专利名称：一种具有自控充放电功能的太阳能电源的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种太阳能电源，特别是一种具有自控充放电功 能的太阳能电源。
背景技术：
随着科学技术水平的提高，太阳能能源被我们广泛利用，随着家 用或商用的小型可移动电器的逐步增多，太阳能电源为人们提供了许 多便利条件，它可以通过可控光电电路将太阳光信号转换为电信号， 从而在无电源情况下给蓄电池充电。但是现有技术中的太阳能电源不 可以通过设定蓄电池上电压的临界值来控制充电和放电，充电时间过 长会导致蓄电池过充而受损，放电时间过长会使蓄电池漏电过多而影 响寿命。 发明内容
为克服太阳能电源中的蓄电池过充电和过放电问题，本实用新型 设计一种具有自控充放电功能的太阳能电源，解决了蓄电池的自我保 护功能。
本实用新型实现发明目的采用的技术方案是，太阳能电源的结构 中包括可控光电电路、蓄电池、转换电路、控制电路和输出电路，其 中光电电路中光电池输出的电流与蓄电池连接，蓄电池输出的直流电
6流接入到转换电路中，转换电路通过电流转换输出交流电流接入到输 出电路进行交流输出，蓄电池输出的电压信号接入到控制电路的信号 采集端，控制电路通过检测输出控制信号接到可控光电电路的输出控 制端上，控制电路的输出控制信号连接到转换电路中的控制端。
本实用新型的有益效果是重量轻，携带方便,既可当作固定电源, 也可移动使用，光电池随时随地，可很方便的给电源充电。
以下结合附图对本实用新型进行详细说明。
图1为本实用新型的电路原理框图。
图2为本实用新型的转换电路的原理框图。 图3为本实用新型的控制电路的原理框图。 图4为本实用新型的电路1的实施例。 图5为本实用新型的电路3A的实施例。 图6为本实用新型的电路3B的实施例。 图7为本实用新型的电路3C的实施例。 图8为本实用新型的电路5的实施例。 图9为本实用新型的电路4的实施例。
附图中，l是可控光电电路，2是蓄电池，3是转换电路，3A是 稳压电路，3B是振荡电路，3C是逆变电路，4是控制电路，4A是 基准电压电路，4B是过充电保护控制电路，4C是过放电保护控制电 路，5是输出电路，7809是三端稳压管，Rl、 R2……R12是电阻，Cl、 C2、 C3是电容，D0、 Dl、 D2是二极管，Ql、 Q2、 Q3是开关 管，SOL是光电池，PC1是光耦，FU是保险丝，T是变压器，LM339、 SG3525是芯片，Kl、 K2是开关。
图4 8中，①、②、③……⑩表明了信号流入流出的方向。
具体实施方式
参看图l, 一种具有自控充放电功能的太阳能电源，太阳能电源 的结构中包括可控光电电路1、蓄电池2、转换电路3、控制电路4 和输出电路5，其中光电电路l中光电池SOL输出的电流与蓄电池2 连接，蓄电池2输出的直流电流接入到转换电路3中，转换电路3通 过电流转换输出交流电流接入到输出电路5进行交流输出，蓄电池2 输出的电压信号接入到控制电路4的信号采集端，控制电路4通过检 测输出控制信号接到可控光电电路1的输出控制端上，控制电路4的 输出控制信号连接到转换电路3中的控制端。
参看图3，上述的控制电路4由芯片SG3525和外围配套电阻所 搭接而成的基准电压电路4A、过充电保护控制电路4B和过放电保护 控制电路4C构成，基准电压电路4A、过充电保护控制电路4B和过 放电保护控制电路4C的输入信号都由蓄电池2输出的电压信号提供， 过充电保护控制电路4B的控制信号接入可控光电电路1的信号控制 端，过放电保护控制电路4C的控制信号接入转换电路3中的信号控 制端。
参看图3和图9，上述的基准电压电路4A输出接到芯片SG3525的第12引脚和第4引脚上，由分压电阻R5和R6构成，所述的过充 电保护控制电路4B输出连接到芯片SG3525的第10引脚，由芯片 SG3525的第8引脚串联电阻R8和光耦PC1输出连接到可控光电电 路1的信号控制端，由分压电阻R7和R8构成，所述的过放电保护 控制电路4C输出连接到芯片SG3525的第5引脚，由芯片SG3525 的第7引脚输出连接到转换电路3的信号控制端上，由分压电阻R9 和R10构成。
参看图2，上述的转换电路3由振荡电路3B和逆变电路3C串联 构成，振荡电路3B中芯片LM339第14引脚的电压信号直接由蓄电 池2的输出电压提供，逆变电路3C的信号控制端与控制电路4中匹 配的输出控制信号端连接，换相输出电流引至输出电路5的输入端。
参看图4，上述的可控光电电路1包括开关管Q3、光电池SOL 和二极管DO，其中开关管Q3的源极与光电池S0L负极连接，光电 池SOL正极与二极管DO串联，二极管DO输出端与蓄电池2的正极 连接对其充电，开关管Q3的漏极接地，栅极作为可控光电电路l的 输入通过光耦PC1和电阻Rll连接到控制电路4输出的控制信号端。
参看图8，上述的输出电路5包括变压器T和保险丝FU，该变 压器T的原边的两端分别与逆变电路3C中的两个开关管Ql、 Q2的 源极电连接，保险丝FU连接在变压器T的输出端。
参看图6，上述的振荡电路3B包括芯片LM339和电阻R1、 R2、 电容C3组成的阻容振子，电容C3与电阻R2串联一起接到芯片LM339的第12引脚上，电阻R1与电容C3并联且电阻R1连接到芯 片LM339的第13引脚上，芯片LM339的第14引脚作为输入接到蓄 电池2的输出端，芯片LM339的第5引脚和第6引脚输出接到逆变 电路3C的输入端。
参看图7，上述的逆变电路3C包括电阻R3、 R4， 二极管D1、 D2和开关管Q1、 Q2，开关管Q1、 Q2的控制栅极通过电阻R3、 R4 接在芯片LM339的5、 6脚上，结合变压器原边线圈形成交变振荡电 路，过放电控制信号从芯片SG3525的7脚引出、接在二极管Dl、 D2的公共端点分别送至开关管Ql、 Q2的栅极。
参看图2，为使蓄电池2的输出电压信号稳定，还可以在蓄电池 与振荡电路3B之间串联一个稳压电路3A,稳压电路3A的输出端连 接到振荡电路犯中芯片LM339的第14引脚上，与振荡电路3B、逆 变电路3C —起组成转换电路3。
参看图5，该稳压电路3A包括电容Cl、 C2和三端稳压管7809, 电容C1、C2分别与三端稳压管7809的两端电连接，三端稳压管7809 的输入端与蓄电池2电连接，输出端分别连接到控制电路4中的基准 电压电路4A的输入端和芯片LM339的第14引脚，三端稳压管7809 的第三端与地连接，且三端稳压管7809的输入输出端分别与电容Cl 和C2连接入地。
本实用新型在使用时，可控光电电路1由封装的光电池SOL为 主要部件形成的直流电，对蓄电池2充电，蓄电池2作为蓄能器件，也是作为本电源的供电器件，需要给予过充过放的保护，当蓄电u
电压高于14V时，由芯片SG3525的8 /9 /10脚组成的过充电保护控 制电路4B， 8脚输出高电平，光耦PC1导通，开关管Q3栅极也为低 电平，开关管Q3截止，光电池SOL充电被截断，当蓄电池2电压低 于13.5V时，由芯片SG3525的8/ 9 /10脚组成的过充电保护控制电 路5B的8脚输出低电平，光耦PC1截止，开关管Q3栅极为高电平， 开关管Q3导通工作，这时光电池SOL对蓄电池2充电。当蓄电池2 电压低于11.3V时，由芯片SG3525的5 /6 /7脚组成的过放电保护控 制电路4C， 7脚输出低电平，二极管D1、D2导通，没有振荡信号输 出，开关管Q1、 Q2栅极电位限制在截止电位，开关管Q1、 Q2截止， 变压器T无电流流过，无电压输出，至此，保护了蓄电池2，以免进 一步放电。芯片LM339作为逆变振荡的主要器件，其组成的振荡电 路3B可提供50~60HZ的方波振荡信号，供给逆变电路3C使用，以 便使输出得到50~60HZ的交流电。
本实用新型的有益效果是重量轻，携带方便，既可当作固定电源， 也可移动使用，光电池随时随地，可很方便的给电源充电。
权利要求1、一种具有自控充放电功能的太阳能电源，通过光电转换元件将太阳能转换为电信号，其特征在于所述的太阳能电源的结构中包括可控光电电路(1)、蓄电池(2)、转换电路(3)、控制电路(4)和输出电路(5)，其中光电电路(1)中光电池(SOL)输出的电流与蓄电池(2)连接，蓄电池(2)输出的直流电流接入到转换电路(3)中，转换电路(3)通过电流转换输出交流电流接入到输出电路(5)进行交流输出，蓄电池(2)输出的电压信号接入到控制电路(4)的信号采集端，控制电路(4)通过检测输出控制信号接到可控光电电路(1)的输出控制端上，控制电路(4)的输出控制信号连接到转换电路(3)中的控制端。
2、 根据权利要求1所述的一种具有自控充放电功能的太阳能电 源，其特征在于所述的控制电路(4)由芯片(SG3525)和外围配 套电阻所搭接而成的基准电压电路(4A)、过充电保护控制电路(4B) 和过放电保护控制电路(4C)构成，基准电压电路(4A)、过充电保 护控制电路(4B)和过放电保护控制电路(4C)的输入信号都由蓄 电池(2)输出的电压信号提供，过充电保护控制电路(4B)的控制 信号接入可控光电电路(1)的信号控制端，过放电保护控制电路(4C ) 的控制信号接入转换电路(3)中的信号控制端。
3、 根据权利要求2所述的一种具有自控充放电功能的太阳能电 源，其特征在于所述的基准电压电路(4A)输出接到芯片(SG3525)的第12引脚和第4引脚上，由分压电阻(R5)和(R6)构成，所述 的过充电保护控制电路(4B)输出连接到芯片(SG3525)的第10引 脚，由芯片(SG3525)的第8引脚串联电阻(R8)和光耦(PC1)输 出连接到可控光电电路(l)的信号控制端，由分压电阻(R7)和(R8) 构成，所述的过放电保护控制电路(4C)输出连接到芯片(SG3525) 的第5引脚，由芯片(SG3525)的第7引脚输出连接到转换电路(3) 的信号控制端上，由分压电阻(R9)和(R10)构成。
4、 根据权利要求1所述的一种具有自控充放电功能的太阳能电 源，其特征在于所述的转换电路(3)由振荡电路(3B)和逆变电 路(3C)串联构成，振荡电路(3B)中芯片(LM339)第14引脚的 电压信号直接由蓄电池(2)的输出电压提供，逆变电路(3C)的信 号控制端与控制电路(4)中匹配的输出控制信号端连接，换相输出 电流引至输出电路(5)的输入端。
5、 根据权利要求1所述的一种具有自控充放电功能的太阳能电 源，其特征在于所述的可控光电电路(1)包括开关管(Q3)、光 电池(SOL)和二极管(D0)，其中开关管(Q3 )的源极与光电池(SOL) 负极连接，光电池(SOL)正极与二极管(DO)串联，二极管(DO) 输出端与蓄电池(2)的正极连接对其充电，开关管(Q3)的漏极接 地、栅极作为可控光电电路(1)的输入端通过光耦(PCI)和电阻(Rll)连接到控制电路(4)的输出信号端。
6、 根据权利要求l所述的一种具有自控充放电功能的太阳能电源，其特征在于所述的输出电路(5)包括变压器(T)和保险丝(FU), 该变压器(T)的原边的两端分别与逆变电路(3C)中的两个开关管 (Ql)、 (Q2)的源极电连接，保险丝(FU)连接在变压器(T)的 输出端。
7、 根据权利要求4所述的一种具有自控充放电功能的太阳能电 源，其特征在于所述的振荡电路(3B)包括芯片(LM339)和电阻(Rl)、 (R2)、电容(C3)组成的阻容振子，电容(C3)与电阻(R2) 串联一起接到芯片(LM339)的第12引脚上，电阻(R1)与电容(C3) 并联且电阻(R1)连接到芯片(LM339)的第13引脚上，芯片(LM339) 的第14引脚作为输入接到蓄电池(2)的输出端，芯片(LM339)的 第5引脚和第6引脚输出接到逆变电路(3C)的输入端。
8、 根据权利要求4所述的一种具有自控充放电功能的太阳能电 源，其特征在于所述的逆变电路(3C)包括电阻(R3)、 (R4), 二 极管(Dl)、 (D2)和开关管(Ql)、 (Q2)，开关管(Ql)、 (Q2)的 控制栅极通过电阻(R3)、 (R4)接在芯片LM339的5、 6脚上，结 合变压器原边线圈形成交变振荡电路，过放电控制信号从芯片 SG3525的7脚引出、接在二极管(Dl)、 (D2)的公共端点分别送至 开关管(Ql)、 (Q2)的栅极。
9、 根据权利要求4所述的一种具有自控充放电功能的太阳能电 源，其特征在于在蓄电池与振荡电路(3B)之间串联一个稳压电路(3A)，稳压电路(3A)的输出端连接到振荡电路GB)中芯片(LM339)的第14引脚上，与振荡电路(3B)、逆变电路(3C) —起组成转换 电路(3)。
10、根据权利要求9所述的一种具有自控充放电功能的太阳能电 源，其特征在于所述的稳压电路(3A)包括电容(CI)、 (C2)和 三端稳压管(7809)，电容(Cl)、 (C2)分别与三端稳压管(7809) 的两端电连接，三端稳压管(7809) fe输入端与蓄电池(2)电连接， 输出端分别连接到控制电路(4)中的基准电压电路(4A)的输入端 和芯片(LM339)的第14引脚，三端稳压管(7809)的第三端与地 连接，且三端稳压管(7809)的输入输出端分别与电容(Cl)和(C2) 连接入地。
专利摘要一种具有自控充放电功能的太阳能电源，解决蓄电池的自我保护功能问题。采用的技术方案是，太阳能电源的结构中包括可控光电电路、蓄电池、转换电路、控制电路和输出电路，其中光电电路中光电池输出的电流与蓄电池连接，蓄电池输出的直流电流接入到转换电路中，转换电路通过电流转换输出交流电流接入到输出电路进行交流输出，蓄电池输出的电压信号接入到控制电路的信号采集端，控制电路通过检测输出控制信号接到可控光电电路的输出控制端上，控制电路的输出控制信号连接到转换电路中的控制端。本实用新型的优点是重量轻，携带方便，既可当作固定电源，也可移动使用，光电池随时随地，可很方便的给电源充电。
文档编号H02J7/00GK201282351SQ20082021250
公开日2009年7月29日 申请日期2008年10月14日 优先权日2008年10月14日
发明者杨富福, 魏学平 申请人:深圳市保元实业发展有限公司