本发明涉及太阳能发电技术，具体是一种太阳能电池板智能充放电控制电路。
背景技术
太阳能光伏发电作为一种可再生清洁能源，有着传统化石能源无可比拟的优势，根据有关数据统计，到2030年光伏发电量占社会总发电量的比例能够达到10％以上。太阳能光伏发电存在的一个瓶颈问题就是发电效率低，大大限制了太阳能光伏发电的应用和发展。目前，在太阳能利用领域中，如何最大限度的提高光伏发电效率，是今后太阳能发电的主要方向。
技术实现要素：
针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种太阳能电池板智能充放电控制电路，使太阳能电池板始终工作在最大功率点附近，提高太阳能电池板的工作效率。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种太阳能电池板智能充放电控制电路，所述充放电控制电路由充电控制电路和放电保护电路组成；太阳能电池板、蓄电池、负载分别与充放电控制电路相连，根据光照情况调整控制电路的占空比，使太阳能电池板始终工作在最大功率点附近，同时充电电压过高或是放电电压过低时，能切断电路，保护蓄电池过充电和过放电。
进一步，述充电控制电路包括电阻r1、电阻r2、电阻r3、电阻r4、电阻r5、电阻r6、电阻r7、电阻r8、电阻r9、电阻r10、电阻r11、电阻r12、电阻r13、电阻r14，电位器rp1、电位器rp2，光敏电阻rg1，热敏电阻rt1，电容c1、电容c2、电容c3、电容c4、电容c5、电容c6、电容c7、电容c8，二极管d1、二极管d2、二极管d3、二极管d4，三极管bg1、三极管bg2，场效应管t1，发光二极管led1、发光二极管led2，集成电路ic1、集成电路ic2、集成电路ic3，继电器j1以及常开触点j1-1；其中电阻r1接在稳压二极管d1的负极和三极管bg1的基极之间，电阻r2接在场效应管t1的栅极和漏极之间，电阻r3接在集成电路ic1的3脚和场效应管t1的栅极之间，电阻r4接在集成电路ic2的1脚和2脚之间，电阻r5接在集成电路ic2的1脚和3脚之间，电阻r6接在集成电路ic1的3脚和集成电路ic2的2脚之间，电阻r7接在集成电路ic1的3脚和集成电路ic2的3脚之间，电阻r8接在集成电路ic2的3脚和地之间，电阻r9接在集成电路ic3的1脚和三极管bg2的基极之间，电阻r10与电容c5并联接在集成电路ic3的1脚和3脚之间，电阻r11接在集成电路ic3的3脚和8脚之间，电阻r12接在集成电路ic2的3脚和地之间，电阻r13与电容c6并联接在集成电路ic2的2脚和地之间，电阻r14和电位器rp2串联接在集成电路ic2的3脚和二极管d4的负极之间，电位器rp1接在集成电路ic1的3脚和集成电路ic2的5脚之间，光敏电阻rg1、热敏电阻rt1和电容c4并联接在集成电路ic2的5脚和地之间，电容c1接在集成电路ic1的1脚和2脚之间，电容c2接在集成电路ic1的2脚和3脚之间，电容c3接在集成电路ic2的2脚和地之间，电容c7和电容c8并联接在太阳能电池板的正极和蓄电池的负极之间，稳压二极管d1的正极接太阳能电池板的负极，负极接电阻r1，二极管d2的正极接场效应管t1的漏极，负极接太阳能电池板的负极，二极管d3并接在继电器j1两端，二极管d4的正极经熔断器fu接蓄电池的正极，负极接电阻r14，负极接场效应管t1的源极，三极管bg1的基极接电阻r1，集电极接集成电路ic1的2脚，发射极接太阳能电池板的正极，三极管bg2的基极接电阻r9，集电极接继电器j1，发射极接地，场效应管t1的栅极接集成电路ic2的7脚，漏极接二极管d2的正极，源极接继电器j1的常开触点j1-1，发光二极管led1和发光二极管led2反向并接在集成电路ic3的7脚和三极管bg2的基极之间，集成电路ic1的1脚接三极管bg1的集电极，2脚接地，3脚接电容c3，集成电路ic2的1脚接电阻r4和电阻r5的连接点，2脚和6脚相连，4脚接地，8脚接集成电路ic1的3脚，集成电路ic3的1脚与6脚相连，2脚与5脚相连，4脚接地，8脚接集成电路ic1的3脚，继电器j1接在集成电路ic1的3脚和三极管bg2的集电极之间，其常开触点j1-1接在场效应管t1的源极和蓄电池的负极之间。
进一步，所述集成电路ic1的型号为lm7805芯片，集成电路ic2、集成电路ic3的型号分别为lm358芯片。
进一步，二极管d1为稳压二极管，稳压值为12v，型号为in5242b；二极管d2的型号为6a05，二极管d3、二极管d4的型号为in4148；三极管bg1为pnp型三极管，型号为2n3906；三极管bg2为npn型三极管，型号为ztx300；场效应管t1为n沟道场效应管，型号为1rfz34；光敏电阻rg1为负极性光敏电阻，热敏电阻rt1为负极性热敏电阻，发光二极管led1为红色发光二极管，发光二极管led2为绿色发光二极管。
进一步，所述放电保护电路包括电阻r15、电阻16、电阻r17、电阻r18、电阻r19、电阻r20、电阻r21，电位器rp3、电位器rp4，光敏电阻rg2，电容c9、电容c10、电容c11，二极管d5、二极管d6、二极管d7，发光二极管led3、发光二极管led4，三极管bg3、三极管bg4，场效应管t2，集成电路ic4、集成电路ic5、集成电路ic6，继电器j2以及常开触点j2-1和常闭触点j2-2，波动开关s1；其中电阻r15和发光二极管led4串联接在负载的正负极之间，其中发光二极管led4的正极接负载的正极，电阻r16和二极管d7串联接在三极管bg3的基极和场效应管t2的栅极之间，其中二极管d7的负极接场效应管t2的栅极，电阻r17和发光二极管led3串联接在集成电路ic5的7脚和地之间，其中发光二极管led3的负极接地，电阻r18接在集成电路ic5的3脚和6脚之间，电阻r19接在集成电路ic5的6脚和地之间，电阻r20接在集成电路ic6的1脚和三极管bg4的基极之间，电阻r21接在集成电路ic4的3脚和集成电路ic6的3脚之间，电位器rp3接在集成电路ic4的3脚和集成电路ic6的2脚之间，电位器rp4接在集成电路ic4的1脚和集成电路ic5的3脚之间，光敏电阻rg2接在集成电路ic6的2脚和地之间，电容c9接在集成电路ic4的2脚和3脚之间，电容c10接在三极管bg3的发射极和二极管d7的正极之间，电容c11接在三极管bg3的发射极和二极管d7的负极之间，二极管d5和继电器j2并接在三极管bg3的集电极和三极管bg4的集电极之间，其中二极管d5的正极接三极管bg4的集电极，二极管d6的正极接蓄电池的负极，负极接太阳能电池板的正极，三极管bg3的基极接电阻r16，集电极接集成电路ic4的1脚，发射极接电容c10，三极管bg4的基极接电阻r20，集电极接继电器j20，发射极接地，场效应管t1的栅极接集成电路ic5的1脚，漏极接蓄电池的负极，源极接负载的负极，集成电路ic4的1脚接三极管bg3的集电极，2脚接地，3脚接电容c9，集成电路ic5的1脚接场效应管t1的栅极，2脚和5脚相连，4脚接地，8脚接极管bg3的集电极，集成电路ic6的1脚接电阻r20，2脚接电阻r21，3脚接电位器rp3和光敏电阻rg2的连接点，4脚接地，8脚接极管bg3的集电极，继电器j2的常开触点j2-1接在三极管bg3的发射极和二极管d6的负极之间，继电器j2的常闭触点j2-2接在三极管bg3的发射极和蓄电池的之间，开关s1的固定端接地，开关s1的“1”端接二极管d8的正极，“2”端接集成电路ic5的3脚。
进一步，所述ic4的型号为lm7805芯片，集成电路ic5、集成电路ic6的型号为lm358芯片。
进一步，二极管d6的型号为6a05，二极管d5、二极管d7的型号为in4148；三极管bg3为pnp型三极管，型号为2n3906，三极管bg4为npn型三极管，型号为ztx300，场效应管t2为n沟道场效应管，型号为1rfz34，光敏电阻rg2为负极性光敏电阻，发光二极管led4为绿色发光二极管，发光二极管led3为黄色发光二极管。
一种基于前述的太阳能电池板智能充放电控制电路的控制方法，当太阳光照到太阳能电池板上，且太阳能电池板输入电压超过12v时，充电控制电路开始工作，电路中的光敏电阻会根据光照的不同调整控制电路的占空比，使太阳能电池板始终工作在最大功率点；当蓄电池电压上升到限位值时，充电控制电路停止工作，太阳能电池板停止向蓄电池充电；当需要向负载供电，打开开关后，如果此时光线充足，由太阳能电池板向负载供电，如果此时光线不足，则由蓄电池向负载供电，而当蓄电池电压降低到接近关断电压时，如果电压进一步下降，放电保护电路会自动切断负载，防止电池深度放电。
一种车辆，包括前述的太阳能电池板智能充放电控制电路。
本发明的有益效果：
本发明能够根据光照情况调整控制电路的占空比，使太阳能电池板始终工作在最大功率点附近，提高太阳能电池板的工作效率，同时充电电压过高或是放电电压过低时，能切断电路，保护蓄电池过充电和过放电。
附图说明
图1是本发明的原理框图。
图2是本发明的电路图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。
如图1所示，一种太阳能电池板智能充放电控制电路，充放电控制电路由充电控制电路和放电保护电路组成；太阳能电池板、蓄电池、负载分别与充放电控制电路相连。
当太阳光照到太阳能电池板上，且太阳能电池板输入电压超过12v时，充电控制电路开始工作，红色发光二极管点亮，同时控制电路中的光敏电阻会根据光照的不同调整控制电路的占空比，使太阳能电池板始终工作在最大功率点附近。当蓄电池电压上升到限位值时，充电控制电路停止工作，太阳能电池板停止向蓄电池充电，绿色发光二极管点亮。当需要向负载供电，打开开关后，如果此时光线充足，由太阳能电池板向负载供电，如果此时光线不足，则由蓄电池向负载供电，而当蓄电池电压降低到接近关断电压时，黄色发光二极管点亮，如果电压进一步下降，放电保护电路会自动切断负载，防止电池深度放电，延长蓄电池寿命。
如图2所示，充电控制电路包括电阻r1、电阻r2、电阻r3、电阻r4、电阻r5、电阻r6、电阻r7、电阻r8、电阻r9、电阻r10、电阻r11、电阻r12、电阻r13、电阻r14，电位器rp1、电位器rp2，光敏电阻rg1，热敏电阻rt1，电容c1、电容c2、电容c3、电容c4、电容c5、电容c6、电容c7、电容c8，二极管d1、二极管d2、二极管d3、二极管d4，三极管bg1、三极管bg2，场效应管t1，发光二极管led1、发光二极管led2，集成电路ic1、集成电路ic2、集成电路ic3，继电器j1以及常开触点j1-1。
其中电阻r1接在稳压二极管d1的负极和三极管bg1的基极之间，电阻r2接在场效应管t1的栅极和漏极之间，电阻r3接在集成电路ic1的3脚和场效应管t1的栅极之间，电阻r4接在集成电路ic2的1脚和2脚之间，电阻r5接在集成电路ic2的1脚和3脚之间，电阻r6接在集成电路ic1的3脚和集成电路ic2的2脚之间，电阻r7接在集成电路ic1的3脚和集成电路ic2的3脚之间，电阻r8接在集成电路ic2的3脚和地之间，电阻r9接在集成电路ic3的1脚和三极管bg2的基极之间，电阻r10与电容c5并联接在集成电路ic3的1脚和3脚之间，电阻r11接在集成电路ic3的3脚和8脚之间，电阻r12接在集成电路ic2的3脚和地之间，电阻r13与电容c6并联接在集成电路ic2的2脚和地之间，电阻r14和电位器rp2串联接在集成电路ic2的3脚和二极管d4的负极之间，电位器rp1接在集成电路ic1的3脚和集成电路ic2的5脚之间，光敏电阻rg1、热敏电阻rt1和电容c4并联接在集成电路ic2的5脚和地之间，电容c1接在集成电路ic1的1脚和2脚之间，电容c2接在集成电路ic1的2脚和3脚之间，电容c3接在集成电路ic2的2脚和地之间，电容c7和电容c8并联接在太阳能电池板的正极和蓄电池的负极之间，稳压二极管d1的正极接太阳能电池板的负极，负极接电阻r1，二极管d2的正极接场效应管t1的漏极，负极接太阳能电池板的负极，二极管d3并接在继电器j1两端，二极管d4的正极经熔断器fu接蓄电池的正极，负极接电阻r14，负极接场效应管t1的源极，三极管bg1的基极接电阻r1，集电极接集成电路ic1的2脚，发射极接太阳能电池板的正极，三极管bg2的基极接电阻r9，集电极接继电器j1，发射极接地，场效应管t1的栅极接集成电路ic2的7脚，漏极接二极管d2的正极，源极接继电器j1的常开触点j1-1，发光二极管led1和发光二极管led2反向并接在集成电路ic3的7脚和三极管bg2的基极之间，集成电路ic1的1脚接三极管bg1的集电极，2脚接地，3脚接电容c3，集成电路ic2的1脚接电阻r4和电阻r5的连接点，2脚和6脚相连，4脚接地，8脚接集成电路ic1的3脚，集成电路ic3的1脚与6脚相连，2脚与5脚相连，4脚接地，8脚接集成电路ic1的3脚，继电器j1接在集成电路ic1的3脚和三极管bg2的集电极之间，其常开触点j1-1接在场效应管t1的源极和蓄电池的负极之间。
继续参照图2所示，所述放电保护电路包括电阻r15、电阻16、电阻r17、电阻r18、电阻r19、电阻r20、电阻r21，电位器rp3、电位器rp4，光敏电阻rg2，电容c9、电容c10、电容c11，二极管d5、二极管d6、二极管d7，发光二极管led3、发光二极管led4，三极管bg3、三极管bg4，场效应管t2，集成电路ic4、集成电路ic5、集成电路ic6，继电器j2以及常开触点j2-1和常闭触点j2-2，波动开关s1。
其中电阻r15和发光二极管led4串联接在负载的正负极之间，其中发光二极管led4的正极接负载的正极，电阻r16和二极管d7串联接在三极管bg3的基极和场效应管t2的栅极之间，其中二极管d7的负极接场效应管t2的栅极，电阻r17和发光二极管led3串联接在集成电路ic5的7脚和地之间，其中发光二极管led3的负极接地，电阻r18接在集成电路ic5的3脚和6脚之间，电阻r19接在集成电路ic5的6脚和地之间，电阻r20接在集成电路ic6的1脚和三极管bg4的基极之间，电阻r21接在集成电路ic4的3脚和集成电路ic6的3脚之间，电位器rp3接在集成电路ic4的3脚和集成电路ic6的2脚之间，电位器rp4接在集成电路ic4的1脚和集成电路ic5的3脚之间，光敏电阻rg2接在集成电路ic6的2脚和地之间，电容c9接在集成电路ic4的2脚和3脚之间，电容c10接在三极管bg3的发射极和二极管d7的正极之间，电容c11接在三极管bg3的发射极和二极管d7的负极之间，二极管d5和继电器j2并接在三极管bg3的集电极和三极管bg4的集电极之间，其中二极管d5的正极接三极管bg4的集电极，二极管d6的正极接蓄电池的负极，负极接太阳能电池板的正极，三极管bg3的基极接电阻r16，集电极接集成电路ic4的1脚，发射极接电容c10，三极管bg4的基极接电阻r20，集电极接继电器j20，发射极接地，场效应管t1的栅极接集成电路ic5的1脚，漏极接蓄电池的负极，源极接负载的负极，集成电路ic4的1脚接三极管bg3的集电极，2脚接地，3脚接电容c9，集成电路ic5的1脚接场效应管t1的栅极，2脚和5脚相连，4脚接地，8脚接极管bg3的集电极，集成电路ic6的1脚接电阻r20，2脚接电阻r21，3脚接电位器rp3和光敏电阻rg2的连接点，4脚接地，8脚接极管bg3的集电极，继电器j2的常开触点j2-1接在三极管bg3的发射极和二极管d6的负极之间，继电器j2的常闭触点j2-2接在三极管bg3的发射极和蓄电池的之间，开关s1的固定端接地，开关s1的“1”端接二极管d8的正极，“2”端接集成电路ic5的3脚。
需要说明的是，上述实施例中：
集成电路ic1、集成电路ic4的型号为lm7805，集成电路ic2、集成电路ic3、集成电路ic5、集成电路ic6的型号为lm358。
二极管d1为稳压二极管，稳压值为12v，型号为in5242b，二极管d2、二极管d6的型号为6a05，二极管d3、二极管d4、二极管d5、二极管d7的型号为in4148。
三极管bg1、三极管bg3为pnp型三极管，型号为2n3906，三极管bg2、三极管bg4为npn型三极管，型号为ztx300。
场效应管t1、场效应管t2为n沟道场效应管，型号为1rfz34。
光敏电阻rg1、光敏电阻rg2为负极性光敏电阻，热敏电阻rt1为负极性热敏电阻。
发光二极管led1为红色发光二极管，发光二极管led2、发光二极管led4为绿色发光二极管，发光二极管led3为黄色发光二极管。
本发明的工作原理如下：
充电控制电路工作原理：
当太阳光照到太阳能电池板上，当太阳能电池板输入电压超过12v时，稳压二极管d1击穿，三极管bg1导通，集成电路ic1的3脚输出5v电压，充电控制电路开始工作，集成电路ic3及其外围元件组成电压比较器，集成电路ic3的2脚接蓄电池组采样电压，3脚为充电基准电压，刚开始，集成电路ic3的2脚电压小于3脚电压，集成电路ic3的1脚输出高电平，三极管bg2导通，继电器j1吸合，其常开触点j1-1闭合，太阳能电池板给蓄电池充电，同时集成电路ic3的5脚电压要小于6脚电压，7脚输出低电平，红色发光二极管点亮。为了提高太阳能电池板的效率，使其始终工作在最大功率点附近，集成电路ic2及其外围元件组成占空比可调脉冲电路，光敏电阻rg1为负极性光敏电阻，当外界光照强度低时，光敏电阻rg1阻值变大，集成电路ic2的7脚输出脉冲宽度越宽，占空比越大，充电电压越大，反之，外界光照强度高时，光敏电阻rg1阻值变小，集成电路ic2的7脚输出脉冲宽度越窄，占空比越小，充电电压越小，太阳能电池板始终处于最大功率点附近。热敏电阻rt1为负极性热敏电阻，在低温时电压设置点会升高，起到温度补偿作用。
随着充电的进行，蓄电池的电压越来越高，当集成电路ic3的2脚电压大于3脚电压，集成电路ic3的1脚输出低电平，三极管bg2截止，继电器j1不吸合，其常开触点j1-1断开，太阳能电池板停止给蓄电池充电，同时集成电路ic3的5脚电压大于6脚电压，7脚输出高电平，绿色发光二极管点亮。
随着蓄电池的使用，其两端电压又会下降，而当两端电压小于设置电压时，充电电路会自动重新工作，随着充电的进行，蓄电池的电压越来越高，两端电压高于设置电压时，充电电路会自动断开，重复循环。
二极管d2的作用是防止晚上蓄电池的电流回流到太阳能电池板。
放电保护电路工作原理：
当需要给负载供电时，把开关s1拨到“1”端，三极管bg3导通，放电保护电路开始工作，集成电路ic5及其外围元件组成电压比较器，集成电路ic5的3脚和6脚接蓄电池组采样电压(其中3脚电压要高于6脚电压)，2脚和5脚为放电最低保护电压，当蓄电池组电压降至接近放电最低保护电压时，集成电路ic5的7脚输出高电平，黄色发光二极管点亮，进行报警，如果蓄电池组电压进一步下降，当3脚电压低于2脚电压时，集成电路ic5的1脚输出低电平，场效应管t2关断，切断负载电源。
在放电保护电路工作过程中，如遇到特殊情况需要停止向负载供电，可将把开关s1拨到“2”端，集成电路ic5的3脚接地，集成电路ic5的1脚输出低电平，场效应管t2关断，切断负载电源，二极管d7的偏流同时也切断，三极管bg3截止，放电保护电路不能重启。
为了尽量减少蓄电池的损耗，本发明在白天光照好的条件下通过太阳能电池板给负载供电，而到了晚上光照不好的条件下才使用蓄电池给负载供电，白天光照好时，光敏电阻rg2阻值变小，集成电路ic6的2脚电压小于3脚电压，集成电路ic6的1脚输出高电平，三极管bg4导通，继电器j2吸合，其常开触点j2-1闭合，常闭触点j2-2断开，太阳能电池板给负载供电，而到了晚上或是阴天光照不好时，光敏电阻rg2阻值变大，集成电路ic6的2脚电压大于3脚电压，集成电路ic6的1脚输出低电平，三极管bg4截止，继电器j2吸合，其常开触点j2-1断开，常闭触点j2-2闭合，蓄电池给负载供电。
由此可知，本发明能够根据光照情况调整控制电路的占空比，使太阳能电池板始终工作在最大功率点附近，提高太阳能电池板的工作效率，同时充电电压过高或是放电电压过低时，能切断电路，保护蓄电池过充电和过放电。
最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。