专利名称：共负极连接的智能型太阳能充电控制器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种充电控制装置，更确切地说是涉及一种对蓄电池进行温度补偿、欠压保护及延长使用寿命的共负极连接的智能型太阳能充电控制器方面的发明。
背景技术：
太阳能是一种清洁的、取之不尽的可再生能源资源，对环境也不会造成污染，大力推广和利用太阳能光电技术和产品是一种长远的、经济的环保投资。现在我国还有很多地区处于缺电状态，这些地区离电网较远，用电分散，并网发电难度很大，特别是在旅游地区、边远地区生活照明用电也比较困难。而利用太阳能发电技术解决这一问题是最佳方案。但目前太阳能发电使用的太阳能充电控制装置市场上已有很多，但都是采用普通模拟器件，用比较器简单的判断电池电压来控制蓄电池的过充及过放，并且很少有温度补偿电路，降低了太阳能发电系统的性能，已经不能满足市场的需求。
由此可见，上述现有的太阳能充电控制器仍存在有诸多的缺陷，而丞待加以改进。
有鉴于上述现有的太阳能充电控制装置存在的缺陷，本设计人基于从事此类产品设计制造多年，积有丰富的实务经验及专业知识，积极加以研究创新，以期创设一种改进成型结构的共负极连接的智能型太阳能充电控制器，能够改进一般市面上现有常规太阳能充电控制装置的成型结构，使其更具有竞争性。经过不断的研究、设计，并经反复试作样品及改进后，终于创设出确具实用价值的本实用新型。
实用新型内容本实用新型所要解决的主要技术问题在于，克服现有的太阳能充电控制装置存在的缺陷，而提供一种新型结构的共负极连接的智能型太阳能充电控制器，使其安全、可靠、能自动控制的智能型太阳能充电控制装置。
本实用新型解决其主要技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本实用新型提出的共负极连接的智能型太阳能充电控制器，包括有太阳能电池板，其特征在于太阳能电池板输出的直流电压经串联型共负极充电电路对蓄电池充电，蓄电池的输出电压通过场效应管接负载；PIC单片机系统接蓄电池判断其电压变化后输出一控制信号至升压驱动电路，升压驱动电路又对串联型共负极充电电路和场效应管进行控制。
本实用新型解决其技术问题还可以采用以下技术措施来进一步实现。
前所述的串联型共负极充电电路由两只场效应管T1、T2其共S极连接，共G极驱动组成。
前所述的升压驱动电路由单片机输出一个振荡信号，经过三极管T4、T5、T6和电阻R4组成的推动电路，二极管D1、D2和电容C1、C2组成的倍压电路，电阻R6、R7和三极管T6组成的充电驱动电路对串联型共负极充电电路进行驱动控制，电阻R8、R9和三极管T7组成放电驱动电路对放电场效应管T3进行驱动控制构成。
前所述的PIC单片机系统由接单片机A/D转换端的温度采样电路、电压采样电路及单片机组成。
前所述的温度采样电路由热敏电阻RT和参考电阻R3组成。
前所述的电压采样电路由电阻R1、R2与串联于蓄电池两侧的电位器RW组成。
本实用新型与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。由以上技术方案可知，本实用新型由于采用上述技术方案，使其用PIC单片机完成智能处理，具有充电关断、温度补偿、欠压保护、12V与24V蓄电池识别功能。具体的说就是使用一种方便接地的回路将太阳能电池板输出的电能高效的充入蓄电池，当蓄电池充满后可以自动停止充电，并且根据蓄电池工作的环境温度对充电进行智能调整即温度补偿，蓄电池对外放电时根据蓄电池电压进行欠压保护，以此延长蓄电池使用寿命；为使装置有较广的使用范围，就要装置既可就12V蓄电池工作也可用于24V的蓄电池，所以装置可对12V与24V两种规格的蓄电池进行判断。
本实用新型在结构设计、使用的实用性及成本效益上，确实完全符合产业发展所需，并且所揭露的结构是前所未有的创新设计，其未见于任何刊物，在申请前更未见有相同的结构特征公知、公用在先，且市面上亦未见有类似的产品，而确实具有新颖性。
本实用新型的结构确比现有的太阳能充电控制装置更具技术进步性，且其独特的结构特征及更能亦远非现有的太阳能充电控制装置所可比拟，较现有的太阳能充电控制装置更具有技术上进步，并具有增进的多项功效，而确实具有创造性。
本实用新型的设计人研究此类产品已有十数年的经验，对于现有的太阳能充电控制装置所存在的问题及缺陷相当了解，而本实用新型既是根据上述缺陷研究开发而创设的，其确实能达到预期的目的及功效，不但在空间型态上确属创新，而且较现有的确属具有相当的增进功效，且较现有习知产品更具有技术进步性及实用性，并产生了好用及实用的优良功效，而确实具有实用性。
综上所述，本实用新型在空间型态上确属创新，并较现有产品具有增进的多项功效，且结构简单，适于实用，具有产业的广泛利用价值。其在技术发展空间有限的领域中，不论在结构上或功能上皆有较大的改进，且在技术上有较大的进步，并产生了好用及实用的效果，而确实具有增进的功效，从而更加适于实用，诚为一新颖、进步、实用的新设计。
上述说明仅为本实用新型技术方案特征部份的概述，为使专业技术人员能够更清楚了解本实用新型的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本实用新型的较佳实施例并配合附图详细说明如后。
本实用新型的具体实施方式
由以下实施例及其附图详细给出。
图1是本实用新型共负极连接的智能型太阳能充电控制器的电路方框图。
图2是本实用新型共负极连接的智能型太阳能充电控制器的串联型共负极充电电路的原理图。
图3是本实用新型共负极连接的智能型太阳能充电控制器升压驱动电路的原理图。
图4是本实用新型共负极连接的智能型太阳能充电控制器PIC单片机系统的原理图。
具体实施方式
以下结合附图及较佳实施例，对依据本实用新型提出的其具体实施方式
、结构、特征及其功效，详细说明如后。
请参阅图1所示，本实用新型共负极连接的智能型太阳能充电控制器，主要由太阳能电池板输出的直流电经过串联型共负极充电电路对蓄电池充电，当蓄电池的电压通过充电达到浮充电压时，PIC单片机系统会判断出蓄电池电压，输出控制信号给升压驱动电路控制串联型共负极充电电路关断，这样太阳能电池板就停止对蓄电池的充电；蓄电池输出的电流经过串联在放电回路的场效应管T3输出到负载，当蓄电池的电压由于放电而过低时，PIC单片机系统会判断出蓄电池电压，输出控制信号给升压驱动电路控制T3关断，停止输出。
本实用新型的串联型共负极充电电路实现充电控制的方法如附图2，两只场效应管T1、T2共源极连接(图中s1s2点)、共栅极驱动(图中g1g2点)，这样当两只场效应管T1、T2同时导通时，串联型共负极充电电路导通呈阻性，可以对蓄电池充电；当这样在两只场效应管T1、T2同时关断时，串联型共负极充电电路可以完全截止关断。当串联型共负极充电电路导通工作时，由于场效应管的电阻很小，这样相对于充电回路有二极管的传统回路，发热更少、效率更高。
本实用新型的升压电路采用的方法如附图3，由单片机输出一个振荡信号，经过T4、T5、T6和R4组成的电路推动由两只二极管D1、D2和两个电容C1、C2组成的倍压电路进行升压，用升压电路产生的2倍于系统工作电压VCC的驱动电压VDD，单片机的控制信号分别由R6、R7、T6组成的充电驱动电路对串联型共负极充电电路进行驱动控制和由R8、R9、T7组成放电驱动电路对放电场效应管T3进行驱动控制。
本实用新型的12V/24V识别及过压、欠压保护的实现方法如附图4，将采样电阻R1、R2及电位器RW串联在蓄电池两极，通过R1、R2、RW对蓄电池电压进行分压，得到一个和蓄电池电压成比例的采样电压，使用PIC单片机的A/D(模/数)转换端口对采样电压进行采样，PIC单片机对采得的数据进行分析，判断出蓄电池电压，然后根据设定的程序进行处理。例如如果通过采样判断蓄电池电压大于16V，就可以判断出蓄电池不是12V规格，由于本实用新型只使用12V、24V两种规格，就可以判断当前的蓄电池是24V规格，PIC单片机会根据设定的程序使装置按24V模式工作，反之就是12V规格，装置会按12V模式工作；如果通过采样判断蓄电池电压偏低，PIC单片机根据设定的程序会控制场效应管T3，使T3关断停止输出，这样就做到了欠压保护；如果通过采样判断蓄电池电压偏高，PIC单片机根据设定的程序会控制T1、T2组成的串联型共负极充电电路，对蓄电池的充电就会停止，这样就可以控制对蓄电池充电的浮充电压。
本实用新型的温度补偿的实现方法本实用新型的温度采样是利用热敏电阻在不同温度下电阻不同的特性实现的。如附图4，在基准电压源的两端串联电阻R3和热敏电阻RT，通过类似蓄电池电压采样方法对R3与RT分压点的电压采样，PIC单片机根据设定的程序可以判断出环境温度，然后根据判断出的温度进行温度补偿。例如PIC单片机通过温度采样判断蓄电池所处的工作环境温度，如果判断出温度高于摄氏25度，PIC单片机会根据设定好的程序降低浮充电压；如果判断出温度低于摄氏25度，PIC单片机会根据设定好的程序升高浮充电压。本实用新型会对每电池单体每1摄氏度补偿4mV。
以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。
权利要求1.一种共负极连接的智能型太阳能充电控制器，包括有太阳能电池板，其特征在于太阳能电池板输出的直流电压经串联型共负极充电电路对蓄电池充电，蓄电池的输出电压通过场效应管接负载；PIC单片机系统接蓄电池判断其电压变化后输出一控制信号至升压驱动电路，升压驱动电路又对串联型共负极充电电路和场效应管进行控制。
2.根据权利要求1所述的共负极连接的智能型太阳能充电控制器，其特征在于其中所述的串联型共负极充电电路由两只场效应管T1、T2其共S极连接，共G极驱动组成。
3.根据权利要求1或2所述的共负极连接的智能型太阳能充电控制器，其特征在于其中所述的升压驱动电路由单片机输出一个振荡信号，经过三极管T4、T5、T6和电阻R4组成的推动电路，二极管D1、D2和电容C1、C2组成的倍压电路，电阻R6、R7和三极管T6组成的充电驱动电路对串联型共负极充电电路进行驱动控制，电阻R8、R9和三极管T7组成放电驱动电路对放电场效应管T3进行驱动控制构成。
4.根据权利要求3所述的共负极连接的智能型太阳能充电控制器，其特征在于其中所述的PIC单片机系统由接单片机A/D转换端的温度采样电路、电压采样电路及单片机组成。
5.根据权利要求4所述的共负极连接的智能型太阳能充电控制器，其特征在于其中所述的温度采样电路由热敏电阻RT和参考电阻R3组成。
6.根据权利要求5所述的共负极连接的智能型太阳能充电控制器，其特征在于其中所述的电压采样电路由电阻R1、R2与串联于蓄电池两侧的电位器RW组成。
专利摘要本实用新型涉及一种能对蓄电池进行温度补偿、欠压保护及延长使用寿命的共负极连接的智能型太阳能充电控制器方面的创造。它由太阳能电池板，太阳能电池板输出的直流电压经串联型共负极充电电路对蓄电池充电，蓄电池的输出电压通过场效应管接负载；PIC单片机系统接蓄电池判断其电压变化后输出一控制信号至升压驱动电路，升压驱动电路又对串联型共负极充电电路和场效应管进行控制构成。
文档编号H02J7/35GK2859900SQ20052014291
公开日2007年1月17日 申请日期2005年12月8日 优先权日2005年12月8日
发明者赵丹, 屈军, 李卫江 申请人:新疆新能源股份有限公司