专利名称：小型户用太阳能发电系统负荷控制装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种负荷控制装置，特别涉及一种用于小型户用太阳能发电系统的负荷控制装置，属于太阳能光伏发电技术领域。
在另一方面，由于小型户用太阳能发电系统的大多数负荷是照明负荷，并且多是在夜间使用。而现有的小型户用太阳能发电系统中没有昼夜判断功能。在夜间需要用户自己去打开电源，而第二天天亮时又需要用户自己去关闭电源，用户使用很不方便。
为实现上述的目的，本实用新型采用下述的技术方案一种小型户用太阳能发电系统负荷控制装置，其特征在于
所述小型户用太阳能发电系统负荷控制装置包括两个电压判断芯片3761和一个时间控制芯片4521；所述电压判断芯片的3脚和6脚经过分压电阻与太阳能电池板的正极相连，7脚接输出电路；所述时间控制芯片的12、13、14、15脚经过二极管后并联接入所述输出电路。
本实用新型所述的小型户用太阳能发电系统控制装置在现有装置上增加了“定时供电”和“昼夜判断”的功能。使用该装置，一方面可以人为地设置使用时间的长短，防止忘记关闭时对系统的损坏，从而提高蓄电池的使用寿命，降低用户的维护成本。例如蓄电池放电深度为50％时，循环使用寿命理论上为600次，当没有“定时供电”功能时，实际的循环使用寿命为300次，当采用“定时供电”功能时，实际的循环使用寿命为500次，增加了60％。另一方面，“昼夜判断”功能提高了整个户用太阳能发电系统的自动化程度，使用户使用更加方便。
图1为本实用新型所述的太阳能发电系统负荷控制装置的电路原理图。
在图1所示的电路中，PS为太阳能电池的正极，PB为蓄电池的正极，NB为太阳能电池和蓄电池共同的负极，PL和PN分别接负荷回路的两端。U1和U3为电压判断芯片3761，U2为时间控制芯片4521，J1～J4为电子开关。图中的左侧虚线框内是负荷控制装置的控制电路部分，虚线外是主回路部分，右侧虚线代表负荷部分。蓄电池的正极接并联的场效应管FET1和FET2的源极，FET1和FET2的漏极接PL端，栅极经过电阻和三极管Q01分别与U1、U3的8脚和U2的5/16脚相连，向U1、U2、U3供应工作电压。U1的7脚经电阻接二极管DS1，U3的7脚经过二极管DL1与DS1的阴极相接。U1和U3的7脚输出控制向负荷供电的信号。三极管Q03和Q01组成一个共集电路，DL1和DS1的阴极接其中Q03的基极，而Q03和Q01的集电极经过电阻R06接三极管Q02的基极，Q02的集电极接工作电源电压。太阳电池的电压经过分压电阻进入U1和U3的3脚和6脚。U1和U3的5脚接在一起，经过电解电容C04接PL端。在U1的3脚和5脚之间接有电容CS1，在U3的3脚和5脚之间接有电容CL1。U3的3脚和6脚之间接有可变电阻VAH，5脚和6脚之间接有可变电阻VAL。U1的2脚经过二极管DS1与U2的RST脚相连，1、4脚一边经电阻RS4接U1的8脚，一边经电容CS2接U1的5脚。U3的1、4脚一边经电阻RL5接U3的8脚，一边经电容CL2接U3的5脚。U3的7脚经过电阻RL4和电容CL3后也接U3的5脚。U2的12、13、14、15脚分别接二极管DJ4、DJ3、DJ2、DT2。二极管DJ4、DJ3、DJ2、DT2的阴极接在一起，经电阻RT3接Q03的基极。上述这四个管脚分别输出的是间隔时间为2、4、6、8小时后断开负荷的控制信号。U2的IN2脚接OT1脚，IN1脚经过电阻RT2和可变电阻FA接OT2脚。三极管Q01的基极与PN端之间接有稳压管ZDO1，射极与PN端之间接有电解电容C01，集电极与PL端之间接有电解电容CL5。共集电路中Q01的射极经电阻R100接稳压管ZDC1，基极接在电阻RC2和RC3之间，而RC2、RC3和VAC组成一个回路，与电解电容C04并联。
上述电路的具体工作过程是这样的当用户给负荷送电的同时，时间芯片U2的5脚和16脚接入工作电源，“定时供电”的功能开始启用。用户根据需要选择使用时间的长短，由于12到15分别输出间隔时间为2、4、6、8小时后断开负荷的控制信号，用户可以选择的时间为2、4、6、8小时。用户选定使用时间之后，12～15脚中的一个也被选定，它在预设的时间到来后，向共集电路部分输出断开负荷的控制信号，这时，控制电路自动切断负荷供电。当用户想再次用电时，只有将U2的电源开关J2断开后再接通，使系统归零，这样用户才可以重新设定工作时间，再次接通负荷进行工作。当U1和U3的8脚接入工作电源时，“昼夜判断”功能开通，太阳能电池板的电压通过分压电阻接入3761芯片的3脚和6脚。当天快黑时，太阳能电池板的电压降低，3脚和6脚的电压也随之降低。当降低到某一阈值时，3761芯片的7脚向共集电路部分发出相应的信号，开启对负荷的供电。当天快亮时，太阳能电池板的电压升高，2脚和6脚的电压也随之升高，当达到某一设定的阈值时，3761芯片的7脚向共集电路部分发出相应的信号，停止向负荷供电。如果对U3所接的分压电阻的阻值进行调整，则可以改变设定的电压阈值，从而改变向负荷供电时间的早晚。
需要声明的是，本实用新型的特定实施例已经对本实用新型的发明内容做了详尽的说明。对本领域的一般技术人员而言，在不背离本实用新型精神的前提下对它所做的任何显而易见的改动，特别是对若干部件的等同替换，都构成对本实用新型专利权的侵犯，将承担相应的法律责任。
权利要求1.一种小型户用太阳能发电系统负荷控制装置，其特征在于所述小型户用太阳能发电系统负荷控制装置包括两个电压判断芯片3761和一个时间控制芯片4521；所述电压判断芯片的(3)脚和(6)脚经过分压电阻与太阳能电池板的正极相连，(7)脚接输出电路；所述时间控制芯片的(12)、(13)、(14)、(15)脚经过二极管后并联接入所述输出电路。
2.如权利要求1所述的小型户用太阳能发电系统负荷控制装置，其特征在于所述电压判断芯片中(3)脚和(6)脚所接的分压电阻为可变电阻。
3.如权利要求1所述的小型户用太阳能发电系统负荷控制装置，其特征在于所述电压判断芯片和时间控制芯片的电源输入端与电源之间接有电子开关。
4.如权利要求1所述的小型户用太阳能发电系统负荷控制装置，其特征在于所述输出电路为一个共集电路，其中一个三极管的基极接所述电压判断芯片中(7)脚和并联的时间控制芯片中(12)、(13)、(14)、(15)脚；另一个三极管的基极接在连接负荷输出端的电阻回路中间，射极经电阻和稳压管接装置的负极；两个三极管的集电极共同与电源相连接。
5.如权利要求4所述的小型户用太阳能发电系统负荷控制装置，其特征在于所述输出电路中接在负荷输出端之间的电阻回路中接有电子开关。
6.如权利要求1所述的小型户用太阳能发电系统负荷控制装置，其特征在于所述负荷输出端之间接有电容。
专利摘要本实用新型公开了一种小型户用太阳能发电系统负荷控制装置，它包括两个电压判断芯片3761和一个时间控制芯片4521。电压判断芯片的(3)脚和(6)脚经过分压电阻与太阳能电池板的正极相连，(7)脚接输出电路；时间控制芯片的(12)、(13)、(14)、(15)脚经过二极管后并联接入输出电路。本装置在现有技术的基础上增加了“定时供电”和“昼夜判断”的功能。使用该装置，一方面可以人为地设置使用时间的长短，防止忘记关闭时对系统的损坏，从而提高蓄电池的使用寿命，降低用户的维护成本。另一方面，“昼夜判断”功能提高了整个户用太阳能发电系统的自动化程度，使用户使用更加方便。
文档编号H02J7/35GK2596647SQ0320045
公开日2003年12月31日 申请日期2003年1月8日 优先权日2003年1月8日
发明者刘福强, 杨鸿雁 申请人:北京日佳电源有限公司