可籍輸出開關裝置SW100進一步操控另行增設較大初換功率的固態(tài)或機電式開關元件以在太陽能電池SC100受光時對負載LD100呈常開斷電或在不受光時呈常閉通電；分流限壓裝置VL100為由季納二極管或由具順偏壓的二極管或由其他固態(tài)電子電路或機電裝置所構成，供在太陽能電池SC100輸往蓄電裝置B100充電電較大時，供限制在電流檢測阻抗Z0的兩端形成的壓降值上限，并形成分流功能；該分流限壓裝置VL100可為獨立裝置或與電流檢測阻抗Z0呈一體結構，亦可依電路需求而不設置分流限壓裝置；負載LD100主要含各種電能轉(zhuǎn)光能的負載外亦可適用于電能轉(zhuǎn)機械能或電能轉(zhuǎn)熱能或電能轉(zhuǎn)化學能或電能轉(zhuǎn)聲能等各種負載，負載可進一步設有本身自主性運轉(zhuǎn)或人工操控的相關控制裝置與開關裝置。
權利要求
1.一種太陽能電池及負載互動操控系統(tǒng)，其中太陽能電池為含各種單晶、多晶、非晶等的能將光能轉(zhuǎn)為電能的太陽能電池所構成，輸出接蓄電裝置；蓄電裝置為含各種可充放電二次電池或蓄電電容器所構成，輸入接太陽能電池，輸出接負載；負載主要含各種電能轉(zhuǎn)光能的負載外亦可適用于電能轉(zhuǎn)機械能或電能轉(zhuǎn)熱能或電能轉(zhuǎn)化學能或電能轉(zhuǎn)聲能等各種負載，其特征在于輸出開關裝置接在蓄電裝置與負載之間；太陽能電池輸出狀態(tài)檢測電路裝置由機電或固態(tài)電子電路裝置所構成，接太陽能電池的輸出端，太陽能電池輸出狀態(tài)檢測電路裝置輸出接開關裝置，太陽能電池輸出狀態(tài)檢測電路裝置與輸出開關裝置可為一體結構的機電裝置或兩呈分離結構；輸出開關裝置可增設較大切換功率的固態(tài)或機電式開關元件，阻隔二極管可順向串聯(lián)于太陽能電池與蓄電裝置之間；負載可帶有自動運轉(zhuǎn)或人工操控的相關控制裝置與開關裝置。
2.如權利要求1所述的太陽能電池及負載互動操控系統(tǒng)，其特征在于輸出開關裝置為固態(tài)輸出開關裝置，含由NPN或PNP開關晶體或場效應晶體所構成的單晶體或達靈頓開關電路裝置，而其集電極C所接電源與作為操控的基極B之間恒接操控電阻，在基極B與射極E之間則并聯(lián)操控晶體的導電極C及射極E，操控晶體的基極則經(jīng)電阻通往太陽能電池的與阻隔二極管的聯(lián)接端；太陽能電池輸出狀態(tài)檢測電路裝置為太陽能電池輸出電壓檢測電路裝置，接太陽能電池的電壓輸出端，輸出接操控輸出開關裝置。
3.如權利要求1所述的太陽能電池及負載互動操控系統(tǒng)，其特征在于輸出開關裝置為固態(tài)輸出開關裝置所構成，含由NPN或PNP開關晶體或場效應晶體所構成的單晶體或達靈頓開關電路裝置，而其集電極C所接電源與作為操控的基極B之間恒接一操控電阻，在基極B與射極E之間則并聯(lián)光耦合器設有光控晶體的輸出端；太陽能電池輸出狀態(tài)檢測電路裝置為太陽能電池輸出電壓檢測電路裝置，由限流電阻及光耦合器設有發(fā)光二極管的輸入端串聯(lián)后，并接于太陽能電池的兩輸出端；季納二極管與光耦合器輸入端的發(fā)光二極管串聯(lián)。
4.如權利要求1所述的太陽能電池及負載互動操控系統(tǒng)，其特征在于輸出開關裝置由機電繼電器裝置所構成；太陽能電池輸出狀態(tài)檢測電路裝置為太陽能電池輸出電壓檢測電路裝置，由繼電器所構成，其驅(qū)動線圈并聯(lián)于太陽能電池的兩端；季納二極管與繼電器串聯(lián)。
5.如權利要求1所述的太陽能電池及負載互動操控系統(tǒng)，其特征在于太陽能電池輸出狀態(tài)檢測電路裝置為太陽能電池輸出電流檢測裝置及操控輸出開關裝置的機電裝置所構成，其中檢測太陽能電池電流輸出狀態(tài)的太陽能電池輸出電流檢測裝為電流檢測繼電器，輸出接輸出開關裝置；輸出開關裝置由機電或固態(tài)電子電路裝置所構成；分流限壓裝置由季納二極管或由具順偏壓的二極管或由其他固態(tài)電子電路或機電裝置所構成。
6.如權利要求1所述的太陽能電池及負載互動操控系統(tǒng)，其特征在于太陽能電池輸出狀態(tài)檢測電路裝置為太陽能電池輸出電流檢測阻抗，由電阻或其他具線性或非線性阻抗特性的元件所構成，串聯(lián)于太陽能電池與蓄電裝置之間、及開關晶體的基極B與射極E之間，開關晶體的導電極C與射極E與繼電器串聯(lián)后并聯(lián)于太陽能電池兩端；輸出開關裝置由機電或固態(tài)電子電路裝置所構成；繼電器與輸出開關裝置可為一體結構電路或兩呈分離；分流限壓裝置由季納二極管或由具順偏壓的二極管或由其他固態(tài)電子電路或機電裝置所構成。
7.如權利要求1所述的太陽能電池及負載互動操控系統(tǒng)，其特征在于太陽能電池輸出狀態(tài)檢測電路裝置為太陽能電池輸出電流檢測阻抗，由電阻或其他具線性或非線性阻抗特性的元件所構成，串聯(lián)于太陽能電池與蓄電裝置之間，其兩端并聯(lián)于光耦合器設有發(fā)光二極管的輸入端；輸出開關裝置由固態(tài)輸出開關裝置所構成，由NPN或PNP開關晶體或場效應晶體所構成的單晶體或達靈頓開關電路裝置，而其集電極C所接電源與作為操控的基極B之間恒接一操控電阻，在基極B與射極E之間則并聯(lián)光耦合器設有光控晶體的輸出端；分流限壓裝置由季納二極管或由具順偏壓的二極管或由其他固態(tài)電子電路或機電裝置所構成。
全文摘要
一種太陽能電池及負載互動操控系統(tǒng),它包括太陽能電池、蓄電裝置、負載。輸出開關裝置接在蓄電裝置與負載之間;太陽能電池輸出狀態(tài)檢測電路裝置接太陽能電池的輸出端,太陽能電池輸出狀態(tài)檢測電路裝置輸出接開關裝置;輸出開關裝置可增設較大切換功率的固態(tài)或機電式開關元件。本發(fā)明藉太陽能電池本身受光輸出狀態(tài),作為環(huán)境明暗檢測的依據(jù),直接操控蓄電裝置對負載的運作狀態(tài)。
文檔編號H05B37/02GK1295368SQ9912222
公開日2001年5月16日 申請日期1999年11月3日 優(yōu)先權日1999年11月3日
發(fā)明者楊泰和 申請人:楊泰和