太阳能向蓄电池充电低功耗补偿充电装置的制作方法

文档序号:7320398
专利名称:太阳能向蓄电池充电低功耗补偿充电装置的制作方法
技术领域
本实用新型属于太阳能的利用转化技术,尤其是太阳能转化为电能向蓄电池充电低功耗补偿充电装置,特别适用于高原山区、日照时间短的地区。
背景技术
目前,国内外大部份的太阳能控制器的充电技术重点是在太阳能转化为电能向蓄电池充电及过程损耗的分析研究改进,如图1是控制器的一般结构方框图,太阳能电池板进来后,首先经过一开关MOS管、KCHG连接到直流/直流变换器(DC/DC蓄电池充电电路) 此变换器的输出连接到蓄电池两端,加上KCHG有两个作用一是防止太阳能电池输出较低时由蓄电池过来的反充电流;二是当太阳能电池板极接反时起到保护电路的作用,DC/DC 变换器采用降压拓扑结构,拓扑结构的选择不仅得考虑太阳能电池板最大功率点电压和蓄电池最大电压,而且同时得兼顾效率和成本。蓄电池和LED之间也是通过一个直流/直流变换器(LED驱动电路),对LED要采用恒流控制方式,考虑到蓄电池电压的波动范围以及 LED的工作电压范围,设计电路中采用恒流二极管保证恒流输出。恒流二极管的特性是可以通过蓄电池电压与LED电压的关系升压降压电路,确保负载供源满足。整个控制器的控制是通过一个MCU来实现,MCU的主要工作包括以下几点一是采用MPPT算法来优化太阳能电池板工作效率;二是针对蓄电池不同状态采用合适的充电模式;三是保证LED驱动电路的恒流输出;四是判断白天黑夜并以此来切换蓄电池充电和放电模式;最后就是提供监控保护、温度监测、状态输出和用户控制输入。是目前功能比较全面的方案。但经本司采购试用,在高原山区尚不能满足使用要求。针对上述存在的问题特设计了本太阳能控制器低功耗补偿充电装置。
发明内容本实用新型的目的是提供一种能满足高原山区日照时数短的太阳能向蓄电池充电低功耗补偿充电装置,它包括由太阳能电池板、MOS管KCHG开关、直流/直流变换器、蓄电池、驱动器、过压保护器、微控制器、开路电位器、LED恒流二极管,相互连接成控制器电路结构,该装置将现有的两个直流/直流变换器(DC/DC)设置为直流/交流变换器(DC/AC)省去一个与微控制器MCU右边相连的驱动器,在直流/交流变换器(DC/AC)上各设置一个自动控制器。当蓄电瓶出现过放电,(低于设定值)驱动器启动触发信号给直流/交流变换器 (DC/AC)切换芯片,芯片同时将信号传感给自动控制器,控制器开始向蓄电瓶充电,当蓄电瓶获得充分的电流补充并达到设定值,电路系统立即恢复太阳能优先供源的初始状态,因为系统充分考虑了过流、过压、过载、过温等可能出现的状态下的保护电路。因此,在整个充电转换过程功耗省耗极小,故称低功耗充电补偿实现太阳能风能优先供电,市电补偿切换。采用本技术方案的有益效果是,提高负载的供电保障,对蓄电池进行低功耗补偿, 修复延长使用寿命,满足高原山区对太阳能的使用要求。
图1为现有的太阳能充电控制器的电路结构方框示意图;图中1-太阳能电池板、2-M0S管KCHG开关、3-直流/直流变换器、4-蓄电池、 5-驱动器、6-过压保护器、7-微控制器、8-开路电位器、9-LED恒流二极管。图2为本实用新型所述的太阳能向蓄电池充电低功耗补偿充电装置的电路结构方框示意图;图中3. 1-直流/交流变换器、10-自动控制器。
具体实施方式
本实用新型所述的太阳能向蓄电池充电低功耗补偿充电装置,它的具体实施方式
,对照附图作进一步说明,它的控制器如图1所示,由太阳能电池板1、M0S管KCHG开关2、 直流/直流变换器3、蓄电池4、驱动器5、过压保护器6、微控制器7、开路电位器8、LED恒流二极管9,按图1的控制器电路结构连接组成现有的控制器,本实用新型所述的太阳能向蓄电池充电低功耗补偿充电装置,在上述现有控制器电路结构的基础上,将现有的两个直流/ 直流变换器3 (DC/DC),设置为直流/交流变换器3. 1 (DC/AC)省掉一个与微控制器MCU7右边相连的驱动器5,在两个直流/交流变换器3. 1 (DC/AC)上各设置一个自动控制器10,实现太阳能风能优先供电,市电补偿切换,提高负载的供电保障,对蓄电池进行低功耗补偿、 修复、延长其使用寿命。
权利要求1. 一种太阳能向蓄电池充电低功耗补偿充电装置,它包括由太阳能电池板(1)、M0S管 KCHG开关O)、直流/直流变换器(3)、蓄电池0)、驱动器(5)、过压保护器(6)、微控制器 (7)、开路电位器(8)、LED恒流二极管(9),相互连接成控制器电路结构,其特征在于将直流/直流变换器C3)设置为直流/交流变换器(3. 1)去掉一个与微控制器MCU (7)右边相连的驱动器(5),在直流/交流变换器(3. 1)上各设置一个自动控制器(10)。
专利摘要一种太阳能向蓄电池充电低功耗补偿充电装置,它包括由太阳能电池板、MOS管KCHG开关、直流/直流变换器、蓄电池、驱动器、过压保护器、微控制器、开路电位器、LED恒流二极管,相互连接的控制器电路结构,将现有的两个直流/直流变换器设置为直流/交流变换器去掉一个与微控制器MCU右边相连的驱动器,在直流/交流变换器上各设置一个自动控制器。本实用新型提高负载的供电保障,对蓄电池进行低功耗补偿,修复延长使用寿命,满足高原山区对太阳能的使用要求。
文档编号H02J9/04GK201956705SQ20102050673
公开日2011年8月31日 申请日期2010年8月27日 优先权日2010年8月27日
发明者邱宇基 申请人:凤冈县黔北新能源有限责任公司
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