太阳能存储转换器的制作方法

本实用新型涉及电子电路领域，具体地，涉及一种太阳能存储转换器。

背景技术：

随着绿色环保意识的增强，越来越多的家庭开始安装太阳能板来获取电能。专利文献cn102118063a公开了一种太阳能发电储能系统及方法，目前常将采用串联的锂电池来存储电能。

不可避免的，电能的存储存在过充、过放的问题，同时，在光照条件差的情况下，太阳能板的电压会低于电池电压，从而导致电池往太阳能板传输电流，导致电能的浪费。

技术实现要素：

针对现有技术中的缺陷，本实用新型的目的是提供一种太阳能存储转换器。

根据本实用新型提供的一种太阳能存储转换器，包括：

防倒灌电路：通过充电输入端口连接太阳能板；

充电控制电路：连接所述防倒灌电路；

电池保护电路：连接所述充电控制电路以及串联的电池组；

输出电路：连接所述电池保护电路，提供ac输出端口、dc输出端口或usb输出端口。

优选地，所述防倒灌电路包括：功率电路、采样电路和控制电路；

所述采样电路的连接输入电压vin，并通过所述功率电路连接所述控制电路，从而控制所述控制电路中的pmos管q1。

优选地，所述采样电路包括串联的电阻r10和电阻r13，所述电阻r10的一端连接输入电压vin，另一端通过所述电阻r13接地。

优选地，所述功率电路包括：电阻r3、比较器u2和光耦u10；

所述电阻r3的一端连接输入电压vin，另一端连接所述光耦u10中发光二极管的阳极，所述比较器u2的阳极连接在所述电阻r13与地之间，所述比较器u2的阴极连接所述光耦u10中发光二极管的阴极，所述比较器u2的参考极连接在所述电阻r10和所述电阻r13之间；

所述光耦u10中光敏三极管的发射极接地，所述光耦u10中光敏三极管的集电极连接所述控制电路。

优选地，所述控制电路包括：电阻r1、电阻r2、电阻r6和所述pmos管q1；

所述电阻r6的一端连接所述光耦u10，所述电阻r1和所述电阻r2的一端并联在所述电阻r6的另一端；

所述电阻r2的另一端连接电池电压vcharge；

所述电阻r1的另一端连接所述pmos管q1的栅极，所述pmos管q1的源极连接电池电压vcharge，所述pmos管q1的漏极连接输入电压vin。

优选地，所述充电控制电路包括独立同步降压电池充电控制器。

优选地，所述电池保护电路包括电池组管理器。

优选地，所述输出电路包括：

dc-dc升压器和dc-ac控制器：串联在所述电池保护电路与所述ac输出端口之间；

dc输出控制器：连接在所述电池保护电路与所述dc输出端口之间；

usb输出控制器：连接在所述电池保护电路与所述usb输出端口之间。

优选地，还包括：

mcu控制器：分别连接所述dc-dc升压器、所述dc输出控制器、所述usb输出控制器和所述充电控制电路；

显示器：连接所述mcu控制器，显示充电电量。

优选地，还包括：

第一开关：连接所述mcu控制器，通过所述mcu控制器控制所述ac输出端口的通断；

第二开关：连接所述mcu控制器，通过所述mcu控制器控制所述dc输出端口和所述usb输出端口的通断。

与现有技术相比，本实用新型具有如下的有益效果：

1、本实用新型电路结构简单，能够将太阳能转化的电能存储于电池组中，通过现有的充电控制电路、电池保护电路防止过充、过放。

2、本实用新型通过防倒灌电路实现充电电流的单向特性，有效防止电池的电能反灌至太阳能板中。

3、本实用新型提供了ac输出端口、dc输出端口和usb输出端口，适用于多种使用环境。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本实用新型的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本实用新型的整体架构图；

图2为本实用新型充电和电池保护架构图；

图3为本实用新型的电路图；

图4为本实用新型防倒灌电路的电路图；

图5、图6为dc-dc升压器和dc-ac控制器的电路图；

图7为dc输出控制器的电路结构图；

图8为usb输出控制器的电路结构图；

图9为显示充电电量的电路图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本实用新型进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本实用新型，但不以任何形式限制本实用新型。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本实用新型的保护范围。

如图1、2所示，本实用新型提供的一种太阳能存储转换器，包括：防倒灌电路、充电控制电路、电池保护电路和输出电路。

防倒灌电路通过充电输入端口连接太阳能板，充电控制电路连接防倒灌电路，电池保护电路连接充电控制电路以及串联的电池组，输出电路连接电池保护电路，提供ac输出端口、dc输出端口或usb输出端口。

具体的，如图3和图4所示，防倒灌电路包括：功率电路、采样电路和控制电路，采样电路的连接输入电压vin，并通过功率电路连接控制电路，从而控制控制电路中的pmos管q1。

采样电路包括串联的电阻r10和电阻r13，电阻r10的一端连接输入电压vin，另一端通过电阻r13接地。

功率电路包括：电阻r3、比较器u2和光耦u10。电阻r3的一端连接输入电压vin，另一端连接光耦u10中发光二极管的阳极，比较器u2的阳极连接在电阻r13与地之间，比较器u2的阴极连接光耦u10中发光二极管的阴极，比较器u2的参考极连接在电阻r10和电阻r13之间。光耦u10中光敏三极管的发射极接地，光耦u10中光敏三极管的集电极连接控制电路。

控制电路包括：电阻r1、电阻r2、电阻r6和pmos管q1。电阻r6的一端连接光耦u10，电阻r1和电阻r2的一端并联在电阻r6的另一端。电阻r2的另一端连接电池电压vcharge。电阻r1的另一端连接pmos管q1的栅极，pmos管q1的源极连接电池电压vcharge，pmos管q1的漏极连接输入电压vin。

防倒灌的原理如下：

由电阻r10,r13组成的电压采样电路采集输入电压vin。

当vin端电压>15v时，比较器u2(tl431)的阴极为低电平，光耦u10通过电阻r3提供电流，光耦的光敏三极管导通，拉低pmos管q1的g极为低电平，pmos管开通，充电电流从pmos管流过。

当vin电压<15v时u2(tl431)的阴极为高电平，逼使光耦截止，pmos管q1的g极通过体内二极管-r2-r1电阻提高偏压，逼使pmos管q1关断，从而实现在特定的范围内电流的单向性。

在本实施例中，充电控制电路包括独立同步降压电池充电控制器，采用bq24650。电池保护电路包括电池组管理器，采用bq40z50-r1。

在本实施例中，输出电路包括三种：

dc-dc升压器和dc-ac控制器：(控制ic：tl494in)串联在电池保护电路与ac输出端口之间，将电池组输出的直流电逆变为交流电供照明等家庭使用。为了便于展示清晰，将其电路结构拆分为图5和图6进行显示。

dc输出控制器：(ic型号:hr7p-169b)连接在电池保护电路与dc输出端口之间。通常可以是过流，短路保护电路后输出等于电池电压的dc输出端口。其电路结构如图7所示。其电路结构如图7所示。

usb输出控制器(sy8253)：(ic型号：sy8253)连接在电池保护电路与usb输出端口之间，输出2.1a/5.1v电压给手机充电。其电路结构如图8所示。

为了便于显示充电电量，如图9所示，本实施例还涉及了如下结构：

mcu控制器：(ic型号:hr7p-169b)分别连接dc-dc升压器、dc输出控制器、usb输出控制器和充电控制电路。

显示器ds1(数码管)：(ic型号:digit188)连接mcu控制器，显示充电电量。

第一开关：连接mcu控制器(ic型号:hr7p-169b)，通过mcu控制器控制ac输出端口的通断。

第二开关：连接mcu控制器(ic型号:hr7p-169b)，通过mcu控制器控制dc输出端口和usb输出端口的通断。

第一开关和第二开关可以为轻触开关，用来触发mcu控制器控制对应输出端口的通断。

以上对本实用新型的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本实用新型并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本实用新型的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。