专利名称：太阳能蓄电池释放电能的控制电路的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种太阳能蓄电池放电电路，这里特指太阳能蓄电池释放电能的控制 电路。
背景技术：
为了节省能源，公路上交通信号灯可以太阳能供电。太阳能光伏板其输出的电压 及功率因受到日照度不稳定变化的影响，出现非线不稳定状态，传统的太阳能供电设计都 将光伏板的输出通过太阳能充电控制器接入蓄电池，待蓄电池被充满电量后才释放出电能 供应负载使用，以解决电压不稳的问题。但考虑到将其应到红绿灯路口，大多红绿灯路口都 处于钢筋水泥的高楼丛林之中，日照时间不是很长，如采用光伏板对较大容量的蓄电池进 行充电达到满载后才释放电能供应负载载使用的话，太阳能使用率太低，因为光伏板输出 对蓄电池进行充时，由于存在转换率的缘故，存在较大的损耗，所以本设计采用较小容量蓄 电池来存储光伏板电能的方法，尽量使太阳能达到现采现用的效果，以减少光伏板对蓄电 池的充电过程。其次，因其日照时间不够长，无法供应红绿灯路口的全天使用电量，蓄电池必有亏 电的时段，经过实验测试，当蓄电池的电压下降至20V以下时(对于24V蓄电池组而言)，光 伏板将无法对蓄电池进行充电，光伏板输出的电能也将白白地浪费掉。因此，必须设计一种 电路来控制蓄电池对负载的供应输出，以达到正常的太阳能应用。虽然，光伏板配套的太阳 能控制器已有以上所述的控制功能，但经对其进行测试后却发现有不妥之处此太阳能控 制器对蓄电池进行充电必须达到近26V时才释放电能对负载供电，关断电能不彻底，仍有 断断续续的方波输出。这些现象对灯具的供电转换电路有不利的因素同，增加开关量，引起 干扰。另外，延长光伏板对蓄电池的充电时间，经过测试与观察，光伏板对蓄电池进行充电 要达到接近26V(不可调)的电压需用要非常长的时间，而且考虑到以后蓄电池有所老化之 后根本无法充电升至26V，那时太阳能将永远无法被负载所利用。所以，重新设计一个蓄电 池释放电能的控制电路是有必要的。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术不足，提供一种可以保护光伏板的蓄电池放电的 控制电路。为实现上述目的，本发明提供的太阳能蓄电池释放电能的控制电路，电路包含蓄 电池、交流电后备电源、一反向器IC (⑶4069)、比较器IC(LM399)、光耦隔元件Ql和开关控 制器Q2、Q3，蓄电池正极连接一稳压元件(LM7812)并串联电阻RlO连接反向器IC(⑶4069) 第1接脚和比较器IC(LM399)第10接脚，并串联电阻Rll连接反向器IC(⑶4069)第4接 脚，蓄电池负极一路串接变阻R14、连接反向器IC(⑶4069)第8接脚，并串接变阻R15、定值 电阻R16连接反向器IC(CD4069)第11、12接脚构成施密特电路，蓄电池负极另一路连接反 向器IC(⑶4069)第13、14脚，蓄电池负极第三路串接电阻R17与反向器IC(⑶4069)的第13接脚连接，并通过R9串接比较器IC(LM399)第11接脚，在电阻R14串接电阻R8并连接 比较器IC(LM399)第10接脚，电阻R8、R9组成一个分压电路，为比较器IC(LM399)提供基 准电压；反向器IC(CD4069)和比较器IC(LM399)外接光耦隔元件Ql和开关控制器Q2、Q3， 经过R2、Rll上拉后分两路输出，通过R3、R4、R5光耦隔元件Ql导通，光耦隔元件Ql导通 使R6与R7之间产生一个触发开关控制器Q2的电压，将开关控制器Q2导通，并连接控制交 流电后备电源。本发明的有益效果在于通过太阳能蓄电池释放电能的控制电路，可充分利用太 阳能供应的电能，且以能保护蓄电池的正常使用，设定其释放电能的电压为23. 5V(可调)， 关断输出电能的电压为21. 5V (可调)。即当光伏板对蓄电池充电电压达到23. 5V以上时， 控制电路释放蓄电池的电能供负载使用；当蓄电池因供应负载耗电降压至21. 5V以下时， 控制电路关断蓄电池电能停止对负载供电。待蓄电池再次被充电达到23. 5V以上时，控制 电路再次释放蓄电池的电能供应负载使用，以此循环。
下面结合附图对本发明做进一步的说明附图1为本发明原理具体实施例方式以下所述仅为体现本发明原理的较佳实施例，并不因此而限定本发明的保护范围。本发明公开的太阳能蓄电池释放电能的控制电路，电路包含蓄电池1、交流电后备 电源2、一反向器IC(CD4069)、比较器IC(LM399)、光耦隔元件Ql和开关控制器Q2、Q3，蓄 电池正极连接一稳压元件(LM7812)并串联电阻RlO连接反向器IC(⑶4069)第1接脚和 比较器IC(LM399)第10接脚，并串联电阻Rll连接反向器IC(⑶4069)第4接脚，蓄电池1 负极一路串接变阻R14、连接反向器IC(⑶4069)第8接脚，并串接变阻R15、定值电阻R16 连接反向器IC(⑶4069)第11、12接脚构成施密特电路，蓄电池1负极另一路连接反向器 IC(⑶4069)第13、14脚，蓄电池1负极第三路串接电阻R17与反向器IC(⑶4069)的第13 接脚连接，并通过R9串接比较器IC(LM399)第11接脚，在电阻R14串接电阻R8并连接比 较器IC(LM399)第10接脚，电阻R8、R9组成一个分压电路，为比较器IC(LM399)提供基准 电压；反向器IC(CD4069)和比较器IC(LM399)外接光耦隔元件Ql和开关控制器Q2、Q3，经 过R2、Rll上拉后分两路输出，通过R3、R4、R5光耦隔元件Ql导通，光耦隔元件Ql导通使 R6与R7之间产生一个触发开关控制器Q2的电压，将开关控制器Q2导通，并连接控制交流 电后备电源。蓄电池1通过稳压元件(LM7812)稳压，RlO限流后分别给反向器IC(⑶4069)和 比较器IC(LM399)提供工作电源。反向器IC(CD4069)与电阻R14、R15、R16构成了施密特 电路，其回差值可由电阻R14、R15的阻值决定，这里将其回差值调为21. 5V 23. 5V。本发明的工作原理如下当蓄电池1的电压下降底于21. 5V时，反向器IC(⑶4069)与电阻R17连接管 脚输出为1，传送至比较器IC(LM399)中的两个电压比较器与基准电压进行比较，比较器IC(LM399)经过电阻R2、Rll上拉后分两路输出1、通过电阻R3、R4、R5光耦隔元件Ql导 通，光耦隔元件Ql导通使电阻R6与电阻R7之间产生一个触发光耦隔元件Q2的电压，将光 耦隔元件Q2导通，此时系统的工作状态为启用后备电源状态，但如果此时系统仍有市电供 应，后备电源是与该电路是断开状态，所以此时该电路不向系统提供电源，整个系统为启用 市电状态。2、第二路输出经过电阻Rll上拉后传到反向器IC(⑶4069)，通⑶4069里面的 非门分别向R12、R13提供输出，由于此时⑶4069里面的非门接到的是1的信号，电阻R12、 R13输出为0。光耦隔元件Q3处于截止状态。当蓄电池1的电压上升高于23. 5V时，反向器IC(⑶4069)与电阻R17连接管 脚输出为0，传送至比较器IC(LM399)中的两个电压比较器与基准电压进行比较，比较器 IC(LM399)经过电阻R2、R11上拉后分两路输出1、通过电阻R3、R4、R5输出也为0，光耦隔 元件Ql处于截止状态，光耦隔元件Q2也处于截止状。2、第二路输出经过电阻Rll上拉后 传到反向器IC (⑶4069)，通反向器IC (⑶4069)里面的非门分别向电阻R12、R13提供输出， 由于此时反向器IC(⑶4069)里面的非门接到的是0的信号，R12、R13输出为1。Q3处于导 通状态，此时系统启用的是蓄电池1的电源(即启用太阳能电源进行供电)。以上电路可以看得出，当蓄电池1的电压底于21. 5V时，光耦隔元件Q2处于导通 而光耦隔元件Q2处于截止。当蓄电池1的电压上升稍高于21. 5V时，电路并没有马上发生 翻转，光耦隔元件Q2仍然保持导通状态而光耦隔元件Q3也仍然保持截止状态，直到蓄电池 1的电压上升高于23. 5V时，电路才发生翻转，转变为光耦隔元件Q2截止而光耦隔元件Q3 导通。同样，当蓄电池1的电压稍低于23. 5V时，电路也是并不马上发生翻转，光耦隔元件 Q2保持截止而光耦隔元件Q3保持导通，直到蓄电池1的电压下降到低于21. 5V时，电路才 发生翻转。也就是说，蓄电池1的电压处于21. 5V 23. 5V的状态时，光耦隔元件Q2与光 耦隔元件Q3处于某种稳定的工作状态。通过上面的控制电路，可充分利用太阳能供应的电能，且以能保护蓄电池1的正 常使用，设定其释放电能的电压为23. 5V (可调)，关断输出电能的电压为21. 5V (可调)。即 当光伏板对蓄电池1充电电压达到23. 5V以上时，控制电路释放蓄电池1的电能供负载使 用；当蓄电池1因供应负载耗电降压至21. 5V以下时，控制电路关断蓄电池1电能停止对负 载供电。待蓄电池1再次被充电达到23. 5V以上时，控制电路再次释放蓄电池1的电能供 应负载使用，以此循环。
权利要求
太阳能蓄电池释放电能的控制电路，其特征在于电路包含蓄电池、交流电后备电源、一反向器IC(CD4069)、比较器IC(LM399)、光耦隔元件Q1和开关控制器Q2、Q3，蓄电池正极连接一稳压元件(LM7812)并串联电阻R10连接反向器IC(CD4069)第1接脚和比较器IC(LM399)第10接脚，并串联电阻R11连接反向器IC(CD4069)第4接脚，蓄电池负极一路串接变阻R14、连接反向器IC(CD4069)第8接脚，并串接变阻R15、定值电阻R16连接反向器IC(CD4069)第11、12接脚构成施密特电路，蓄电池负极另一路连接反向器IC(CD4069)第13、14脚，蓄电池负极第三路串接电阻R17与反向器IC(CD4069)的第13接脚连接，并通过R9串接比较器IC(LM399)第11接脚，在电阻R14串接电阻R8并连接比较器IC(LM399)第10接脚，电阻R8、R9组成一个分压电路，为比较器IC(LM399)提供基准电压；反向器IC(CD4069)和比较器IC(LM399)外接光耦隔元件Q1和开关控制器Q2、Q3，经过R2、R11上拉后分两路输出，通过R3、R4、R5光耦隔元件Q1导通，光耦隔元件Q1导通使R6与R7之间产生一个触发开关控制器Q2的电压，将开关控制器Q2导通，并连接控制交流电后备电源。
2.根据权利要求1所述的太阳能蓄电池释放电能的控制电路，其特征在于所述的反 向器IC(⑶4069)与电阻R14、R15、R16构成了施密特电路，电路设有回差值，其回差值由电 阻R14、R15的阻值决定，其其回差值调为21. 5V 23. 5V。
全文摘要
本发明涉及太阳能蓄电池释放电能的控制电路。电路包含蓄电池、交流电后备电源、一反向器IC(CD4069)、比较器IC(LM399)、光耦隔元件Q1和开关控制器Q2、Q3，蓄电池负极一路串接变阻R14、连接反向器IC(CD4069)第8接脚，并串接变阻R15、定值电阻R16连接反向器IC(CD4069)第11、12接脚构成施密特电路，反向器IC(CD4069)和比较器IC(LM399)外接光耦隔元件Q1和开关控制器Q2、Q3，通过外设电阻R3、R4、R5光耦隔元件Q1导通，光耦隔元件Q1导通使R6与R7之间产生一个触发开关控制器Q2的电压，将开关控制器Q2导通，连接控制交流电后备电源。可充分利用太阳能供应的电能，且以能保护蓄电池的正常使用。
文档编号H02J7/00GK101980410SQ201010141430
公开日2011年2月23日 申请日期2010年4月1日 优先权日2010年4月1日
发明者陈耀祥 申请人:东莞市大一软件科技有限公司