专利名称：一种太阳能蓄电池脉冲充电控制器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及控制设备，特别是用于脉冲对太阳能电池快速充电的一种太阳能 蓄电池脉冲充电控制器。
二背景技术：
由于工业化的发展，全球可利用资源煤炭、石油等不可再生资源储存量迅速减少， 能源问题也日益成为制约国际社会经济发展的瓶颈。在当今世界各国在倡导节能减排的大 潮环境下，大阳能光电利用是近些年来发展最快，最具活力的研究领域，是其中最受瞩目的 项目之一。对太阳能的一种应用，就是使用太阳能板收集电荷存储到蓄电池中，对蓄电池进 行充电。近年来，铅酸蓄电池由于其制造成本低、容量大，价格低廉而受到了广泛的使用。但 若充电时使用不当，会造成其蓄电池的寿命将大大缩短，影响铅酸蓄电池寿命，造成太阳能 光电的利用减少。同时因为充电时间长，太阳能电池在冬天或阴云的天气中，由于受天气影响光线 不强、充电速度慢，太阳能电板不能在光线有效的时间里将电量存储到蓄电池中，造成转换 电能浪费，这样减少了太阳能的利用率。
三
实用新型内容针对上述情况，为克服现有技术缺陷，本实用新型之目的就是提供一种太阳能蓄 电池脉冲充电控制器，可有效解决利用太阳能快速对太阳能蓄电池脉冲充电的问题，其解 决的技术方案是，包括箱体及其箱体内的控制电路，箱体由外壳、上盖及外壳两侧的进、出 线接线端子(孔)构成，其控制电路是，太阳能电池板输出端经三端稳压器接时钟脉冲发生 器和脉冲触发器的输入端，时钟脉冲发生器同脉冲触发器相连，脉冲触发器分别同运算放 大器和由三极管构成的充电电路输入端相连，充电电路和运算放大器的输出端接太阳能蓄 电池，本实用新型结构新颖独特，应用方便，充电快速，太阳能利用率高，使用寿命长，经济 和社会效益显著。
四
图1为本实用新型的外部箱体结构立体图。图2为本实用新型的箱体内控制电路原理图。
五具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的具体实施方式
作详细说明。由图1、2所示，本实用新型包括箱体及其箱体内的控制电路，箱体由外壳1、上盖2 及外壳两侧的进、出线接线端子(孔)4、3构成，其控制电路是，太阳能电池板(太阳能电池 板图中未画出)输出端经三端稳压器SD接时钟脉冲发生器ICl和脉冲触发器IC2的输入
3端，时钟脉冲发生器ICl同脉冲触发器IC2相连，脉冲触发器IC2分别同运算放大器A和由 三极管VT1、VT2构成的充电电路输入端相连，充电电路和运算放大器的输出端接太阳能蓄 电池。为了保证使用效果，所说的控制电路由图2给出，由图2所示，该控制电路是三端 稳压器SD(7808型)1脚接二极管VD1、接地电容Cl和电阻R1，电阻Rl经发光二极管LEDl 接地，经二极管VDl接太阳能蓄电池的输出端，三端稳压器SD的2脚接地，三端稳压器SD的 3脚经电容C2接地，并同时钟脉冲发生器IC1、脉冲触发器IC2的输入端相接，时钟脉冲发 生器ICl (NE555型)的4脚、8脚并联同接地电容C3、C6、电阻R6、脉冲触发器IC2的输入端 14脚相连，并经电阻R6同7脚相连，经电阻R7同接地电容C4及2脚相连，时钟脉冲发生器 ICl并联的8脚、4脚经电阻R12同接地电容C7、串联的接地二极管VD2、VD3、VD4及电位器 RPl相连，时钟脉冲发生器ICl的5脚经电容C5接地，其3脚经电阻R8接脉冲触发器IC2 的3脚、11脚，脉冲触发器IC2的4脚、6脚、7脚接地，脉冲触发器IC2的5脚经电阻R9接 运算放大器A，脉冲触发器IC2的1脚经电阻R5接三极管VTl的基极，三极管VTl (2SC1815 型)的发射极接地，三极管VTl集电极经电阻R4接三极管VT2(2SB727型)的基极和发光 二极管LED2的负极，三极管VT2的集电极经电阻R3接电阻R2和发光二极管LED2的正极， 并经电阻R2接二极管VDl的负极和三端稳压器SD的1脚，三极管VT2的发射极经电阻RlO 接运算放大器A和太阳能蓄电池(太阳能蓄电池图中未画出)，运算放大器A经电阻Rll接 电位器RP1，三极管VT1、三极管VT2构成太阳能蓄电池的充电电路。影响蓄电池使命的因素很多，充电方式就是其中一个主要因素。随着人们对快速 充电理论的研究不断深入，电力电子技术应用的日益广泛，铅酸蓄电池快速充电技术也有 了进一步改进及进入实用阶段的条件和可能。本实用新型正是针对上述情况而研制出的新 型的太阳能蓄电池脉冲充电控制器，一方面加快了蓄电池的化学反应速度，缩短蓄电池达 到满充状态的时间，提高了充电速度，以解决在冬日早晚阳光不强、多云天气在光线不好的 情况下进行充电；另一方面保证了蓄电池负极能及时的吸收正极所产生的氧气，避免了电 池的极化现象。较好地实现了铅酸蓄电池的快速充电与去除极化，延长了电池的使用寿命。 也就是说，本实用新型通过一脉冲电路，实现快速对蓄电池进行快速充电装置，能有效的提 高太阳能的利用率，另外，通过脉冲充电方式，能够提高蓄电池的使用时间。由上述结构可以看出，本实用新型控制电路是由基准电压、时钟脉冲、充电控制和 恒流部分等组成。工作原理简述如下时钟脉冲发生器ICl产生时钟脉冲，通过3脚输入脉 冲触发器IC2构成的触发器，脉冲触发器IC2的5脚输入为高电平时，1脚输出高电平，三 极管VTl导通，三极管VT3与发光二极管LED对电池进行充电。电池的电压随充电而升高， 但未超过设定电压时，运算放大器A输出仍为高电平。若脉冲触发器IC2的输入为高电平， 即有时钟输入，脉冲触发器IC2输出仍保持不变，为高电平。当电池电压升高超过设定电压 时，运算放大器A输出为低电平，若一定时间后输入脉冲，则脉冲触发器IC2输出低电平，三 极管VTl截止，电池停止充电，为休眠状态。若电池放电时，电池电压降到一定值时，运算放 大器A输出高电平，则脉冲触发器IC2为高电平，时钟脉冲后其脉冲触发器IC2的1脚输出 高电平，三极管VTl导通，电池再次开始充电。另一路，即运算放大器A与三极管VT2等充 电电路的工作与此类似。在充电过程中，当充电电流接近蓄电池固有的微量析气充电曲线时，适时地对电池进行反向大电流瞬间放电，能够除去正极板上的气体，并使氧气在负极板上被吸收，从 而解决了电池在快速充电过程中的极化问题，这个过程还可以降低电池内部压力、温度、阻 抗，减少能量的损耗，使电能更有效地转化为化学能并存储起来，提高了充电效率和蓄电池 的充电接受能力，从而大大提高充电速度，缩短充电时间。 通过以上脉冲充电装置，一方面能快速的实现对蓄电池的充电，在冬日时，只有正 午阳光比较充足，其余时间则光的效果不是很好，可利用脉冲充电方式迅速将蓄电池的电 量充满，这样能耗有效的提高太阳能电池的电能利用效率，并延长蓄电池的使用寿命。
权利要求一种太阳能蓄电池脉冲充电控制器，包括箱体及其箱体内的控制电路，其特征在于，箱体由外壳(1)、上盖(2)及外壳两侧的进、出线接线端子(4、3)构成，其控制电路是，太阳能电池板输出端经三端稳压器(SD)接时钟脉冲发生器(IC1)和脉冲触发器(IC2)的输入端，时钟脉冲发生器(IC1)同脉冲触发器(IC2)相连，脉冲触发器(IC2)分别同运算放大器(A)和由三极管VT1、VT2构成的充电电路输入端相连，充电电路和运算放大器的输出端接太阳能蓄电池。
2.根据权利要求1所述的太阳能蓄电池脉冲充电控制器，其特征在于，所说的控制电 路是三端稳压器(SD) 1脚接二极管VD1、接地电容Cl和电阻R1，电阻Rl经发光二极管LEDl 接地，经二极管VDl接太阳能蓄电池的输出端，三端稳压器(SD)的2脚接地，三端稳压器 (SD)的3脚经电容C2接地，并同时钟脉冲发生器(ICl)、脉冲触发器(IC2)的输入端相接， 时钟脉冲发生器(ICl)的4脚、8脚并联同接地电容C3、C6、电阻R6、脉冲触发器(IC2)的输 入端14脚相连，并经电阻R6同7脚相连，经电阻R7同接地电容C4及2脚相连，时钟脉冲 发生器(ICl)并联的8脚、4脚经电阻R12同接地电容C7、串联的接地二极管VD2、VD3、VD4 及电位器RPl相连，时钟脉冲发生器(ICl)的5脚经电容C5接地，其3脚经电阻R8接脉冲 触发器(IC2)的3脚、11脚，脉冲触发器(IC2)的4脚、6脚、7脚接地，脉冲触发器(IC2)的 5脚经电阻R9接运算放大器A，脉冲触发器(IC2)的1脚经电阻R5接三极管VTl的基极， 三极管VTl的发射极接地，三极管VTl集电极经电阻R4接三极管VT2的基极和发光二极管 LED2的负极，三极管VT2的集电极经电阻R3接电阻R2和发光二极管LED2的正极，并经电 阻R2接二极管VDl的负极和三端稳压器SD的1脚，三极管VT2的发射极经电阻RlO接运算 放大器A和太阳能蓄电池，运算放大器A经电阻Rll接电位器RPl，三极管VTl、三极管VT2 构成太阳能蓄电池的充电电路。
专利摘要本实用新型涉及太阳能蓄电池脉冲充电控制器，可有效解决利用太阳能快速对太阳能蓄电池脉冲充电的问题，其解决的技术方案是，包括箱体及其箱体内的控制电路，箱体由外壳、上盖及外壳两侧的进、出线接线端子构成，其控制电路是，太阳能电池板输出端经三端稳压器接时钟脉冲发生器和脉冲触发器的输入端，时钟脉冲发生器同脉冲触发器相连，脉冲触发器分别同运算放大器和由三极管构成的充电电路输入端相连，充电电路和运算放大器的输出端接太阳能蓄电池，本实用新型结构新颖独特，应用方便，充电快速，太阳能利用率高，使用寿命长，经济和社会效益显著。
文档编号H02J7/00GK201656509SQ20102010146
公开日2010年11月24日 申请日期2010年1月26日 优先权日2010年1月26日
发明者王涛, 郑香舜, 陈泽亚 申请人:晶诚(郑州)科技有限公司