[发明专利]一种太阳能便携式应急供电系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种便携式应急供电系统，尤其是利用太阳能电池板产生电能，为抢修现场提供应急照明和电力供应的太阳能便携式应急供电系统。 

背景技术

在户外抢修设备、抢险救灾等现场，无法从电网正常地获得电力供应，因而在这些场合中对于独立于电网的应急照明和供电具有广泛的需求。 

现有的解决方案是利用柴油发电机和储能装置如铅酸蓄电池或锂电池来提供能量。但是，当应急供电系统在能量用尽时，不能就地及时地补充能量，往往以牺牲应急供电系统的便携性来增大设备的储能容量。 

目前，虽然有利用太阳能电池板来保证能量供应的应急供电装置，可以一定程度上减少储能容量，提高系统的便携性，但是光电之间的能量转换效率却不够高，不能最大幅度地将太阳能转化为电能。 

发明内容

本发明的目的，就是为了解决上述问题而提供了一种太阳能便携式应急供电系统，该应急供电系统不仅具有良好的便携性，而且还能保证极高的光电之间的能量转换效率，实现最大功率点跟踪(MPPT)，最大幅度地将光能转化为电能，应用于应急供电场合。 

本发明的目的是这样实现的： 

本发明的一种太阳能便携式应急供电系统，包括锂电池组、与该锂电池组相连、且与市电相连的充电器以及分别与所述锂电池组相连的直流变换器、交流变换器和LED灯，所述太阳能便携式应急供电系统还包括太阳能电池板以及分别与所述太阳能电池板和锂电池组相连的充电控制器。 

上述的一种太阳能便携式应急供电系统，其中，所述充电控制器是在光照 充足且所述锂电池组电量不足时对锂电池组进行最大功率充电的充电控制器。 

本发明太阳能便携式应急供电系统既能保证太阳能电池板在正常充电过程中工作在最佳状态，又能提高太阳能电池板充电的效率，提高了应急供电系统的便携性。 

附图说明

图1是本发明的结构示意图； 

图2是Buck电路原理图。 

具体实施方式

下面将结合附图，对本发明作进一步说明。 

请参阅图1，本发明太阳能便携式应急供电系统，包括锂电池组1、与该锂电池组1相连、且与市电相连的充电器2、分别与锂电池组1相连的直流变换器3、交流变换器4和LED灯5、太阳能电池板6以及分别与太阳能电池板6和锂电池组7相连的充电控制器7。 

正常情况下，利用220V的市电连接充电器2，给锂电池组1进行充电。在本发明太阳能便携式应急供电系统无法获得市电的情况下，太阳能电池板6)连接充电控制器7，给锂电池组1就地及时进行充电。 

本发明可以满足不同的用电需求。直流变换器3、交流逆变器4分别与锂电池组1电连接，为锂电池组1分别提供5V的直流电和220V的交流电；选取适配的直流LED灯5与锂电池组1电连接，可以提供应急照明。 

充电控制器7在光照充足锂电池组1电量不足时采用扰动观察法来实现最大功率点跟踪(MPPT)，以最大功率对锂电池组1进行充电。 

最大功率点跟踪可以通过以下方式实现：通过采样充电控制器7输出电压V(k)、电流I(k)来计算充电功率P(k)，并与上一个采样点的充电功率计算值P(k-1)相比较，并根据电压移动的情况来确定输出电压的移动改变方向。循环往复，保证充电功率稳定在最大值附近，实现最大功率点跟踪。 

输出电压的改变通过Buck电路实现。在图2中，当Q1导通时，太阳能电池板6作为电源向等效负载R₀供电，电流流经电感L1，向电容C1充电的同时为负载R₀提供能量；当Q1关断时，电容C1对负载R₀放电，同时电流通过续流 二极管D1对负载R₀供电。输出电压为D*Vs，其中D为图2中所示PWM波的占空比。 

以上实施例仅供说明本发明之用，而非对本发明的限制，有关技术领域的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以作出各种变换或变型，因此所有等同的技术方案也应该属于本发明的范畴，应由各权利要求所限定。