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基本信息
- 項目名稱：
- 光伏逆變連續(xù)可調(diào)交、直流雙輸出備用蓄電器
- 小類：
- 信息技術(shù)
- 大類：
- 科技發(fā)明制作B類
- 簡介：
- 本作品通過太陽能電池板收集太陽能，并將其存儲在蓄電瓶中，一方面，通過逆變技術(shù)將蓄電瓶提供的直流電轉(zhuǎn)換為220V，50Hz左右的交流電供交流用電器使用；另一方面，通過構(gòu)建電路使作品輸出3V～30V連續(xù)可調(diào)的直流電供直流用電器使用。同時可通過外置數(shù)字鍵盤更改直流電壓輸出大小，通過液晶顯示屏顯示預(yù)置電壓、實際輸出電壓、實際輸出電流、蓄電瓶電壓。操作簡單，人機(jī)交互友好！
- 詳細(xì)介紹：
- 本設(shè)計通過利用太陽能電池板或市電對電源內(nèi)部的12V直流蓄電瓶進(jìn)行充電，采用一只TL494芯片組成的控制電路將蓄電瓶提供的12V直流電，通過逆變技術(shù)轉(zhuǎn)換成30kHz～50kHz、220V左右的交流電；再采用一只TL494芯片組成的控制電路利用橋式整流、濾波、脈寬調(diào)制及開關(guān)功率輸出等技術(shù)，將30kHz～50kHz、220V左右的交流電轉(zhuǎn)換成50Hz左右220V的交流電。另外采用一只開關(guān)穩(wěn)壓芯片L296及相關(guān)外圍電路實現(xiàn)對外提供電壓為3V～30V連續(xù)可調(diào)、電流達(dá)5A的直流電，并且運(yùn)用由STC89C52單片機(jī)為控制核心，模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片TLC1543，數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片TLC5615和液晶顯示屏對輸出電壓值、電流值進(jìn)行時時顯示。還可通過外設(shè)矩陣鍵盤預(yù)置、更改用戶所需電壓值，人機(jī)交互頁面友好、易操作。
作品圖片
作品專業(yè)信息
設(shè)計、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點(diǎn)、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)
- 1、作品設(shè)計目的和基本思路： 人們迫切需要一種電源既能在架設(shè)有電纜的地方使用，又能在某些電纜沒有覆蓋或一些臨時場地使用；既能輸出220V的交流電，又能輸出小電壓直流電。 本作品通過太陽能電池板將太陽能收集轉(zhuǎn)換為電能，用12V的蓄電瓶儲存起來，然后通過逆變技術(shù)將蓄電瓶提供的直流電變?yōu)?20V或其它類型的交流電，同時通過開關(guān)電源技術(shù)將蓄電瓶提供的直流電利用智能控制使之輸出3V～30V連續(xù)可調(diào)的直流電。 2、作品創(chuàng)新點(diǎn)： 本作品的創(chuàng)新點(diǎn)是在合理利用清潔能源的基礎(chǔ)上，構(gòu)建電路使蓄電瓶提供的直流電經(jīng)變換后既能輸出220V或其它類型的交流電，又能輸出3V～30V連續(xù)可調(diào)的直流電，同時通過外置矩陣鍵盤預(yù)置、更改調(diào)節(jié)直流電壓輸出值，內(nèi)部的單片機(jī)通過特定的算法后控制電路，輸出用戶所需的電壓值。無論是光伏逆變后同時可輸出交、直流兩種類型的電壓，還是按鍵輸入、智能控制輸出都是目前國內(nèi)未有的。 3、作品技術(shù)關(guān)鍵： 本作品的技術(shù)關(guān)鍵在于直流蓄電瓶提供的12V直流電通過相關(guān)技術(shù)既要輸出220V或其它類型的交流電，又要輸出智能控制的連續(xù)可調(diào)的3V～30V的直流電，而且能通過外置矩陣鍵盤任意更改可調(diào)區(qū)間內(nèi)的電壓值。 4、主要技術(shù)指標(biāo)： 主要技術(shù)指標(biāo)在于逆變后負(fù)載在穩(wěn)定運(yùn)行時的電壓波動范圍，輸出電壓波形失真度，額定輸出電壓，紋波系數(shù)，穩(wěn)壓精度，額定輸出電流等等。
科學(xué)性、先進(jìn)性
- 本作品不僅能通過太陽能電池板收集太陽能對蓄電瓶進(jìn)行充電，還可以通過市電對蓄電瓶進(jìn)行充電，特別是在應(yīng)急場合能發(fā)揮很大的作用。其交流直流雙項輸出適宜各種電器產(chǎn)品，而且操作簡單，適用于各類使用者。 目前市面上無論是“太陽能蓄電系統(tǒng)”，還是“戶用太陽能光伏逆變器”等光伏逆變器都是要么只單一輸出交流電，要么只單一輸出直流電，并且輸出的直流電壓調(diào)節(jié)范圍小，又不可連續(xù)變化，智能化程度低。而本作品儲存在蓄電瓶內(nèi)的直流電經(jīng)逆變后，既可輸出交流電，又可輸出3V～30V范圍內(nèi)連續(xù)可調(diào)的直流電。既能滿足為交流用電器提供電源，又能在可變范圍內(nèi)為直流電器提供電源。
獲獎情況及鑒定結(jié)果
- 第十二屆“挑戰(zhàn)杯”全國大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競賽重慶文理學(xué)院特等獎。
作品所處階段
- 實驗室階段
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 待定
作品可展示的形式
- 1.實物、產(chǎn)品；2.現(xiàn)場演示；3.圖片；4.樣品。
使用說明,技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢,適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說明,市場分析,經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測
- 本作品為了保障用戶使用時安全、方便，特將交、直流電壓輸出分布在兩個面板。由于交流端輸出的是220V的強(qiáng)電，因此我們將其布局在后面板上，前面板用于輸出連續(xù)可調(diào)直流電以及安裝數(shù)字鍵盤、切換開關(guān)和液晶顯示器。 通過鍵盤上的設(shè)置、確定、取消、清零和數(shù)字鍵可輕易輸入、更改用戶所需的直流電壓值。在按鍵操作的同時蜂鳴器會提示操作是否成功，LCD液晶顯示器會顯示輸入值便于用戶確認(rèn)。同時LCD上還會顯示通過采集轉(zhuǎn)換后的實際輸出電壓值、電流值以及蓄電瓶電壓。
同類課題研究水平概述
- 目前開關(guān)電源正在走向大眾化，微型化，高頻化。開關(guān)電源將逐步取代變壓器在生活中的所有應(yīng)用，低功率微型開關(guān)電源的應(yīng)用要首先體現(xiàn)在，數(shù)顯表、智能電表、手機(jī)充電器等方面。現(xiàn)階段國家在大力推廣智能電網(wǎng)建設(shè)，對電能表的要求大幅提高，開關(guān)電源將逐步取代變壓器在電能表上面的應(yīng)用。 近年來，隨著人們環(huán)保意識的增強(qiáng)，對于可再生能源的關(guān)注越來越多。在太陽能、風(fēng)能、潮汐能等各類可再生能源中，太陽能成為了人們的首選。能源專家指出，在可再生能源中，太陽能取之不盡，清潔安全，是理想的可再生能源。不管從資源的數(shù)量、分布的普遍性，還是從清潔性、技術(shù)的可靠性來看，太陽能都比其它可再生能源更具有優(yōu)越性。 隨著太陽能光伏發(fā)電技術(shù)的發(fā)展，光伏逆變器技術(shù)日趨成熟，產(chǎn)品系列日趨完善，能夠適應(yīng)不同功率等級的應(yīng)用需求；傳統(tǒng)集中式并網(wǎng)逆變器起步早、發(fā)展較成熟，目前獲得了一定的推廣和應(yīng)用，在市場上占據(jù)主導(dǎo)地位；分布式微逆變器技術(shù)起步較晚，但發(fā)展迅速，主要產(chǎn)品技術(shù)指標(biāo)已經(jīng)能夠與集中式并網(wǎng)逆變器相媲美，甚至優(yōu)于集中式逆變器；分布式微逆變器技術(shù)應(yīng)用前景十分廣闊，特別適合城市、光伏建筑等應(yīng)用領(lǐng)域，微逆變器技術(shù)與光伏組件生產(chǎn)廠家強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合，將大大加快微逆變器技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，增加其市場占有率。 綜上所述，目前國內(nèi)在光伏逆變器上面的研究已日臻完善，但在利用太陽能上面還有些空白，特別是在微型逆變器的利用、推廣上還有待提高，還有著巨大的市場。因此我們設(shè)計的“光伏逆變連續(xù)可調(diào)交、直流雙輸出備用蓄電器”在合理利用太陽能的基礎(chǔ)上獨(dú)創(chuàng)既能輸出220V或其他類型的交流電，又能輸出3V～30V區(qū)間內(nèi)連續(xù)可調(diào)的直流電，并且是通過鍵盤輸入，智能反饋調(diào)節(jié)輸出，操作簡單，便于推廣。
