一端连接至三极管Q41的集电极端，三极管Q41的集电极连接至单片机12的I/O 口，发射极接蓄电池地端。本实施例中所采用的NPN型三极管Q41型号为9013。
[0017]所述的驱动控制电路11包括两个NPN型三极管、两个二极管和三个电阻。其中二极管D12的负极和三极管Q12的集电极接在N沟道MOSFET开关管9的栅极处，二极管D12的正极和三极管Q12的发射极接在蓄电池地端。三极管Q12的集电极与限流电阻R13—端相连，电阻R13的另一端接在正极主线路6上，三极管Q12的基极与二极管Dll的负极相连，二极管Dll的正极与三极管Qll和限流电阻R12的一端相连，限流电阻R12的另一端接在正极主线路6上。三极管Qll的基极与电阻Rll的一端相连接，电阻Rll的另一端与单片机12的I/O 口相连接。本实施例中所采用的NPN型三极管Qll和Ql2型号为9013，所采用的二极管Dll和D12型号为IN4148。
[0018]通过上述电路设计，本发明的工作原理为:太阳能光伏控制器正常工作时，蓄电池5通过正极主线路6和负极主线路7为负载10供电，在负极主线路7上串有一个采样电阻8和一个N沟道MOSFET开关管9，当蓄电池5电压低于过放门限电压时，单片机12可通过驱动控制电路11控制N沟道MOSFET开关管9断开负极主线路，蓄电池5停止对负载10供电，从而有效对蓄电池5进行过放保护。
[0019]当太阳能光伏控制器受到恶劣复杂环境影响发生负载10输入端或放电线路短路，导致蓄电池5放电电流突然过大时，此时会在负极主线路7上的采样电阻8上形成一个大电压降信号，这个大电压降信号通过信号放大和电流采集电路2进行放大后一方面交给单片机12内部A/D转换器进行处理，单片机12通过运算处理可以实时计算出负极主线路上的电流大小，另一方面交给电压比较器和恢复控制电路3进行电压比较，大电压降信号比闕值基准电压大，电压比较器输出高电平，而电压比较器输出端与驱动控制电路11的控制端相连，当驱动控制电路11的控制端为高电平时，驱动控制电路11会控制N沟道MOSFET开关管9断开负极主线路，从而有效防止蓄电池和放电线路因放电电流过大而被烧坏。
[0020]同时单片机12开启内部计时，在过流保护间隔一段固定时间后，采用I/O 口控制恢复控制电路使得电压比较器输出端为低电平，电压比较器输出端与驱动控制电路11的控制端相连，当驱动控制电路11的控制端为低电平时，驱动控制电路11会控制N沟道MOSFET开关管9导通，蓄电池5恢复对负载10供电，负极主线路7上重新有电流流过，在采样电阻8上形成电压降信号，电压降信号通过信号放大和电流采集电路2进行放大后交给电压比较器和恢复控制电路3进行电压比较，当电压降信号大于闕值基准电压时，表明负极主线路7上的电流仍然过大，超过了额定电流值，电压比较器输出高电平，驱动控制电路11仍旧会控制N沟道MOSFET开关管9断开负极主线路，防止蓄电池和放电线路因放电电流过大而被烧坏。单片机12再次间隔一定固定时间后，采用I/O 口控制恢复控制电路使得电压比较器输出端为低电平，使得N沟道MOSFET开关管9再次导通，再次进行电压比较来确定主线路上的电流是否超过额定电流。
[0021]当电压降信号小于闕值基准电压时，表明负极主线路7上的电流没有超过额定电流值，电压比较器输出低电平，驱动控制电路11会控制N沟道MOSFET开关管9导通，蓄电池5恢复对负载10供电。此时，单片机12撤销内部计时。太阳能光伏控制器恢复正常工作。单片机12可通过状态监测电路4感测电压比较器的输出电平，从而确定太阳能光伏控制器是否处于过流保护状态。
【主权项】
1.一种太阳能光伏控制器用的过流保护及启动恢复电路，包括蓄电池(5)和负载(10 )，其特征在于:蓄电池(5 )的正极主线路(6 )与负载(10 )正极连接，蓄电池(5 )负极主线路(7)串连电流采样电阻(8)和N沟道MOSFET开关管(9)连接负载(10)的负极，信号放大及电流采集电路(2 )的输入端连接电流采样电阻(8 )的两端，信号放大及电流采集电路(2 )的两个输出端其中一端与电压比较器和恢复控制电路(3)连接，另一端连接单片机(12)的A/D端口，单片机(12)的两个I/O端分别通过线路与电压比较器和恢复控制电路(3)以及驱动控制电路(11)串连构成循环连接，状态监测电路(4)的两端分别连接电压比较器和恢复控制电路(3)和单片机(12)的I/O端口。
2.根据权利要求1所述的太阳能光伏控制器用的过流保护及启动恢复电路，其特征在于:所述的电压比较器和恢复控制电路(3)由一片运算放大器集成芯片U1B、五个电阻、两个二极管和一个NPN型三极管组成。电阻R31、R32和运算放大器UlB组成了电压比较器，电阻R31和R32构成了电压比较器的闕值基准电压电路，并连接至运算放大器UlB的反向输入端。电阻R33、R34、二极管D31和三极管Q31构成恢复控制电路，R34电阻的一端与单片机(12)的I/O 口相连接，另一端连接至三极管Q31的基极端，三极管Q31的发射极接蓄电池地端，集电极连接至运算放大器UlB的同向输入端，运算放大器UlB的输出端与二极管D31相连，二极管D31与电阻R34相连接至三极管Q31的集电极，运算放大器UlB的输出端通过限流电阻R35和二极管D32连接至驱动控制电路(11)的控制端。
3.根据权利要求1所述的太阳能光伏控制器用的过流保护及启动恢复电路，其特征在于:所述的状态监测电路(4)由一片NPN型三极管Q41、两个电阻R41和R42组成。限流电阻R41的一端与运算放大器UlB的输出端相连，另一端连接至三极管Q41的基极端，限流电阻R42的一端接电源，一端连接至三极管Q41的集电极端，三极管Q41的集电极连接至单片机(12 )的I/O 口，发射极接蓄电池地端。
4.根据权利要求1所述的太阳能光伏控制器用的过流保护及启动恢复电路，其特征在于:所述的驱动控制电路(11)由两个NPN型三极管、两个二极管和三个电阻组成。其中二极管D12的负极和三极管Q12的集电极接在N沟道MOSFET开关管(9)的栅极处，二极管D12的正极和三极管Q12的发射极接在蓄电池地端。三极管Q12的集电极与限流电阻R13—端相连，电阻R13的另一端接在正极主线路(6)上，三极管Q12的基极与二极管Dll的负极相连，二极管Dll的正极与三极管Qll和限流电阻R12的一端相连，限流电阻R12的另一端接在正极主线路(6)上。三极管Qll的基极与电阻Rll的一端相连接，电阻Rll的另一端与单片机(12)的I/O 口相连接。
【专利摘要】本发明提供一种太阳能光伏控制器用的过流保护及启动恢复电路，电路采用的技术方案是蓄电池对负载的放电线路上串上一个电流采样电阻，采用运算放大器和若干电阻构成的同相比例放大电路对采样电阻上的电压信号进行放大，然后交给由运算放大器和若干电阻构成的电压比较器进行比较输出高低电平，电压比较器与驱动控制电路的控制端相连，控制开关管导通和截止；同时本电路在电压比较器运放的同相输入端设置有恢复控制电路，可通过单片机I/O口进行智能恢复控制；在电压比较器的输出端设置有监测状态电路。通过上述这样一种电路设计，提高了太阳能光伏控制器的工作稳定性和遇到障碍后自动恢复工作的能力。
【IPC分类】H02H7-00, H02H3-06, H02S50-00
【公开号】CN104734630
【申请号】CN201310701829
【发明人】盛荣
【申请人】湖北歌润新能源有限责任公司
【公开日】2015年6月24日
【申请日】2013年12月19日