专利名称：极低功耗太阳能光伏系统市电补充充电控制器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种太阳能光伏系统市电补充充电控制器。
背景技术：
现在，为了节约能源，越来越多的领域开始使用太阳能光伏系统。其具 有节能、环保等优点。其通过太阳能控制器为蓄电池充电，由太阳能控制器 控制蓄电池的过充电和过放电，并在适当条件下允许电池为负载供电。然而 太阳能光伏系统需要考虑造价和占地面积等因素，蓄电池及太阳能电池设 计容量有限，只能在设计范围内的连续阴雨天数内维持工作。 一旦出现连 续阴雨天数超出设计或者蓄电池因老化而容量减少，整个系统将无法继续 工作。
实用新型内容
本实用新型所要解决的问题是，在太阳能光伏系统中增加一个极低功 耗的市电补充充电控制器，采用市电为蓄电池做补充充电。
本实用新型所采用的技术方案是极低功耗太阳能光伏系统市电补充 充电控制器，包括交流恒压恒流充电器模块和蓄电池电压检测比较控制模 块，其中
蓄电池电压检测比较控制模块的输出送至交流恒压恒流充电器模块，
蓄电池电压检测比较控制模块由低功耗运算放大器0PA333与稳压基准 TL431组成，稳压基准TL431与电阻R1、 R2、 R5组成稳压基准电路与低功耗运算放大器0PA333正向输入端连接，蓄电池经电阻R3、 R4分压与低功 耗运算放大器0PA333反向输入端连接。
交流恒压恒流充电器模块由一个副边绕组带多个中间抽头的交流变压 器TRAN和恒压恒流电路构成，TL431和电阻R7、 R9、 RIO、 NPN三极管Ql 组成恒压电路，R8和PNP三极管Q2组成恒流电路，交流变压器TRAN的输 出经过全桥Bridge整流和电容Cl滤波后与恒压恒流电路连接。
本实用新型所具有的优点是采用巿电为蓄电池补充充电，当蓄电池 电压低至补充充电控制点时，控制器启动为电池做市电补充充电，电池充 满后即切断市电充电线路，最大限度降低充电器的自身损耗，控制器进入 待机状态。此举大大延长光伏系统的工作时间，增加系统的可靠度，同时 可以减小太阳能电池板和电池的设计容量，减小占地面积，降低成本。
图1为本实用新型电路原理图具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步的说明。
如图1所示，极低功耗太阳能光伏系统市电补充充电控制器，包括交 流恒压恒流充电器模块和蓄电池电压检测比较控制模块，其中，
蓄电池电压检测比较控制模块的输出送至交流恒压恒流充电器模块， 蓄电池电压检测比较控制模块由低功耗运算放大器0PA333与稳压基准 TL431组成，稳压基准TL431与电阻R1、 R2、 R5组成稳压基准电路与低功 耗运算放大器0PA333正向输入端连接，蓄电池经电阻R3、 R4分压与低功 耗运算放大器0PA333反向输入端连接。交流恒压恒流充电器模块由一个副边绕组带多个中间抽头的交流变压
器TRAN和恒压恒流电路构成，TL431和电阻R7、 R9、 RIO、 NPN三极管Ql 组成恒压电路，R8和PNP三极管Q2组成恒流电路，交流变压器TRAN的输 出经过全桥Bridge整流和电容Cl滤波后与恒压恒流电路连接。 工作原理如下
本实用新型由交流恒压恒流充电器模块和蓄电池电压检测比较控制模 块组成。
根据太阳能光伏系统的电压等级，通过跳线选择好设定的电压，将市 电补充充电控制器接入系统。系统正常工作时，蓄电池电压检测比较控制 模块检测到蓄电池电压高于设定电压，即发出关闭命令，将交流恒压恒流 充电器模块与市电切断，以降低市电补充充电控制器的损耗。当蓄电池电 压降低于蓄电池电压检测比较控制模块内部设定的电压时，即发出开启命 令，将交流恒压恒流充电器模块接入市电，为蓄电池做恒压恒流补充充电， 当蓄电池被充满后，蓄电池电压检测比较模块检测到蓄电池电压高于设定 电压，模块再次发出关闭命令，将交流恒压恒流充电器模块与市电切断， 以降低市电补充充电控制器的损耗。
各模块简介如下
1、蓄电池电压检测比较控制模块
如图1，该模块由德州仪器生产的零漂移低功耗运算放大器OPA333、 德州仪器生产的低温度漂移的精密2. 5v稳压基准TL431及相应外围电路构 成。TL431和电阻R1、 R2，为运算放大器提供可调整的内部设定基准电压， 设定基准电压值Vrcf=(l+Rl/R2)*2. 5，可以通过更替电阻R1来调整内部设定基准电压值V^，以适应不同电压等级的太阳能光伏系统。将运算放大器接
成反向迟滞比较器的形式，Vi。为电池经电阻R3和R4分压得到的电池采样
电压。根据运算放大器叠加原理可得能够使放大器输出发生变化的门限电
压 ，!L + _J^，由于输出电压vo有高低电平两种状态，亦有两种 R5 + R6 i 5 + i 6
门限电压Vp+和V,，即当电池采样电压L升高至和Vp+相等时，Vo输出低电 平控制K1，控制充电器模块与交流市电切断，以充分降低市电补充充电控 制器的损耗；当电池采样电压L降低至和Vp—相等时，Vo输出高电平控制 Kl，将充电器模块与交流市电接通，为电池做补充充电。 2、交流恒压恒流充电器模块
如图1，该模块由一个副边绕组带多个中间抽头的交流变压器和恒压恒
流电路构成。该模块可通过K2连接不同的中间抽头，并通过跳线设定不同
的恒压恒流值，以适应不同电压等级的太阳能光伏系统。市电电压经变压
器TR認转换为低压，经过全桥Bridge整流和电容Cl滤波后转化为直流，
TL431和电阻R7、 R9、 RIO、 NPN三极管Ql组成恒压电路，恒压值
Vou=(l+!)*2.5，可以通过更替电阻R9来调整恒压值，以适应不同电压 脂
等级的太阳能光伏系统。R8和PNP三极管Q2组成恒流电路，恒流值1=^, 即可以通过改变电阻R8的值来改变恒流值，实现为不同容量的电池充电。
权利要求1、极低功耗太阳能光伏系统市电补充充电控制器，包括交流恒压恒流充电器模块和蓄电池电压检测比较控制模块，其特征在于蓄电池电压检测比较控制模块的输出送至交流恒压恒流充电器模块，蓄电池电压检测比较控制模块由低功耗运算放大器OPA333与稳压基准TL431组成，稳压基准TL431与电阻R1、R2、R5组成稳压基准电路与低功耗运算放大器OPA333正向输入端连接，蓄电池经电阻R3、R4分压与低功耗运算放大器OPA333反向输入端连接，交流恒压恒流充电器模块由一个副边绕组带多个中间抽头的交流变压器TRAN和恒压恒流电路构成，TL431和电阻R7、R9、R10、NPN三极管Q1组成恒压电路，R8和PNP三极管Q2组成恒流电路，交流变压器TRAN的输出经过全桥Bridge整流和电容C1滤波后与恒压恒流电路连接。
专利摘要本实用新型涉及太阳能光伏系统的充电控制器，是一种极低功耗太阳能光伏系统市电补充充电控制器，包括交流恒压恒流充电器模块和蓄电池电压检测比较控制模块，蓄电池电压检测比较控制模块的输出送至交流恒压恒流充电器模块，控制其为蓄电池自动充电。它解决了现有太阳能光伏系统电能有限的缺陷，采用市电为蓄电池补充充电，充满后进入待机状态，充分降低充电器的自身损耗，大大延长光伏系统的工作时间，增加系统的可靠度，同时可以减小太阳能电池板和电池的设计容量，减小占地面积，降低成本。
文档编号H02J7/00GK201160228SQ200820031869
公开日2008年12月3日 申请日期2008年2月14日 优先权日2008年2月14日
发明者储可明, 保 李, 昊 胡, 高劲松 申请人:合肥三川自控工程有限责任公司