用于电动车的太阳能充电器的制作方法

本发明涉及电动车充电技术领域，具体指一种用于电动车的太阳能充电器。

背景技术：

采用可充电电池是目前提高资源使用率、避免废弃电池污染环境的很好选择，且可充电电池具有价格低、容量大、放电电流大等大量优点，已经得到普及。同时，随着全球能源危机日益加剧，新能源的开发利用已提高到了国家的战略层面。太阳能是一种资源丰富又不会产生污染的可再生能源，随着电池转换率的提高，制造成本的降低，太阳能光伏发电的利用取得了突破。

针对现状，社会上出现大量的电动车，很显然电动车上都配备有蓄电池，但是蓄电池通常需要在充电桩进行长时间的充电，充电非常麻烦。如果在电动车上配备太阳能光伏板，从而实现在阳光底下可随时完成对蓄电池的充电，但是，一般的太阳能充电器的驱动电路是通过单片机控制三极管直接驱动MOSFET管，这种方式的开关损耗比较大，MOS管的发热量比较大，需要加大散热片来散热；另外，还有一些采用P沟道的MOS管，这种MOS管成本比较高，且采购比较困难。

技术实现要素：

本发明的目的是提出一种用于电动车的太阳能充电器，结构简单，使用方便、成本低的太阳能充电器的驱动电路，能实现可控，保证蓄电池充放电安全可靠。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案为：

一种用于电动车的太阳能充电器，包括电连接的太阳能充电驱动电路和正负方波可调充电电路，所述太阳能充电驱动电路包括PWM波形产生电路、自举电路、波形整形电路，其中PWM波形产生电路的输出端与自举电路的输入端相连，自举电路的输出端与波形整形电路的输入端相连，波形整形电路的输出端与MOS管的G、S极相连，MOS管的G、S极与正负方波可调充电电路输入端相连。

作为优选，所述正负方波可调充电电路包括正脉冲发生电路、负脉冲发生电路、隔离器件、充电管、放电管，所述正脉冲发生电路和负脉冲发生电路均连接在主电源低压输出的最后端，正脉冲发生电路的输出端通过隔离器件连接到充电管，负脉冲发生电路的输出端连接到放电管，充电管和放电管均连接到待充电的蓄电池上，MOS管的G、S极与正脉冲发生电路相连。

作为优选，所述正脉冲发生电路和负脉冲发生电路均采用555时基集成电路。

作为优选，所述PWM波形产生电路包括产生PWM信号的装置及电阻R1、R2，其中产生PWM信号的装置的PWM信号输出端与电阻R1的一端连接及与电阻R2的一端连接，电阻R2的另一端接地，电阻R1的另一端与自举电路连接。

作为优选，所述产生PWM信号的装置为单片机，单片机产生频率可调、占空比可调的PWM波形。

作为优选，所述自举电路包括有三极管Q1、三极管Q2、电阻R3、电阻R4、二极管D1和电容EC1，三极管Q1的基极与电阻R1连接，Q1的发射极通过电阻R3接地，三极管Q1的集电极与三极管Q2的基极及电阻R4的一端相连，电阻R4的另一端与二极管D1的负极连接，二极管D1的正极与18V电源相连，三极管Q2的集电极与三极管Q3的基极及R5、R6相连，三极管Q3的发射极与电容EC1的正极、电阻R4及二极管D1的负极相连，电容EC1的负极与电阻R5、三极管Q3的集电极、MOS管的S极相连。

作为优选，所述波形整形电路包括有三极管Q3、电容C1、电阻R5、R6和二极管D2，三极管Q3的基极与电阻R5、R6及三极管Q2的集电极相连，电阻R5的另一端与三极管Q3的集电极、电容C1的一端、MOS管的S极相连，三极管Q3的发射极与MOS管的G极、二极管D2的负极及C1的另一端相连，二极管D2的正极与R6相连。

本发明具有以下的特点和有益效果：

采用上述技术方案，采用单片机产生占空比可调的PWM信号，控制自举电路生成可驱动MOS管的电压，控制MOS管的开关，利用波形整形电路调整输出波形不失真，控制MOS管的开关，从而可以完成对电压和电流的有效调整；另外，明采用价格最低廉的555时基集成电路输出准确的脉冲方波，并且电路设计在主电源低压输出的最后端，避免了脉冲波形和频率信号受到电路多级转化带来的干扰，在正负方波脉冲信号与末级脉冲电流输出管之间采用光耦器件连接和隔离，既避免在方波脉冲处于低电平关断主电源时，给电流输出管带来的耗损，又同时在放电负脉冲信号出现时，迅速、干净地关断电源的输出，使短暂瞬间的放电干脆有力。本发明设计的电路由结构简单，使用方便、成本低的的太阳能充电器的驱动电路，以及技术可靠，价格低廉，无须使用专用的IC芯片相配合而成，在实用中真正有效的达到了延长充电器和蓄电池寿命的效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的结构示意图；

图2为图1中太阳能充电驱动电路的电路图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

本发明提供了一种用于电动车的太阳能充电器，如图1所示，包括电连接的太阳能充电驱动电路和正负方波可调充电电路，太阳能充电驱动电路包括PWM波形产生电路、自举电路、波形整形电路，其中PWM波形产生电路的输出端与自举电路的输入端相连，自举电路的输出端与波形整形电路的输入端相连，波形整形电路的输出端与MOS管的G、S极相连，MOS管的G、S极与正负方波可调充电电路输入端相连。正负方波可调充电电路包括正脉冲发生电路、负脉冲发生电路、隔离器件、充电管、放电管，正脉冲发生电路和负脉冲发生电路均连接在主电源低压输出的最后端，正脉冲发生电路的输出端通过隔离器件连接到充电管，负脉冲发生电路的输出端连接到放电管，充电管和放电管均连接到待充电的蓄电池上，MOS管的G、S极与正脉冲发生电路相连。

本发明中，正脉冲发生电路和负脉冲发生电路均采用555时基集成电路。

本发明中，如图2所示，PWM波形产生电路包括产生PWM信号的装置及电阻R1、R2，其中产生PWM信号的装置的PWM信号输出端与电阻R1的一端连接及与电阻R2的一端连接，电阻R2的另一端接地，电阻R1的另一端与自举电路连接。产生PWM信号的装置为单片机，单片机产生频率可调、占空比可调的PWM波形。自举电路包括有三极管Q1、三极管Q2、电阻R3、电阻R4、二极管D1和电容EC1，三极管Q1的基极与电阻R1连接，Q1的发射极通过电阻R3接地，三极管Q1的集电极与三极管Q2的基极及电阻R4的一端相连，电阻R4的另一端与二极管D1的负极连接，二极管D1的正极与18V电源相连，三极管Q2的集电极与三极管Q3的基极及R5、R6相连，三极管Q3的发射极与电容EC1的正极、电阻R4及二极管D1的负极相连，电容EC1的负极与电阻R5、三极管Q3的集电极、MOS管的S极相连。波形整形电路包括有三极管Q3、电容C1、电阻R5、R6和二极管D2，三极管Q3的基极与电阻R5、R6及三极管Q2的集电极相连，电阻R5的另一端与三极管Q3的集电极、电容C1的一端、MOS管的S极相连，三极管Q3的发射极与MOS管的G极、二极管D2的负极及C1的另一端相连，二极管D2的正极与R6相连。

本发明中，产生PWM信号的装置为单片机，单片机产生频率可调、占空比可调的PWM波形，二极管D1为可快恢复二极管，EC1为电解电容。

本发明的工作原理如下：PWM电路的信号采用单片机MCU直接输出23KHz的PWM信号；三极管Q3、电容C1、电阻R5、R6和二极管D2组成的波形整形电路输出波形完整的18V的电压信号。具体工作过程为：上电后18V电源对电容EC1充电；当PWM信号输出高点平，导通三极管Q1，在电阻R4端产生电压差，使三极管Q2导通，电解电容EC1放电，通过电阻R6、二极管D2输出电压到MOS管的G极，在MOS管的G、S极产生18V左右的压差，导通MOS管。当PWM为低时，MOS管关断，通过三极管Q3可以迅速对MOS管的结电容迅速放电，从而使MOS管可靠关断。通过对MOS管的开关可以实现太阳能电池板对储能装置的智能充电控制。另外，太阳能光伏板对蓄电池进行充电时，通过正负方波可调充电电路实现正方波脉冲快速充电，并在充电间隙短暂地用负脉冲给蓄电池放电，可以消除极化，增加极板的接受能力，降低充电温度，从而延长蓄电池的使用寿命。

以上结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但本发明不限于所描述的实施方式。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本发明原理和精神的情况下，对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，仍落入本发明的保护范围内。