一种太阳能电池板电路的制作方法

本发明属于供电控制技术领域，尤其涉及一种太阳能电池板电路。

背景技术：

太阳能电池板是通过吸收太阳光，将太阳辐射能通过光电效应或者光化学效应直接或间接转换成电能的装置。现有太阳能电池板电路的充放电控制有待改进。

技术实现要素：

本发明就是针对上述问题，提供一种便于充放电的控制的太阳能电池板电路。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案，本发明包括蓄电池、电源部分、放电反馈部分、充电反馈部分、放电部分、充电部分、负载和太阳能电池板，其结构要点充电反馈部分的检测信号输入端口与蓄电池相连，放电反馈部分的检测信号输入端口与蓄电池相连；充电反馈部分的检测信号输出端口与充电部分的检测信号输入端口相连，放电反馈部分的检测信号输出端口与放电部分的检测信号输入端口相连；

电源部分的电能输出端口分别与充电部分的电源端口、放电部分的电源端口、反馈部分的电源端口相连，电源部分的电能输入端口与蓄电池相连；

放电部分的放电控制端口与负载相连；

充电部分的充电控制端口分别与太阳能电池板、蓄电池相连。

作为一种优选方案，本发明所述电源部分包括78m09芯片u1，u1的1脚分别与电容c3一端、电容c1正极、bat+端、二极管d5阴极相连，二极管d5阳极接sun+端；电容c1负极分别与电容c3另一端、u1的2脚、地线、电容c4一端、电容c2负极相连，电容c4另一端分别与u1的3脚、电容c2正极相连，u1的3脚为电源部分的电能输出端口。

作为另一种优选方案，本发明所述二极管d5采用1n5399型二极管，电容c1采用220μf电容，电容c3采用104电容，电容c4采用104电容，电容c2采用220μf电容。

作为另一种优选方案，本发明所述充电反馈部分包括lm339芯片u5b和npn三极管q4，u5b的11脚分别与变阻器rv2的调节端、变阻器rv2的一端、npn三极管q4发射极、电阻r11一端相连，变阻器rv2的另一端接地；

u5b的10脚接bat+端，电阻r11另一端分别与npn三极管q4集电极、u5b的3脚、电阻r12一端、+9v端相连，npn三极管q4基极分别与u5b的2脚、电阻r12另一端相连，u5b的2脚为充电反馈部分的检测信号输出端口，u5b的12脚接地。

作为另一种优选方案，本发明所述变阻器rv2采用50k变阻器，电阻r11采用10k电阻，npn三极管q4采用9013三极管，电阻r12采用6.8k电阻。

作为另一种优选方案，本发明所述变阻器rv2的阻值设定在20k以上。

作为另一种优选方案，本发明所述放电反馈部分包括lm339芯片u5a和npn三极管q1，u5a的5脚分别与变阻器rv1的调节端、变阻器rv1的一端、npn三极管q1发射极、电阻r1一端相连，变阻器rv1的另一端接地；

u5a的4脚接bat+端，电阻r1另一端分别与npn三极管q1集电极、u5a的3脚、电阻r2一端、+9v端相连，npn三极管q1基极分别与u5a的1脚、电阻r2另一端相连，u5a的1脚为放电反馈部分的检测信号输出端口，u5a的12脚接地。

作为另一种优选方案，本发明所述变阻器rv1采用50k变阻器，电阻r1采用10k电阻，npn三极管q1采用9013三极管，电阻r2采用6.8k电阻。

作为另一种优选方案，本发明所述变阻器rv1的电阻值设定在10k。

作为另一种优选方案，本发明所述放电部分包括ne555芯片u2，u2的2脚为放电部分的检测信号输入端口，u2的3脚分别与电阻r5一端、电阻r4一端相连，电阻r5另一端接发光二极管d1的阳极，发光二极管d1的阴极接地；

电阻r4另一端接npn三极管q1基极，npn三极管q1发射极接地，npn三极管q1集电极分别与电阻r6一端、nmos管q2的栅极相连，nmos管q2的漏极接负载的负极，负载的正极分别与u2的4脚、u2的8脚、u2的6脚、电阻r6另一端、电源部分的电能输出端口相连；nmos管q2的源极接地，u2的1脚接地，u2的5脚通过电容c5接地。

作为另一种优选方案，本发明所述电阻r5和电阻r4采用10k电阻，电容c5采用103电容，三极管q1采用9013三极管，电阻r6采用10k电阻，nmos管q2采用50n60管。

作为另一种优选方案，本发明所述充电部分包括ne555芯片u3，u3的2脚为充电部分的检测信号输入端口，u3的3脚通过电阻r7接发光二极管d2的阳极，发光二极管d2的阴极接地；

u3的1脚接地，u3的5脚接变阻器rv3的控制端，变阻器rv3的一端接地，变阻器rv3的另一端通过电阻r3接电源部分的电能输出端口；u3的4、6、8脚接电源部分的电能输出端口；

u3的7脚分别与tlp521芯片u4的2脚、发光二极管d3阴极相连，发光二极管d3阳极通过电阻r9分别与电阻r8一端、电源部分的电能输出端口相连，电阻r8另一端u4的1脚；u4的3脚接地，u4的4脚分别与稳压二极管d4阴极、电阻r10一端、nmos管q3的栅极相连，电阻r10另一端接电源部分的电能输出端口，稳压二极管d4阳极接地，nmos管q3的源极接地，nmos管q3的漏极接sun-端。

其次，本发明所述电阻r3、r7、r8、r9、r10采用10k电阻，变阻器rv3采用10k变阻器，nmos管q3采用50n60管。

另外，本发明所述变阻器rv3调整到5k。

本发明有益效果。

本发明通过放电反馈部分、充电反馈部分可检测蓄电池与太阳能电池板的电压状态，便于充放电的控制。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步说明。本发明保护范围不仅局限于以下内容的表述。

图1是本发明电路原理框图。

图2是本发明电路原理图。

图3、4是图2的局部放大图。

具体实施方式

如图所示，本发明包括蓄电池、电源部分、放电反馈部分、充电反馈部分、放电部分、充电部分、负载和太阳能电池板；

充电反馈部分的检测信号输入端口与蓄电池相连，放电反馈部分的检测信号输入端口与蓄电池相连；充电反馈部分的检测信号输出端口与充电部分的检测信号输入端口相连，放电反馈部分的检测信号输出端口与放电部分的检测信号输入端口相连；

电源部分的电能输出端口分别与充电部分的电源端口、放电部分的电源端口、反馈部分的电源端口相连，电源部分的电能输入端口与蓄电池相连；

放电部分的放电控制端口与负载相连；

充电部分的充电控制端口分别与太阳能电池板、蓄电池相连。

所述电源部分包括78m09芯片u1，u1的1脚分别与电容c3一端、电容c1正极、bat+端、二极管d5阴极相连，二极管d5阳极接sun+端；电容c1负极分别与电容c3另一端、u1的2脚、地线、电容c4一端、电容c2负极相连，电容c4另一端分别与u1的3脚、电容c2正极相连，u1的3脚为电源部分的电能输出端口。

所述二极管d5采用1n5399型二极管，电容c1采用220μf电容，电容c3采用104电容，电容c4采用104电容，电容c2采用220μf电容。

所述充电反馈部分包括lm339芯片u5b和npn三极管q4，u5b的11脚分别与变阻器rv2的调节端、变阻器rv2的一端、npn三极管q4发射极、电阻r11一端相连，变阻器rv2的另一端接地；

u5b的10脚接bat+端，电阻r11另一端分别与npn三极管q4集电极、u5b的3脚、电阻r12一端、+9v端相连，npn三极管q4基极分别与u5b的2脚、电阻r12另一端相连，u5b的2脚为充电反馈部分的检测信号输出端口，u5b的12脚接地。

lm339芯片失调电压小，电源电压范围宽。

所述变阻器rv2采用50k变阻器，电阻r11采用10k电阻，npn三极管q4采用9013三极管，电阻r12采用6.8k电阻。

所述变阻器rv2的阻值设定在20k以上。

所述放电反馈部分包括lm339芯片u5a和npn三极管q1，u5a的5脚分别与变阻器rv1的调节端、变阻器rv1的一端、npn三极管q1发射极、电阻r1一端相连，变阻器rv1的另一端接地；

u5a的4脚接bat+端，电阻r1另一端分别与npn三极管q1集电极、u5a的3脚、电阻r2一端、+9v端相连，npn三极管q1基极分别与u5a的1脚、电阻r2另一端相连，u5a的1脚为放电反馈部分的检测信号输出端口，u5a的12脚接地。

所述变阻器rv1采用50k变阻器，电阻r1采用10k电阻，npn三极管q1采用9013三极管，电阻r2采用6.8k电阻。

所述变阻器rv1的电阻值设定在10k。

所述放电部分包括ne555芯片u2，u2的2脚为放电部分的检测信号输入端口，u2的3脚分别与电阻r5一端、电阻r4一端相连，电阻r5另一端接发光二极管d1的阳极，发光二极管d1的阴极接地；

电阻r4另一端接npn三极管q1基极，npn三极管q1发射极接地，npn三极管q1集电极分别与电阻r6一端、nmos管q2的栅极相连，nmos管q2的漏极接负载的负极，负载的正极分别与u2的4脚、u2的8脚、u2的6脚、电阻r6另一端、电源部分的电能输出端口相连；nmos管q2的源极接地，u2的1脚接地，u2的5脚通过电容c5接地。

所述电阻r5和电阻r4采用10k电阻，电容c5采用103电容，三极管q1采用9013三极管，电阻r6采用10k电阻，nmos管q2采用50n60管。

电容c5采用103电容，保证触发电压以vcc为准。

所述充电部分包括ne555芯片u3，u3的2脚为充电部分的检测信号输入端口，u3的3脚通过电阻r7接发光二极管d2的阳极，发光二极管d2的阴极接地；

u3的1脚接地，u3的5脚接变阻器rv3的控制端，变阻器rv3的一端接地，变阻器rv3的另一端通过电阻r3接电源部分的电能输出端口；u3的4、6、8脚接电源部分的电能输出端口；

u3的7脚分别与tlp521芯片u4的2脚、发光二极管d3阴极相连，发光二极管d3阳极通过电阻r9分别与电阻r8一端、电源部分的电能输出端口相连，电阻r8另一端u4的1脚；u4的3脚接地，u4的4脚分别与稳压二极管d4阴极、电阻r10一端、nmos管q3的栅极相连，电阻r10另一端接电源部分的电能输出端口，稳压二极管d4阳极接地，nmos管q3的源极接地，nmos管q3的漏极接sun-端。

通过调整滑动变阻器rv3来调整输出频率。

所述电阻r3、r7、r8、r9、r10采用10k电阻，变阻器rv3采用10k变阻器，nmos管q3采用50n60管。

电池负极bat-接地，bat+为电池正极，sun+为太阳能电池板正极，sun-为太阳能电池板负极。

所述变阻器rv3调整到5k。

下面结合附图说明本发明的工作过程。

连接和断开开关管q3，可使太阳能电池板对蓄电池充电。为隔离太阳能电池板正极和蓄电池正极，使用了大电流整流二极管1n5339（d5），当太阳能电池板电压大于蓄电池电压时，d5正向导通，开始充电，当太阳能电池板电压小于蓄电池电压时，也就是天黑以后，蓄电池的电流是不能反冲太阳能电池板的。

充电部分：u5b及周边期间构成电压检测电路部分。蓄电池电压大于太阳能电池板电压时，lm339的输出开路，电压检测电路不工作，作为正反馈的射极跟随器q4是导通的。当太阳能电池板电压大于蓄电池电压时，比较器翻转，输出为0v，q4截止，u5b的输出电压就完全决定于r11与rv2的分压值，此时rv2的阻值设定在20k以上，使u5b的5脚输入电压小于6v（此时大概是4.5v，vu5b=9*r11/r11+rv2），这就使翻转后的状态极为稳定，避免了过压点附近由于蓄电池电压很小的波动而引起的不稳定的现象，从而稳定出发u3开始工作。

使芯片u3的3脚输出电压，点亮指示led（d2），将rv3调整到5k，提供可靠的电池充电脉冲频率，此时u3的5脚输入的电压为1.5v，调整7脚输出的频率和占空比。7脚输出端与光电耦合器u4（tlp521）的2脚相连，u4的1脚始终为9v，u4的2脚的电压存在一定频率的高低变化，达到了光电分离，控制nmos管q3（50n60）的动作，通过q3的开合，蓄电池负极与太阳能电池板负极连接或者断开，达到脉冲充电的功能。

通过各元件参数的限定，制造一定的回差（迟滞），在蓄电池电压大于28.8v后，比较器再次翻转，输出为高，q4导通，u5b的输出电压在3v~6v之间，此时不会触发u3，进而不会导通光电耦合器u4，停止充电，从而达到保护蓄电池的作用。

放电部分：电压检测部分由u5a及周边电路组成，检测原理与充电部分一样，二者的区别在于rv1与rv2的设定阻值不同，当蓄电池电压也就是太阳能电池板电压小于18.8v时，蓄电池处于过放状态，将rv1的电阻值设定在10k，u5a的5脚输入电压大于6v小于9v(vu5a=9*r1/r1+rv1)，u5a输出电压为0v，不会触发u2工作，从而不会放电。

当蓄电池电压大于18.8v时，u5a输出电压为3v~6v，触发u2开始工作，使3脚输出电压，点亮指示led（d1）的同时，导通三极管q1（c9013），进而给nmos管q2（50n60）的g极一个正向电压，使该管c、e两级导通，放电部分工作，给负载供电。

可以理解的是，以上关于本发明的具体描述，仅用于说明本发明而并非受限于本发明实施例所描述的技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或等同替换，以达到相同的技术效果；只要满足使用需要，都在本发明的保护范围之内。