太阳能电池充电控制器的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种太阳能电池充电控制器，其特征在于：设置有光伏板（1）、充电电路（2）、蓄电池组（3）、采样电路A、主控器（4）和PWM控制电路（5），所述光伏板（1）通过充电电路（2）为蓄电池组（3）充电，所述主控器（4）通过采样电路A采集光伏板（1）的电压值，该主控器（4）根据采集的光伏板（1）的电压值输出相应的控制信号，该控制信号通过PWM控制电路（5）控制充电电路（2）。本实用新型能根据光伏板和蓄电池组的电压值，自动控制是否对蓄电池组进行；能根据蓄电池组的电压状态调节充电电流的大小，使得光伏板能够高效、快捷、安全的为蓄电池组进行充电，也可延长蓄电池组的使用寿命。
【专利说明】太阳能电池充电控制器
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及太阳能发电领域，具体涉及一种太阳能电池充电控制器。
【背景技术】
[0002]目前国家大力提倡构建节约型社会，积极鼓励使用绿色可再生能源，太阳能便成为绿色能源中最佳的选择，太阳能电池行业便得到迅速的发展。
[0003]在人们的生产和生活中，太阳能电池已经得到广泛的应用，如在阳光充足的偏远地区使用太阳能为人们提供照明、生活提供电源；在城市中也大量利用太阳能电池，如为城市路灯提供电源，可节省大量电力；现在的新能源汽车都在利用太阳电池为汽车提供动力。
[0004]太阳能具有典型的周期性，在夜晚无太阳可用或者在阴雨天太阳能就会较弱，在对太阳能电池进行利用的时候，势必需要在太阳能电池系统中接入储能装置，如蓄电池，来弥补太阳能周期性变化的不足，更加方便和充分的利用太阳能，但在太阳能电池为蓄电池充电的过程中常常存在在欠压、过放及浮充状态，若不加以控制，会严重缩短电池的使用寿命及影响使用效果。
实用新型内容
[0005]本实用新型针对现有技术的不足，提出一种安全、高效，可延长蓄电池使用寿命的一种太阳能电池充电控制器。具体技术方案如下:
[0006]一种太阳能电池充电控制器，其关键在于:设置有光伏板、充电电路、蓄电池组、采样电路A、主控器和PWM控制电路，所述光伏板通过充电电路为蓄电池组充电，所述主控器通过采样电路A采集光伏板输出端的电压值，该主控器根据采集的光伏板输出端的电压值输出相应的控制信号，该控制信号通过PWM控制电路输出相应大小的占空比信号控制充电电路；
[0007]所述充电电路中设置有MOS管Ql，该MOS管Ql源极接光伏板电源正向输出端，该MOS管Ql漏极经二极管Dl后接在蓄电池组充电端上，该蓄电池组负端和光伏板电源负向输出端相连，所述MOS管Ql栅极和PWM控制电路信号输出端相连；
[0008]所述PWM控制电路中设置有驱动模块U2，该驱动模块U2输入端接所述主控器信号输出端，该驱动模块U2信号输出端接所述MOS管Ql栅极。
[0009]本实用新型是这样实现的，采样电路A将采集的光伏板输出端的电压值提供给主控器分析处理，当光伏板的电压值足够为蓄电池组充电时，主控器根据光伏板的电压值输出相应的控制信号到驱动模块U2输入端中，由驱动模块U2输出端输出相应大小的占空比信号控制MOS管Ql的开启时间，调整蓄电池组充电电流的大小。
[0010]为更好的实现本实用新型，可进一步为:
[0011]所述采样电路A中设置有运算放大器U3、电阻R2和电阻R5，所述电阻R2和电阻R5串联后接在所述光伏板电源输出端上，所述运算放大器U3正相输入端经电阻Rll后接在所述电阻R2和电阻R5之间，所述运算放大器U3反相输入端和输出端相连，该运算放大器U3输出端还与主控器信号采集端A相连。采样电路A采集的信号十分微弱和不规则，经过运算放大器Ul放大处理后提供给主控器，使主控器更加精确的完成判断，做出正确的反应。
[0012]所述主控器还连接有采样电路B，该采样电路B包括运算放大器U4、电阻R3和电阻R4，所述电阻R3和电阻R4串联后并接在所述蓄电池组输出端上，所述运算放大器U4正向输入端经电阻R12接在电阻R3和电阻R4之间，所述运算放大器U4反向输入端和输出端相连，该运算放大器U4的输出端还与主控器(4)信号采集端B相连。电阻R3和电阻R4采集的蓄电池组的输出端的电压值经运算放大器U4放大处理后提供给主控器，主控器根据蓄电池组的电压值输出相应的控制信号，如蓄电池组已经充满，则主控器不发出控制信号，使充电电路断开，如蓄电池组处于欠压状态，则主控器发出控制信号，控制PWM控制电路发出相应的占空比信号，为蓄电池组充电，可有效保护蓄电池组，延长蓄电池组的使用寿命。
[0013]所述驱动模块U2信号输出端通过光隔离器U5对信号进行隔离反向后接在所述MOS管Ql栅极上。经过光电耦合可使信号稳定，免受前端电路的影响，同时在MOS管Ql使用P沟道增强型MOS管时，可对控制信号进行反向，满足P沟道增强型MOS管的控制要求。
[0014]所述驱动模块U2为TC4469驱动芯片。
[0015]本实用新型的有益效果为:根据光伏板和蓄电池组的电压值，自动控制是否对蓄电池组进行；能根据蓄电池组的电压状态调节充电电路中MOS管的开启时间，使蓄电电池组的充电电流相对恒定，使得光伏板能够高效、快捷、安全的为蓄电池组进行充电，也可延长蓄电池组的使用寿命。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1为本实用新型结构框图；
[0017]图2为本实用新型充电电路结构图；
[0018]图3为本实用新型采样电路A结构图；
[0019]图4为本实用新型采样电路B结构图；
[0020]图5为本实用新型PWM控制电路结构图；
[0021 ]图6为本实用新型主控器结构图。
【具体实施方式】
[0022]下面结合附图及具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。
[0023]如图1所示，一种太阳能电池充电控制器，其关键在于:设置有光伏板1、充电电路
2、蓄电池组3、采样电路A、主控器4和PWM控制电路5，所述主控器4采用单片机完成控制，所述光伏板I通过充电电路2为蓄电池组3充电，所述主控器4通过采样电路A采集光伏板I的电压值，该主控器4根据采集的光伏板I的电压值经过完成相应输出相应的控制信号，所述控制信号通过PWM控制电路5控制充电电路2 ；
[0024]如图2所示，所述充电电路2中设置有MOS管Q1，该MOS管Ql源极接光伏板I电源正向输出端，该MOS管Ql漏极经二极管Dl后接在蓄电池组3充电端上，该蓄电池组3负端和光伏板I电源负向输出端相连，所述MOS管Ql栅极和PWM控制电路5信号输出端相连，该MOS管Ql采用大功率P沟道金氧半场效晶体管；[0025]如图5和图6所示，所述PWM控制电路5中设置有驱动模块U2，该驱动模块U2为TC4469驱动芯片，TC4469驱动芯片输入端接所述主控器4信号输出端，所述TC4469驱动芯片输出端PWM IN3通过光隔离器U5对信号进行隔离反向后接在所述MOS管Ql栅极上。
[0026]如图3和图6所示，所述采样电路A中设置有运算放大器U3、电阻R2和电阻R5，所述电阻R2和电阻R5串联后接在所述光伏板I电源输出端上，所述运算放大器U3正相输入端经电阻Rll后接在所述电阻R2和电阻R5之间，所述运算放大器U3反相输入端和输出端相连，该运算放大器U3输出端还与主控器4信号采集端A相连，该信号采集端A为单片机ADl端。
[0027]如图4和图6所示，所述主控器4还连接有采样电路B，该采样电路B包括运算放大器U4、电阻R3和电阻R4，所述电阻R3和电阻R4串联后并接在所述蓄电池组3输出端上，所述运算放大器U4正向输入端经电阻R12后接在电阻R3和电阻R4之间，所述运算放大器U4反向输入端和输出端相连，该运算放大器U4的输出端还与主控器4信号采集端B相连，所述信号采集端B为单片机ADO端。
[0028]本实用新型的工作原理如下:采样电路A将采集的光伏板I输出电压值传输到主控器4中，采样电路B将蓄电池组3电压输出端电压值输入主控器4中，主控器4对光伏板I输出电压和蓄电池组3输出端电压进行分析判断，如达到设定的充电条件，则主控器4内部软件根据计算结果输出控制信号控制TC4469驱动芯片，该TC4469驱动芯片输出端输出PWM控制信号，该PWM控制信号经过光隔离器U5隔离反向后驱动充电电路2中大功率P沟道金氧半场效晶体管Ql导通，通过调整PWM控制信号占空比的大小便可调整光伏板I对蓄电池组3充电电流的大小。
【权利要求】
1.一种太阳能电池充电控制器，其特征在于:设置有光伏板(I)、充电电路(2)、蓄电池组(3)、采样电路A、主控器(4)和PWM控制电路(5)，所述光伏板(I)通过充电电路(2)为蓄电池组(3)充电，所述主控器(4)通过采样电路A采集光伏板(I)的电压值，该主控器(4)根据采集的光伏板(I)的电压值输出相应的控制信号，该控制信号通过PWM控制电路(5)控制充电电路(2)； 所述充电电路(2)中设置有MOS管Q1，该MOS管Ql源极接光伏板(I)电源正向输出端，该MOS管Ql漏极经二极管Dl后接在蓄电池组(3)充电端上，该蓄电池组(3)负端和光伏板(I)电源负向输出端相连，所述MOS管Ql栅极和PWM控制电路(5)信号输出端相连； 所述PWM控制电路(5)中设置有驱动模块U2，该驱动模块U2输入端接所述主控器(4)信号输出端，该驱动模块U2信号输出端接所述MOS管Ql栅极。
2.根据权利要求1所述太阳能电池充电控制器，其特征在于:所述采样电路A中设置有运算放大器U3、电阻R2和电阻R5，所述电阻R2和电阻R5串联后接在所述光伏板(I)电源输出端上，所述运算放大器U3正相输入端经电阻Rll后接在所述电阻R2和电阻R5之间，所述运算放大器U3反相输入端和输出端相连，该运算放大器U3输出端还与主控器(4)信号采集端A相连。
3.根据权利要求1所述太阳能电池充电控制器，其特征在于:所述主控器(4)还连接有采样电路B，该采样电路B包括运算放大器U4、电阻R3和电阻R4，所述电阻R3和电阻R4串联后并接在所述蓄电池组(3)输出端上，所述运算放大器U4正相输入端经电阻R12接在电阻R3和电阻R4之间，所述运算放大器U4反相输入端和输出端相连，该运算放大器U4的输出端还与主控器(4)信号采集端B相连。
4.根据权利要求1所述太阳能电池充电控制器，其特征在于:所述驱动模块U2信号输出端通过光隔离器U5对信号进行隔离反向后接在所述MOS管Ql栅极上。
5.根据权利要求1或者4所述太阳能电池充电控制器，其特征在于:所述驱动模块U2为TC4469驱动芯片。
【文档编号】H02J7/00GK203504218SQ201320570983
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2013年9月13日 优先权日:2013年9月13日
【发明者】陈秀高, 杜云, 胡青华 申请人:重庆永翕光电科技有限公司