专利名称：一种太阳能控制器控制电路的供电方法及其电路的制作方法
技术领域：
本发明属于电路技术领域，涉及太阳能充放电控制器的控制电路、CPU和检测电路的电源供电方法，为一种太阳能控制器控制电路的供电方法及其电路。
背景技术：
目前太阳能离网发电系统中的太阳能控制器自身的电源基本都取自于蓄电池，通常都使用的铅酸蓄电池，因为太阳能控制器自身功耗很小，普通的铅酸蓄电池即使在欠压状态下，也能维持控制器使用相当长的时间，即使太阳能电池板因为一时没有光照暂无电源，控制器也能维持直到太阳能电池板产生电能，再控制太阳能给蓄电池充电。但是铅酸蓄电池由于会产生 环境污染、体积重量较大等因素，其应用受到限制。随着锂电池技术的发展，且价格进一步下跌，锂电池以其体积小、污染少等优势，在太阳能离网发电系统中得到更多的应用。但当蓄电池为锂电池时，因为锂电池内置的保护板在蓄电池过放时会自动保护，也就是在深度欠压时会彻底关断输出，使太阳能控制器整个失电，CPU和充放电控制电路及各种检测电路均不工作，由于控制器失电，即使太阳能电池板有电，也无法控制太阳能电池板对蓄电池进行充电，使整个太阳发电系统失效。从电源的角度考虑，如果采用太阳能电池板和蓄电池作为双电源给太阳能控制器的电源模块供电，使控制器的控制和检测电路在蓄电池失电后能够利用太阳能电池板继续工作，会存在很多电路设计上的问题:1)太阳能电池板给蓄电池充电时要求是共正极；2)控制器的检测电路与蓄电池的负极需要等电位共地；3)太阳能电池板的电压随太阳光照的变化而变化，电压波动幅度较大，如24V控制器系统的太阳能电池板电压可以从O到70V，这就要求从太阳能电池板取电的电路的输入电压范围很宽；而蓄电池的电压与太阳能电池板范围不同，两种输入电源就要求有单独的供电输入电路；4)蓄电池失电时，控制电路失效，此时要求太阳能电池板能够自动向控制电路供电；5)太阳能电池板在向控制电路供电时还要完成对蓄电池的充电工作；基于上述原因，考虑采用太阳能电池板电源的话，电路设计的限制条件很多，如果直接将太阳能电池板和蓄电池各自稳压后给控制器的控制电路供电，电路会很复杂，要增加很多额外电路，电路成本较高。
发明内容
本发明要解决的问题是:太阳能离网发电系统中，对太阳能控制器控制电路供电时，一旦蓄电池停止工作，整个控制电路就会失电，控制器无法控制对蓄电池进行充电，也无法从太阳能电池板中直接获取电能；导致整个太阳发电系统失效无法自动再启动。本发明的技术方案为:一种太阳能控制器控制电路的供电方法，设置两个稳压模块，实现通过蓄电池或太阳能电池板向控制电路电源模块供电:蓄电池向控制电路电源模块供电时，电流从蓄电池的正极流出，经第一稳压模块、控制电路电源模块流入蓄电池的负极，通过第一稳压模块使控制电路电源模块的电压保持在稳定值V;
太阳能电池板向控制电路电源模块供电时，电流从太阳能电池板的正极流出，经第一稳压模块、控制电路电源模块、第二稳压模块流入太阳能电池板的负极，通过第一稳压模块和第二稳压模块使控制电路电源模块的电压保持在稳定值V ;其中第一稳压模块的基准端连接控制电路电源模块的输出端，第二稳压模块的基准端连接控制电路电源模块的输入端。当蓄电池失电时，控制电路电源模块由太阳能电池板获得电能，控制电路开始工作后，控制电路控制充电模块工作，使太阳能电池板向蓄电池充电，蓄电池充电完毕后，蓄电池继续向控制电路电源模块供电；其中控制电路电源模块的接地点与蓄电池的负极相连，使两者等电位，用于控制电路检测蓄电池的电压。所述蓄电池为锂电池。一种太阳能控制器控制电路的供电电路，设有两个稳压模块，其中:第一稳压模块设有输入、基准和输出三个接点:输入接点与太阳能电池板和蓄电池的正极相连；基准接 点与蓄电池的负极、控制电路电源模块的接地点和第二稳压模块的输入接点相连；输出接点与控制电路电源模块的输入端及第二稳压模块的基准接点相连；第二稳压模块设有输入、基准和输出三个接点:输入接点与蓄电池的负极、控制电路电源模块的接地点及第一稳压模块的基准接点相连；基准接点与控制电路电源模块的输入端及第一稳压模块输出端相连；输出接点与太阳能电池板的负极相连。 供电电路的太阳能电池板负极和蓄电池负极之间连接有充电模块。充电模块的一端连接蓄电池负极、第一稳压模块的基准接点、第二稳压模块的输入接点和控制电路电源模块的接地点，另一端连接太阳能电池板负极和第二稳压模块输出接点。针对太阳能控制器控制电路的供电问题，考虑各种设计要求以及设计成本，本发明提供了一种结构简单、成本低廉、易于实现的太阳能控制器控制电路的供电方法和电路，当蓄电池能正常输出电能时，控制器的供电取自于蓄电池；当蓄电池关断输出时，则转为由太阳能电池板供电，即使在夜间太阳能电池板暂时没有电能，随着白天太阳的照射，太阳能电池板会发电，当太阳能电池板两端的电压达到一定值时，控制器的供电电路就能恢复工作，唤醒控制器进入工作状态，并打开充电模块，对蓄电池充电，充到一定的电压时，蓄电池恢复输出，太阳能控制器可以继续使用蓄电池的电能。这样，整个太阳能控制器即使暂时出现失电的情况，也能很快自动恢复，保证了太阳发电系统的持续工作。另外，因为太阳能电池板的输出电压是一个变化的电源，对于12V和24V自动适应的太阳能控制器，太阳能电池板的电压范围为0-70V，而蓄电池的电压也是一个变化的电源，例如12V的锂电池输出为0-15V，这样就需要注意将太阳能电池和蓄电池连接到控制器时的输入线连接不能出错，否则会因为电压的不适配而烧坏控制器。本发明通过第一稳压模块和第二稳压模块将控制器控制电路的输入稳压在一个较低电压，蓄电池与太阳能电池板共用一部分稳压电路，精简了电路结构，更重要的是即使将太阳能电池板和蓄电池的输入线接错，也不会导致控制器控制电路的损坏，所以此电路还可以避免因控制器的接线错误而导致控制器损坏。本发明可适用于使用包含锂电池在内的各种蓄电池的太阳能控制器，在蓄电池失电时维持太阳能控制器控制电路的工作。
图1为本发明的框图。图2为本发明一个实施例的电路图。
具体实施例方式本发明提出了一种太阳能控制器控制电路的供电方法和电路，尤其适用于锂电池作为蓄电池的情况，既可以通过锂电池向控制电路的电源模块供电，也可以通过太阳能电池板向控制电路的电源模块供电，从而在锂电池过放保护板放电开关B断开的情况下，只要太阳能电池板电压达到一定值，控制器等控制电路恢复工作，打开充电模块，进而太阳能电池板通过充电模块对锂电池进行充电。当锂电池达到放电恢复电压时，锂电池过放保护板放电开关B自动闭合，锂电池开始为控制电路电源模块供电。如图1所示，本发明的电路控制电路电源模块、两个稳压模块，第一稳压模块设有输入、基准和输出三个接点:Al)输入接点与太阳能电池板和蓄电池的正极相连；BI)基准接点与蓄电池的负极、控制电路电源模块的接地点和第二稳压模块的输入接点相连； Cl)输出接点与控制电路电源模块的输入端及第二稳压模块的基准接点相连；第二稳压模块设有输入、基准和输出三个接点:A2)输入接点与蓄电池的负极、控制电路电源模块的接地点及第一稳压模块的基准接点相连；B2)基准接点与控制电路电源模块的输入端及第一稳压模块输出端相连；C2)输出接点与太阳能电池板的负极相连。供电电路的太阳能电池板负极和蓄电池负极之间连接有充电模块。充电模块的一端连接蓄电池负极、第一稳压模块的基准接点、第二稳压模块的输入接点和控制电路电源模块的接地点，另一端连接太阳能电池板负极和第二稳压模块输出接点。当蓄电池失电时，控制电路电源模块由太阳能电池板获得电能，控制电路开始工作后，控制电路控制充电模块工作，使太阳能电池板向蓄电池充电，蓄电池充电完毕后，蓄电池继续向控制电路电源模块供电；其中控制电路电源模块的接地点与蓄电池的负极相连，并共地，使两者等电位，用于控制电路检测蓄电池的电压。图1中箭头方向代表太阳能电池板、蓄电池向控制电路电源模块供电回路。当蓄电池向太阳能控制器供电时，电流从蓄电池的正极流出，经第一稳压模块、控制电路电源模块流入蓄电池的负极，此时在第一稳压模块上的压降为VI，在控制电路电源模块上的压降为V，蓄电池的电压为V1+V;当太阳能电池板向太阳能控制器供电时，电流从太阳能电池板的正极流出，经第一稳压模块、控制电路电源模块、第二稳压模块流入太阳能电池板的负极，此时在第一稳压模块上的压降为VI，第二稳压模块上的压降为V2，控制电路电源模块上的压降为V，太阳能电池的电压为V1+V2+V。因此无论是蓄电池供电还是太阳能电池板供电，且各自的电压是多少，根据本发明的电路，都可以通过调整稳压模块的电路参数，使控制电路电源模块的电压V保持一个稳定值，两种供电方式的变换也不会对控制器带来损伤。并且当太阳能电池板的电压达到给蓄电池充电的电压时，充电模块打开，太阳能电池板的电压和畜电池基本相等。在锂电池过放保护板放电开关B断开的情况下，太阳能电池板电压通过稳压模块处理后传递给控制电路电源模块，控制器得电后，太阳能电池板通过充电模块给锂电池充电。当锂电池达到放电恢复电压时,锂电池过放保护板放电开关B自动闭合，锂电池恢复向控制电路电源模块供电。本发明具有以下特点:I)在锂电池过放保护板放电开关断开的情况下，太阳能电池板可以自动给控制电路电源模块供电。2)控制器得电后，打开充电模 块对锂电池进行充电，当锂电池达到放电恢复电压时，锂电池保护板放电开关B自动闭合，锂电池开始为控制电路电源模块供电。3)现有的控制器在太阳能电池板的接线误接在控制器输入端时，控制器电源部分会因为无法承受高电压而烧毁，本发明电路的稳压模块可以将太阳能电池板电压处理为一个稳定的电压供给控制电路电源模块，从而有效的保护控制器。下面通过一个具体实施例来说明本发明。如图2所示，电路包括第一稳压模块、第二稳压模块、控制电路电源模块和充电模块。所述的第一稳压模块由R1，Q1，D4组成，有三个接点，分别与I)太阳能电池和锂电池的正极相连；2)与充电模块的一端、第二稳压模块的一端、控制电路电源模块的基准端及蓄电池的负极相连；3)控制电路电源模块输入端、第二稳压模块的一端相连。所述的第二稳压模块由R2，Q2，D2，D3组成，有三个接点，分别与I)第一稳压模块的一端、控制电路电源模块的输入端相连；2)与锂电池负极相连、控制电路电源模块的基准端、第一稳压模块的基准端、充电控制模块的一端；3)太阳能电池的负极、充电模块的一端相连。所述的第一稳压模块的输出和第二稳压模块的基准共同接在控制电路电源模块的输入端，控制电路电源模块的基准端与锂电池的负极相连，控制电路电源模块的输出给太阳能控制器的CPU、控制电路、检测电路供电。所述的充电模块有两个接点，分别与太阳能电池负极和锂电池负极相连。在锂电池过放保护板放电开关B断开的情况下，一旦太阳能电池电压达到一定值，太阳能电池电压通过稳压模块处理后传递给控制电路电源模块，控制器CPU得电后，控制开关A闭合，太阳能电池通过充电模块给锂电池充电。当锂电池达到放电恢复电压时，锂电池过放保护板放电开关B自动闭合，锂电池恢复正常供电。本发明适用于使用包含锂电池在内的各种蓄电池的太阳能控制器，在蓄电池发生失电的情况时，由太阳能电池板提供电源，维持太阳能控制器控制电路的工作，再对蓄电池充电，实现蓄电池失电后，控制电路的自动再启动。
权利要求
1.一种太阳能控制器控制电路的供电方法，其特征是设置两个稳压模块，实现通过蓄电池或太阳能电池板向控制电路电源模块供电: 蓄电池向控制电路电源模块供电时，电流从蓄电池的正极流出，经第一稳压模块、控制电路电源模块流入蓄电池的负极，通过第一稳压模块使控制电路电源模块的电压保持在稳定值V; 太阳能电池板向控制电路电源模块供电时，电流从太阳能电池板的正极流出，经第一稳压模块、控制电路电源模块、第二稳压模块流入太阳能电池板的负极，通过第一稳压模块和第二稳压模块使控制电路电源模块的电压保持在稳定值V ； 其中第一稳压模块的基准端连接控制电路电源模块的输出端，第二稳压模块的基准端连接控制电路电源模块的输入端。
2.根据权利要求1所述的一种太阳能控制器控制电路的供电方法，其特征是当蓄电池失电时，控制电路电源模块由太阳能电池板获得电能，控制电路开始工作后，控制电路控制充电模块工作，使太阳能电池板向蓄电池充电，蓄电池充电完毕后，蓄电池继续向控制电路电源模块供电；其中控制电路电源模块的接地点与蓄电池的负极相连，使两者等电位，用于控制电路检测蓄电池的电压。
3.根据权利要求1所述的一种太阳能控制器控制电路的供电方法，其特征是所述蓄电池为锂电池。
4.一种太阳能控制器控制电路的供电电路，其特征是设有两个稳压模块，其中: 第一稳压模块设有输入、基准和输出三个接点: 输入接点与太阳能电池板和蓄电池的正极相连，太阳能电池板和蓄电池共正极； 基准接点与蓄电池的负极、控制电路电源模块的接地点和第二稳压模块的输入接点相连； 输出接点与控制电路电源模块的输入端及第二稳压模块的基准接点相连； 第二稳压模块设有输入、基准和输出三个接点: 输入接点与蓄电池的负极、控制电路电源模块的接地点及第一稳压模块的基准接点相连； 基准接点与控制电路电源模块的输入端及第一稳压模块输出端相连； 输出接点与太阳能电池板的负极相连。
5.根据权利要求4所述的一种太阳能控制器控制电路的供电电路，其特征是太阳能电池板负极和蓄电池负极之间连接有充电模块。
6.根据权利要求5所述的一种太阳能控制器控制电路的供电电路，其特征是充电模块的一端连接蓄电池负极、第一稳压模块的基准接点、第二稳压模块的输入接点和控制电路电源模块的接地点，另一端连接太阳能电池板负极和第二稳压模块输出接点。
7.根据权利要求4-6任一项所述的一种太阳能控制器控制电路的供电电路，其特征是所述蓄电池为锂电池。
全文摘要
一种太阳能控制器控制电路的供电方法及其电路，通过设置稳压模块实现通过蓄电池向控制电路电源模块供电，或通过太阳能电池板向控制电路电源模块供电，在蓄电池断电情况下，太阳能电池板电压通过稳压模块处理后传递给控制电路电源模块，控制器得电后，太阳能电池板通过充电模块给蓄电池充电，当蓄电池达到放电恢复电压时，蓄电池恢复向控制电路电源模块供电。本发明结构简单、成本低廉、易于实现，保证了太阳能控制器的持续工作，并能在切换供电时保护控制器。
文档编号H02J7/00GK103236725SQ20131014206
公开日2013年8月7日 申请日期2013年4月22日 优先权日2013年4月22日
发明者易宁 申请人:南京普天大唐信息电子有限公司