一种12V蓄电池光伏市电互补充放电维护装置的制作方法

技术特征：

1.一种12V蓄电池光伏市电互补充放电维护装置，其特征在于：包括电源模块、光伏市电互补组合逻辑控制模块、以及蓄电池充放电比较控制模块，蓄电池的标称电压为12V；

所述光伏市电互补组合逻辑控制模块包括一非自锁按键，非自锁按键通过双D触发计数模块实现按键次数的二进制加法计数，非自锁按键的输出端还通过延时电路触发一数据锁存电路输出，双D触发计数模块的两个D触发器的输出端均连接所述数据锁存电路的数据输入端，数据锁存电路的一数据输出端通过光耦隔离电路连接第一继电器，第一继电器的触点可使输出端口OUT1连接光伏接口P1充电，数据锁存电路的另一数据输出端通过光耦隔离电路连接第二继电器，第二继电器的触点可使输出端口OUT1连接市电接口P2充电，所述双D触发计数模块的两个D触发器的输出端电平可使输出端口OUT1单独连接光伏接口、市电接口之一充电以及同时连接光伏接口、市电接口充电，以及处于停机模式下光伏接口、市电接口均不对输出端口充电；

所述蓄电池充放电比较控制模块包括为反相电压迟滞比较器的第一电压迟滞比较器和第二电压迟滞比较器，第一电压迟滞比较器的同向输入端通过第一电阻R1连接第一基准电压V_R1的正端，其同向输入端和输出端之间连接有第一反馈电阻R2，其反向输入端连接蓄电池的正端，第二电压迟滞比较器的同向输入端通过第三电阻R3连接第二基准电压V_R2的正端，其同向输入端和输出端之间连接有第二反馈电阻R4，其反向输入端连接蓄电池的正端；第一电压迟滞比较器的输出端通过NPN三极管连接第三继电器的电磁线圈，充电指示灯并联在第三继电器的电磁线圈两端，第三继电器的常闭触点连接过充关断指示灯后并联在输出端口OUT1两端，其常开触点连接在输出端口OUT1对蓄电池的充电回路上；第二电压迟滞比较器的输出端通过NPN三极管连接第四继电器的电磁线圈，过放关断指示灯并联在第四继电器的电磁线圈两端，第四继电器的常闭触点连接在蓄电池对负载的放电回路上，放电指示灯连接第四继电器的常闭触点后并联在蓄电池的两端；

第一电压迟滞比较器的上门限电压下门限电压其中V_R1为上述第一基准电压，V_Z为输出端稳压二极管的稳压值，令上门限电压V_p1＝过充关断电压，下门限电压V_p2＝充电关断恢复电压，则可以计算出第一电阻R1和第一反馈电阻R2的比值以及所需的第一基准电压V_R1的数值；

同理，第二电压迟滞比较器的上门限电压下门限电压其中V_R2为上述第二基准电压，V_Z为输出端稳压二极管的稳压值，令上门限电压V_p1＝放电关断恢复电压，下门限电压V_p2＝过放关断电压，则可以计算出第三电阻R3和第二反馈电阻R4的比值以及所需的第二基准电压V_R2的数值；

于是，当蓄电池的端电压上升至过充关断电压时，第一电压迟滞比较器发生翻转输出低电平，其通过NPN三极管和第三继电器断开对蓄电池的充电，此时过充关断指示灯点亮，此过充关断状态一直维持到蓄电池的端电压降低至充电关断恢复电压，达到充电关断恢复电压则第一电压迟滞比较器翻转为高电平，接通对蓄电池的充电，此时充电指示灯点亮；当蓄电池的端电压下降至过放关断电压时，第二电压迟滞比较器发生翻转输出高电平，其通过NPN三极管和第四继电器断开蓄电池对负载的放电，此时过放关断指示灯点亮，此过放关断状态一直维持到蓄电池的端电压达到放电关断恢复电压，达到放电关断恢复电压则第一电压迟滞比较器翻转为低电平，接通对蓄电池的放电，此时放电指示灯点亮。

2.如权利要求1所述的一种12V蓄电池光伏市电互补充放电维护装置，其特征在于：所述第一基准电压V_R1由第一可调直流电源构成，第二基准电压V_R2由第二可调直流电源构成；蓄电池充放电比较控制模块在输出端口OUT1和蓄电池之间接入防止电流反充的二极管D0，防止蓄电池向输出端口OUT1放电。

3.如权利要求2所述的一种12V蓄电池光伏市电互补充放电维护装置，其特征在于：所述光伏接口P1和输出端口之间连接有防止电流反充的第一二极管，所述市电接口P2和输出端口之间连接有防止电流反充的第二二极管，当光伏接口P1和市电接口P2同时为输出端口充电时，第一二极管可以防止市电充电占主要时其电流反灌至光伏接口，第二二极管可以防止光伏充电占主要时其电流反灌至市电接口，从而防止光伏电源或市电电源损坏；

所述蓄电池的过充关断电压为14.1～14.5V，充电关断恢复电压为13.1～13.5V，过放关断电压为10.8～12V，放电关断恢复电压为11.5～12V。

4.如权利要求3所述的一种12V蓄电池光伏市电互补充放电维护装置，其特征在于：所述双D触发计数模块包括级联的第一D触发器和第二D触发器，第一D触发器的时钟端连接所述按键防抖电路的输出端，第一D触发器的D端连接其反向输出端，第二D触发器的D端连接其反向输出端，第一触发器的反向输出端连接第二D触发器的D端，于是构成了异步时钟的二进制加法计数模块，其中第二触发器为高位输出，第一触发器为低位输出；

所述双D触发计数模块的第一D触发器的反向输出端和第二D触发器的反向输出端连接所述数据锁存电路，数据锁存电路的一数据输出端IN0_out通过光耦隔离电路以及PNP三极管Q1连接第一继电器，当数据锁存电路的该数据输出端IN0_out输出低电平时，通过光耦隔离电路使PNP三极管Q1导通，第一继电器上电，第一继电器的常开触点闭合，使输出端口OUT1连接光伏接口P1充电；

数据锁存电路的另一数据输出端IN1_out通过光耦隔离电路和PNP三极管Q2连接第二继电器，当数据锁存电路的该数据输出端IN1_out输出低电平时，通过光耦隔离电路使PNP三极管Q2导通，第二继电器上电，第二继电器的常开触点闭合，使输出端口OUT1连接市电接口P2充电；

当数据锁存电路U7的数据输出端IN0_out和数据输出端IN1_out均输出低电平时，可见，其可以同时驱动第一继电器和第二继电器上电，使光伏接口P1 和市电接口P2同时为输出端口OUT1供电；

当数据锁存电路U7的数据输出端IN0_out和数据输出端IN1_out均输出高电平时，此为停机模式，光伏接口和市电接口均不为输出端口OUT1供电。

5.如权利要求1所述的一种12V蓄电池光伏市电互补充放电维护装置，其特征在于：所述双D触发器的第一D触发器及第二D触发器的正向输出端连接译码器，第一D触发器连接译码器的低位输入端，第二D触发器连接译码器的高位输入端，该译码器将输入的二进制码转化成十进制，并通过数码管显示，由此可显示非自锁按键的按键次数。

6.如权利要求1所述的一种12V蓄电池光伏市电互补充放电维护装置，其特征在于：还包括蓄电池电压采集与显示模块，蓄电池电压采集与显示模块采用A/D转换芯片ICL7107，其通过电压采集电路连接蓄电池的两端，电压采样电路的采样点连接ICL7107的高位输入端，该ICL7107的输出端直接驱动四个LED数码管，通过设定小数点位，使显示范围为±19.99，可实现标称电压为12V的蓄电池的端电压显示，ICL7107和LED数码管构成数字式电压表。

7.如权利要求1所述的一种12V蓄电池光伏市电互补充放电维护装置，其特征在于：所述非自锁按键为双刀双掷开关S1，双刀双掷开关S1的一个闸刀连接按键防抖电路的输入端，双刀双掷开关S1的另一闸刀连接延时电路的触发端，双刀双掷开关的两个闸刀联动，双刀双掷开关S1的非启闭端接地；

所述按键防抖电路为RS触发器防抖电路，该RS触发器防抖电路由两个与非门连接构成，所述双刀双掷开关S1按下并松开后，RS触发器防抖电路的输出端通过上升沿电平触发所述双D触发计数模块开始工作，双D触发计数模块的第一D触发器、第二D触发器均为上升沿电平触发；

所述延时电路采用555延时触发电路，其为低电平触发开始延时，直至非自锁按键松开后的高电平使充电电容C13充电至一定电压后，555延时触发电路的输出端才输出低电平，以触发数据锁存电路输出数据，555延时触发电路的延时时间可调节其充电电容C13和可调电阻R7实现。

8.如权利要求1所述的一种12V蓄电池光伏市电互补充放电维护装置，其特征在于：所述NPN三极管为NPN型的复合三极管，其由一NPN三极管和一PNP三极管级联构成，当输入端为高电平时，NPN型的复合三极管导通，当输入端为低电平时，NPN型的复合三极管截止。

9.如权利要求3所述的一种12V蓄电池光伏市电互补充放电维护装置，其特征在于：所述蓄电池的过充关断电压为14.5V，充电关断恢复电压为13.5V，过放关断电压为11V，放电关断恢复电压为12V。

10.如权利要求7所述的一种12V蓄电池光伏市电互补充放电维护装置，其特征在于：所述延时电路采用芯片NE555，数据锁存电路采用芯片74HC573，双D触发器采用芯片74LS74，译码器采用芯片74LS47。