一种太阳能控制器电源电路的制作方法_2

文档序号:10443754阅读:来源:国知局
进一步阐明。
[0023]图1为太阳能控制器电源电路的结构框图;
[0024]图2为实施例1中的太阳能控制器电源电路;
[0025]图3为实施例2中的太阳能控制器电源电路;
[0026]图4为实施例3中的太阳能控制器电源电路;
[0027]图5为实施例4中的太阳能控制器电源电路。
【具体实施方式】
[0028]实施例1
[0029]结合图1和图2,本实用新型的太阳能控制器电源电路包括电源模块、开关模块和控制模块,所述电源模块设有光伏板输入和蓄电池输入两个输入源,蓄电池输入通过开关模块连接到电源模块,开关模块连接在蓄电池正极,初始状态下开关模块处于断开状态,所述电源模块为控制模块提供工作电源,所述控制模块控制开关模块的闭合与断开。所述控制模块通过电压检测电路检测蓄电池电压值,通过空载判断电路检测负载情况。本实施例中,控制模块为MCU。
[0030]初始状态下开关模块处于断开状态,当仅有蓄电池输入时,由于开关模块处于断开状态,电源模块不能得电工作,从而不能为控制模块MCU提供工作电源,当蓄电池和光伏板两个输入源同时输入时,光伏板输入使电源模块得电工作,电源模块为控制模块MCU提供工作电源,控制模块MCU得电工作后输出控制信号使开关模块处于闭合状态,蓄电池为电源模块供电,此时即使光伏板输入撤离,由于开关模块被打开,蓄电池输入可持续向电源模块供电,电源模块继续为控制模块MCU提供工作电源。
[0031]如图2所示,为本实施例的太阳能控制器电源电路的示意图,所述电源模块包括NPN三极管Q3、电阻R3、稳压二极管ZD1、滤波电容C2、PNP三极管Q4、电阻R4、NPN三极管Q5、电阻R5、稳压二极管ZD2、二极管Dl、三端稳压器VRl、滤波电容C3;
[0032]电源模块中,NPN三极管Q3、电阻R3和稳压二极管ZDl构成稳压电路,电阻R3连接NPN三极管Q3的集电极和基极,稳压二极管ZDl负极与NPN三极管Q3的基极相连,正极接地,NPN三极管Q3的发射极与三端稳压器VRl的输入端连接;
[0033]NPN三极管Q5、电阻R5和稳压二极管ZD2构成稳压电路,电阻R5连接NPN三极管Q5的集电极和基极,稳压二极管ZD2负极与NPN三极管Q5的基极相连,正极接地,NPN三极管Q5的发射极与三端稳压器VRl的输入端连接;
[0034]PNP三极管Q4的发射极与光伏板的正极连接,集电极与NPN三极管Q5的集电极连接,基极与光伏板负极通过电阻R4连接,二极管Dl负极与光伏板负极相连,正极接地;
[0035]三端稳压器VRl的接地端接地,三端稳压器VRl的输入端和接地端并联有滤波电容C2,起到输入端滤波作用,三端稳压器VRl的输出端和接地端并联有滤波电容C3,起到输出端滤波作用;
[0036]所述开关模块包括PNP三极管Ql、NPN三极管Q2、电阻Rl、电阻R2;
[0037]开关模块中,PNP三极管Ql的发射极与蓄电池正极连接,PNP三极管Ql的基极与NPN三极管Q2的集电极通过电阻Rl连接,NPN三极管Q2的基极通过电阻R2与控制模块M⑶的输出端连接,NPN三极管Q2的发射极与蓄电池的负极连接;
[0038]所述开关模块的PNP三极管Ql的集电极与电源模块的NPN三极管Q3的集电极连接,所述控制模块MCU由电源模块的三端稳压器VRl的输出端供电。
[0039]本实施例的太阳能控制器电源电路的工作方式为:
[0040]当仅在蓄电池端施加电压时,由于控制模块MCU未能得电,无法工作,NPN三极管Q2的基极处于浮空状态,不能导通,从而PNP三极管Ql不能导通,整个电源电路处于截止状态,不消耗蓄电池电量;
[0041 ]当光伏板端也施加电压时,PNP三极管Q4的I脚和2脚之间形成基极电流而导通,NPN三极管Q5、电阻R5、稳压二极管ZD2构成稳压电路,输出稳定电压VDD,VDD为三端稳压器VRI供电,三端稳压器VRI输出稳定电压VCC,VCC为控制模块MCU供电,控制模块M⑶得电后通过其输出端Ul输出高电平,使NPN三极管Q2导通,从而使PNP三极管Ql的I脚和2脚之间形成基极电流,从而使PNP三极管Ql导通,NPN三极管Q3、电阻R3、稳压二极管ZDl构成稳压电路,输出稳定电压VDD,VDD为三端稳压器VRl供电,三端稳压器VRl输出稳定电压VCC,VCC为控制模块MCU供电,此时蓄电池端电压和光伏板端电压都可以使电源模块得电工作,此时即使将光伏板施加电压撤离,电源模块仍可从蓄电池端获得输入电压进行工作。
[0042]优选地,本实施例的太阳能控制器电源电路在具体应用到太阳能控制器中时,可加入蓄电池电压检测电路和空载判断电路,蓄电池电压检测电路和空载判断电路均与控制模块MCU连接,电压检测电路和空载判断电路为本领域常用电路,在此不再具体描述。当控制模块MCU接到电压检测电路检测到蓄电池处于欠压亏电反馈信号或者控制模块MCU接到空载判断电路检测到空载一定时间的反馈信号时,控制模块MCU输出低电平使得NPN三极管Q2截止,从而使得PNP三极管Ql截止,使得开关模块处于断开状态,电源模块无法为控制模±夬此1]供电,因此控制模块MCU无法工作,此时控制模块MCU处于失电状态,不消耗蓄电池电量。本实施例优选的,当负载开路5分钟后,控制模块MCU通过其输出端输出低电平使开关模块处于断开状态。只有在光伏板端再次施加电压,电源模块才能恢复工作。
[0043]采用本实施例所述的太阳能控制器电源电路的控制器,当仅有蓄电池与控制器相连时,控制器无法得电工作,不消耗蓄电池电量,可长时间放置存储,只有在工程安装使用时,将光伏板接到控制器上,光伏板的电压可使控制器开启工作。另外,控制模块MCU检测到蓄电池欠压亏电时,控制模块MCU输出低电平使开关模块断开,从而断开蓄电池供电,使控制模块MCU处于失电状态,不再消耗蓄电池电量,可有效延长蓄电池寿命,而普通控制器只能控制蓄电池停止向负载供电,控制器本身仍然处于工作状态,仍在消耗蓄电池电量,会损害蓄电池。
[0044]实施例2
[0045]本实施例为一种优化的太阳能控制器电源电路的示意图,与实施例1的区别在于,本实施例的太阳能控制器电源电路的开关模块还包括电容C4、电阻R6、电阻R7和NPN三极管Q6,蓄电池的正极和负极间串联有电容C4和电阻R7,电容C4与蓄电池的正极相连,NPN三极管Q6的集电极与NPN三极管Q2的集电极连接,NPN三极管Q6的发射极与蓄电池的负极连接,电阻R6—端与NPN三极管Q6的基极连接,另一端与电阻R7连接电容C4的一端连接。
[0046]由于蓄电池电压通过电阻R7为电容C4充电,在电容C4未充满时,其与R7相连的一端为高电平,可使NPN三极管Q6导通,从而使PNP三极管Ql导通,从而蓄电池可以为电源模块供电,从而控制模块MCU可以得电工作,控制模块MCU控制信号输出高电平使NPN三极管Q2导通,当电容C4充满电后其与R7相连的一端为低电平不能使NPN三极管Q6导通,但由于此时控制模块M⑶已经工作并使NPN三极管Q2导通,从而使PNP三极管Ql导通,蓄电池仍能为电源模块供电而维持控制模块MCU继续工作。这样的好处在于,单独接上蓄电池时,采用本实用新型的电源电路的控制器可以进入工作状态,既符合一般的使用习惯,又能在负载开路一段时间后和蓄电池欠压等情况下,控制模块MCU输出低电平使得NPN三极管Q2截止,从而使得PNP三极管Ql截止,此时电容C4充满电,其与R7相连的一端为低电平不能使NPN三极管Q6导通,此时控制模块MCU无法工作。
[0047]当光伏板端也施加电压时,PNP三极管Q4的I脚和2脚之间形成基极电流而导通,NPN三极管Q5、电阻R5、稳压二极管ZD2构成稳压电路,输出稳定电压VDD,VDD为三端稳压器VRI供电,三端稳压器VRI输出稳定电压
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