专利名称：一种可提高太阳能充电效率的控制装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及太阳能充电领域，特别是涉及一种可提高太阳能充电效率的控制
装置。
背景技术：
目前，在太阳能充电系统中，其太阳能板和蓄电池之间的充电回路一般连接有一 个二极管，以利用二极管的单向导电性，避免在光线较弱时，其太阳能板的电压低于蓄电池 的电压而发生蓄电池反向放电的情况。然而，当太阳能板在阳光照射下产生电流，并通过二 极管充至蓄电池中时，由于二极管本身有一定的压降(一般为0. 7-1. 4伏)，并产生热量，使 得太阳能板和蓄电池之间存在一定的电压差，这对于大电流充电而言，损失是相当大的。显 然，这不仅从中影响了太阳能板的充电效率，而且与环保节能的理念相背离。此外，虽然利 用二极管的单向导电性能够防止蓄电池反向放电，但这要求太阳能板的电压必须高于蓄电 池电压与二极管电压的相加值才能充电，这就进一步降低了太阳能板的充电效率。
实用新型内容本实用新型的目的在于克服现有技术之不足，提供一种可提高太阳能充电效率的 控制装置，使太阳能板在充电时，自动短接去除二极管；使太阳能板电压较低时自动接入二 极管，从而克服了现有技术所存在的不足之处，不仅提高了太阳能板的充电效率，还减少了 热量的产生。本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是一种可提高太阳能充电效率的 控制电路，包括太阳能板、蓄电池和二极管；该二极管连接在太阳能板与蓄电池的充电回路 中；还包括一继电器和一用于驱动继电器进行工作的控制电路；该继电器与二极管并联连 接，该控制电路连接在太阳能板与蓄电池的充电回路中，该控制电路的输出接至继电器的 线圈输入端。所述的控制电路包括电流检测电路、电压放大电路和驱动电路；该电流检测电路 连接在太阳能板与蓄电池的充电回路中，电流检测电路的输出接电压放大电路的输入，电 压放大电路的输出接驱动电路的输入；驱动电路的输出接至所述继电器的线圈输入端。所述的电流检测电路为一第五电阻。所述的电压放大电路包括直流微电压放大器、第二电阻、第三电阻、第四电阻和第 二电容；该直流微电压放大器为一控制芯片；该控制芯片的第六引脚为直流微电压放大器 的输入端；该控制芯片的第七引脚为直流微电压放大器的输出端；第三电阻的一端接第五 电阻的一端，第三电阻的另一端通过第二电阻与控制芯片的第六引脚相连接，该第三电阻 的另一端还通过第四电阻与控制芯片的第五引脚相连接；第二电容的两端分别与控制芯片 的第五引脚和第六引脚相连接；该控制芯片的第七引脚与所述驱动电路相连接，控制芯片 的第八引脚与所述蓄电池的正极相连接，控制芯片的第四引脚和第五引脚分别接地并与第 五电阻的另一端相连接。[0008]所述的驱动电路包括第一三极管、第二三极管、第四电容和第一电阻；该第一三级 管的基极通过第一电阻与所述控制芯片的第七引脚相连接，第一三级管的发射极接第二三 极管的基极，第一三级管的集电极接第二三级管的集电极；第四电容的一端接第一三极管 的基极，第四电容的另一端和第二三极管的发射极分别接地；第二三极管的集电极接所述 继电器的线圈输入端，继电器的线圈的输出端接至所述蓄电池的正极。进一步的，还包括一第一电容，该第一电容的一端与所述继电器的线圈输入端相 连接，该第一电容的另一端与所述二极管的负极相连接；所述继电器的动触点和其中一个 静触点分别与所述二极管的正极和负极相连接。进一步的，还包括一第三电容，该第三电容的两端分别与所述蓄电池的正极和负 极相连接；所述蓄电池的负极接地。所述的第五电阻采用粗铜线制作而成。本实用新型的一种可提高太阳能充电效率的控制装置，其电压放大电路包括直流 微电压放大器，该直流微电压放大器具有极高的灵敏度，能对微伏极的电压直接放大。因 此，当太阳能板处于充电状态时，只要电流检测电路，即第五电阻中有一定的压降(该压降 很小，小于或等于10微伏)，即可使充电回路中的电流信号进入直流微电压放大器中。在 电压放大电路的输出端连接继电器的驱动电路的输入端，其中，该驱动电路为采用三极管 放大的电流放大电路，使得该电压放大电路既可以为驱动电路即电流放大电路提供输入电 压，又可以使驱动电路即电流放大电路对流入其中的电流进行放大处理，从而产生足够大 的驱动电流，进而推动继电器进行工作。当该继电器在驱动电路的驱动下，使其动静触点闭 合时，二极管处于短路状态，则此时太阳能板能够直接对蓄电池进行充电。当太阳能板处在 微弱的光线下时，控制电路未输出信号，则继电器的动静触点断开或保持断开状态，从而使 二极管能够重新接入充电回路中，因而，此时蓄电池的电压不会对太阳能板反向放电。本实用新型的有益效果是，由于包括继电器和继电器的控制电路，并将继电器与 二极管并联连接，将控制电路连接在充电回路中，且控制电路的输出端与继电器的线圈输 入端相连接，使得当太阳能板处于充电状态时，控制电路输出信号，并驱动继电器的动静触 点闭合而将二极管短路，从而使太阳能板能够直接对蓄电池充电；当太阳能板的充电电压 较低时，控制电路未输出信号，则继电器的动静触点断开或保持断开状态而使二极管重新 接入充电回路中，从而避免蓄电池对太阳能板反向放电。因此，与现有技术相比，本实用新 型能够从中大大提高太阳能板的充电效率，并大大减少充电系统中产生的热量。经实验测 试，在一般情况下，本实用新型能够使太阳能板的充电效率提高10%以上；特别的，对应大 电流低电压充电或大系统充电而言，本实用新型能够使太阳能板的充电效率提高20%以 上。
以下结合附图及实施例对本实用新型作进一步详细说明；但本实用新型的一种可 提高太阳能充电效率的控制装置不局限于实施例。
图1是本实用新型的原理框图；图2是本实用新型的电路连接示意图。
具体实施方式
实施例，本实用新型的一种可提高太阳能充电效率的控制装置，其原理框图请参 见图1所示，它包括太阳能板部分1、二极管部分2、蓄电池部分3、控制电路4和继电器部分 5 ；其中，太阳能板部分1的输出端分别与二极管部分2的输入端和控制电路4的输入端相 连接，二极管部分2的输出端与蓄电池部分3的输入端相连接，控制电路4的输出端与继电 器部分5的输入端相连接，继电器部分5的输出与二极管部分2相连接。此即，二极管和控 制电路分别连接在太阳能板和蓄电池的充电回路中，且继电器与二极管并联连接，以用于 控制二极管的工作状态；该控制电路的输出端与继电器的线圈输入端相连接，以用于驱动 继电器进行工作。其中，所述的控制电路4包括电流检测电路41、电压放大电路42和驱动电路43 ； 该电流检测电路41连接在太阳能板与蓄电池的充电回路中，电流检测电路41的输出接电 压放大电路42的输入，电压放大电路42的输出接驱动电路43的输入；驱动电路43的输出 接至所述继电器的线圈输入端。请参见图2所示，为本实用新型的电路连接示意图作为一种优选，所述的电流检 测电路41为一第五电阻R5，该第五电阻R5由粗铜线制作而成，其电阻非常接近0，因而其 压降非常小，通常小于或等于10微伏，也因此，基本上不会损耗太阳能板的充电电压；所述的电压放大电路42包括直流微电压放大器、第二电阻R2、第三电阻R3、第四 电阻R4和第二电容C2 ；该直流微电压放大器为一控制芯片ICl ；该控制芯片ICl的第六引 脚为直流微电压放大器的输入端；该控制芯片ICl的第七引脚为直流微电压放大器的输出 端；第三电阻R3的一端接所述第五电阻R5的一端，第三电阻R3的另一端通过第二电阻R2 与控制芯片ICl的第六引脚相连接，该第三电阻R3的另一端还通过第四电阻R4与控制芯 片ICl的第五引脚相连接；第二电容C2的两端分别与控制芯片ICl的第五引脚和第六引脚 相连接；该控制芯片ICl的第七引脚与所述驱动电路43的一端相连接，控制芯片ICl的第 八引脚与所述蓄电池的正极相连接，控制芯片ICl的第四引脚和第五引脚分别接地并与所 述第五电阻R5的另一端相连接；这里，第三电阻R3和第四电阻R4可用于调节控制芯片ICl 的灵敏度；所述的驱动电路43包括第一三极管Q1、第二三极管Q2、第四电容C4和第一电阻 Rl ；该第一三级管Ql的基极通过第一电阻Rl与所述控制芯片ICl的第七引脚相连接，第 一三级管Ql的发射极接第二三极管Q2的基极，第一三级管Ql的集电极接第二三级管Q2 的集电极；第四电容C4的一端接第一三极管Ql的基极，第四电容C4的另一端和第二三极 管Q2的发射极分别接地；第二三极管Q2的集电极接所述继电器JK的线圈输入端；继电器 JK的线圈输出端接至所述蓄电池的正极；进一步的，还包括一第一电容Cl，该第一电容Cl的一端与所述继电器JK的线圈输 入端相连接，该第一电容Cl的另一端与所述二极管Dl的负极相连接；所述继电器JK的动 触点和其中一个静触点分别与所述二极管Dl的正极和负极相连接；进一步的，还包括一第三电容C3，该第三电容C3的两端分别与所述蓄电池的正极 和负极相连接；所述蓄电池的负极接地。本实用新型的一种可提高太阳能充电效率的控制装置，它包括如下控制步骤Si.电流检测电路41实时检测充电回路中的电流信号，若第五电阻R5中产生压降，则通过第三电阻R3和第四电阻R4调节灵敏度，使充电回路中的电流信号大于控制芯片 ICl预先设定的阈值，最后该电流信号通过第二电阻R2从控制芯片ICl的第六引脚进入控 制芯片ICl中；S2.控制芯片ICl接受流入其中的电流信号，并产生压降，再将该压降进行放大处 理，并通过其第七引脚输出给驱动电路43 ；S3.驱动电路43中的第一三极管Ql和第二三极管Q2的型号分别为5551和D882， 该第一三级管Ql和第二三极管Q2在控制芯片ICl的输出电压的作用下，分别对流入其中 的电流进行放大处理，并将该放大电流信号输出给继电器JK ；S4.继电器JK在放大电流信号的驱动下，使其动静触点闭合，从而将使二极管Dl 短路，则太阳能板直接对蓄电池进行充电；S5.若第五电阻R5中未产生压降，且通过第三电阻R3和第四电阻R4调节灵敏度 后，充电回路中的电流信号仍小于控制芯片ICl预先设定的阈值，则整个控制电路4未输出 信号，从而使继电器JK的动静触点断开或保持断开状态，则此时，二极管Dl重新接入充电 回路中，太阳能板通过二极管Dl对蓄电池进行充电。本实用新型的一种可提高太阳能充电效率的控制装置，其直流微电压放大器具有 极高的灵敏度，能对微伏极的电压直接放大。因此，当太阳能板处于充电状态时，只要电流 检测电路，即第五电阻中有一定的压降(该压降很小，小于或等于10微伏)，即可使充电回 路中的电流信号进入直流微电压放大器中。在电压放大电路的输出端连接继电器的驱动电 路的输入端，其中，该驱动电路为采用三极管放大的电流放大电路，使得该电压放大电路既 可以为驱动电路即电流放大电路提供输入电压，又可以使驱动电路即电流放大电路对流入 其中的电流进行放大处理，从而产生足够大的驱动电流，进而推动继电器进行工作。当该继 电器在驱动电路的驱动下，使其动静触点闭合时，二极管处于短路状态，则此时太阳能板能 够直接对蓄电池进行充电。当太阳能板处在微弱的光线下时，控制电路未输出信号，则继电 器的动静触点断开或保持断开状态，从而使二极管能够重新接入充电回路中，因而，此时蓄 电池的电压不会对太阳能板反向放电。本实用新型的一种提高太阳能充电效率的控制装置，与现有技术相比，能够从中 大大提高太阳能板的充电效率，并大大减少充电系统中产生的热量。经实验测试，在一般情 况下，本实用新型能够使太阳能板的充电效率提高10%以上；特别的，对于大电流低电压 充电或大系统充电而言，本实用新型能够使太阳能板的充电效率提高20%以上。上述实施例仅用来进一步说明本实用新型的一种可提高太阳能充电效率的控制 装置，但本实用新型并不局限于实施例，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，均落入本实用新型技术方案的保护范围内。
权利要求1.一种可提高太阳能充电效率的控制装置，包括太阳能板、蓄电池和二极管；该二极 管连接在太阳能板与蓄电池的充电回路中；其特征在于还包括一继电器和一用于驱动继 电器进行工作的控制电路；该继电器与二极管并联连接，该控制电路连接在太阳能板与蓄 电池的充电回路中，该控制电路的输出接至继电器的线圈输入端。
2.根据权利要求1所述的可提高太阳能充电效率的控制装置，其特征在于所述的控 制电路包括电流检测电路、电压放大电路和驱动电路；该电流检测电路连接在太阳能板与 蓄电池的充电回路中，电流检测电路的输出接电压放大电路的输入，电压放大电路的输出 接驱动电路的输入；驱动电路的输出接至所述继电器的线圈输入端。
3.根据权利要求2所述的可提高太阳能充电效率的控制装置，其特征在于所述的电 流检测电路为一第五电阻。
4.根据权利要求3所述的可提高太阳能充电效率的控制装置，其特征在于所述的电 压放大电路包括直流微电压放大器、第二电阻、第三电阻、第四电阻和第二电容；该直流微 电压放大器为一控制芯片；该控制芯片的第六引脚为直流微电压放大器的输入端；该控制 芯片的第七引脚为直流微电压放大器的输出端；第三电阻的一端接第五电阻的一端，第三 电阻的另一端通过第二电阻与控制芯片的第六引脚相连接，该第三电阻的另一端还通过第 四电阻与控制芯片的第五引脚相连接；第二电容的两端分别与控制芯片的第五引脚和第六 引脚相连接；该控制芯片的第七引脚与所述驱动电路相连接，控制芯片的第八引脚与所述 蓄电池的正极相连接，控制芯片的第四引脚和第五引脚分别接地并与第五电阻的另一端相 连接。
5.根据权利要求4所述的可提高太阳能充电效率的控制装置，其特征在于所述的驱 动电路包括第一三极管、第二三极管、第四电容和第一电阻；该第一三级管的基极通过第 一电阻与所述控制芯片的第七引脚相连接，第一三级管的发射极接第二三极管的基极，第 一三级管的集电极接第二三级管的集电极；第四电容的一端接第一三极管的基极，第四电 容的另一端和第二三极管的发射极分别接地；第二三极管的集电极接所述继电器的线圈输 入端，继电器的线圈的输出端接至所述蓄电池的正极。
6.根据权利要求5所述的可提高太阳能充电效率的控制装置，其特征在于进一步的， 还包括一第一电容，该第一电容的一端与所述继电器的线圈输入端相连接，该第一电容的 另一端与所述二极管的负极相连接；所述继电器的动触点和其中一个静触点分别与所述二 极管的正极和负极相连接。
7.根据权利要求1所述的可提高太阳能充电效率的控制装置，其特征在于进一步的， 还包括一第三电容，该第三电容的两端分别与所述蓄电池的正极和负极相连接；所述蓄电 池的负极接地。
8.根据权利要求3所述的可提高太阳能充电效率的控制装置，其特征在于所述的第 五电阻采用粗铜线制作而成。
专利摘要本实用新型公开了一种可提高太阳能充电效率的控制装置，其控制装置包括太阳能板、蓄电池、二极管继电器和继电器的控制电路；二极管连接在太阳能板与蓄电池的充电回路中；继电器与二极管并联连接，控制电路连接在太阳能板与蓄电池的充电回路中，该控制电路的输出接至继电器的线圈输入端。该控制装置通过控制电路实时检测充电回路中的电流信号，当电流信号大于预先设定的阈值时，使继电器将二极管短路，太阳能板直接对蓄电池进行充电；当电流信号小于预先设定的阈值时，控制电路未输出信号，则二极管重新接入充电回路中。采用该控制装置后，有效提高了太阳能板的充电效率，并减少了充电回路中能量的损耗。
文档编号H02J7/00GK201781308SQ20102052994
公开日2011年3月30日 申请日期2010年9月14日 优先权日2010年9月14日
发明者曾少南 申请人:漳州国绿太阳能科技有限公司