專利名稱：一種具有自控充放電功能的太陽能電源的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種太陽能電源，特別是一種具有自控充放電功 能的太陽能電源。
背景技術：
隨著科學技術水平的提高，太陽能能源被我們廣泛利用，隨著家 用或商用的小型可移動電器的逐步增多，太陽能電源為人們提供了許 多便利條件，它可以通過可控光電電路將太陽光信號轉換為電信號， 從而在無電源情況下給蓄電池充電。但是現有技術中的太陽能電源不 可以通過設定蓄電池上電壓的臨界值來控制充電和放電，充電時間過 長會導致蓄電池過充而受損，放電時間過長會使蓄電池漏電過多而影 響壽命。 發(fā)明內容
為克服太陽能電源中的蓄電池過充電和過放電問題，本實用新型 設計一種具有自控充放電功能的太陽能電源，解決了蓄電池的自我保 護功能。
本實用新型實現發(fā)明目的采用的技術方案是，太陽能電源的結構 中包括可控光電電路、蓄電池、轉換電路、控制電路和輸出電路，其 中光電電路中光電池輸出的電流與蓄電池連接，蓄電池輸出的直流電
6流接入到轉換電路中，轉換電路通過電流轉換輸出交流電流接入到輸 出電路進行交流輸出，蓄電池輸出的電壓信號接入到控制電路的信號 采集端，控制電路通過檢測輸出控制信號接到可控光電電路的輸出控 制端上，控制電路的輸出控制信號連接到轉換電路中的控制端。
本實用新型的有益效果是重量輕，攜帶方便,既可當作固定電源, 也可移動使用，光電池隨時隨地，可很方便的給電源充電。
以下結合附圖對本實用新型進行詳細說明。

圖1為本實用新型的電路原理框圖。
圖2為本實用新型的轉換電路的原理框圖。 圖3為本實用新型的控制電路的原理框圖。 圖4為本實用新型的電路1的實施例。 圖5為本實用新型的電路3A的實施例。 圖6為本實用新型的電路3B的實施例。 圖7為本實用新型的電路3C的實施例。 圖8為本實用新型的電路5的實施例。 圖9為本實用新型的電路4的實施例。
附圖中，l是可控光電電路，2是蓄電池，3是轉換電路，3A是 穩(wěn)壓電路，3B是振蕩電路，3C是逆變電路，4是控制電路，4A是 基準電壓電路，4B是過充電保護控制電路，4C是過放電保護控制電 路，5是輸出電路，7809是三端穩(wěn)壓管，Rl、 R2……R12是電阻，Cl、 C2、 C3是電容，D0、 Dl、 D2是二極管，Ql、 Q2、 Q3是開關 管，SOL是光電池，PC1是光耦，FU是保險絲，T是變壓器，LM339、 SG3525是芯片，Kl、 K2是開關。
圖4 8中，①、②、③……⑩表明了信號流入流出的方向。
具體實施方式

參看圖l, 一種具有自控充放電功能的太陽能電源，太陽能電源 的結構中包括可控光電電路1、蓄電池2、轉換電路3、控制電路4 和輸出電路5，其中光電電路l中光電池SOL輸出的電流與蓄電池2 連接，蓄電池2輸出的直流電流接入到轉換電路3中，轉換電路3通 過電流轉換輸出交流電流接入到輸出電路5進行交流輸出，蓄電池2 輸出的電壓信號接入到控制電路4的信號采集端，控制電路4通過檢 測輸出控制信號接到可控光電電路1的輸出控制端上，控制電路4的 輸出控制信號連接到轉換電路3中的控制端。
參看圖3，上述的控制電路4由芯片SG3525和外圍配套電阻所 搭接而成的基準電壓電路4A、過充電保護控制電路4B和過放電保護 控制電路4C構成，基準電壓電路4A、過充電保護控制電路4B和過 放電保護控制電路4C的輸入信號都由蓄電池2輸出的電壓信號提供， 過充電保護控制電路4B的控制信號接入可控光電電路1的信號控制 端，過放電保護控制電路4C的控制信號接入轉換電路3中的信號控 制端。
參看圖3和圖9，上述的基準電壓電路4A輸出接到芯片SG3525的第12引腳和第4引腳上，由分壓電阻R5和R6構成，所述的過充 電保護控制電路4B輸出連接到芯片SG3525的第10引腳，由芯片 SG3525的第8引腳串聯(lián)電阻R8和光耦PC1輸出連接到可控光電電 路1的信號控制端，由分壓電阻R7和R8構成，所述的過放電保護 控制電路4C輸出連接到芯片SG3525的第5引腳，由芯片SG3525 的第7引腳輸出連接到轉換電路3的信號控制端上，由分壓電阻R9 和R10構成。
參看圖2，上述的轉換電路3由振蕩電路3B和逆變電路3C串聯(lián) 構成，振蕩電路3B中芯片LM339第14引腳的電壓信號直接由蓄電 池2的輸出電壓提供，逆變電路3C的信號控制端與控制電路4中匹 配的輸出控制信號端連接，換相輸出電流引至輸出電路5的輸入端。
參看圖4，上述的可控光電電路1包括開關管Q3、光電池SOL 和二極管DO，其中開關管Q3的源極與光電池S0L負極連接，光電 池SOL正極與二極管DO串聯(lián)，二極管DO輸出端與蓄電池2的正極 連接對其充電，開關管Q3的漏極接地，柵極作為可控光電電路l的 輸入通過光耦PC1和電阻Rll連接到控制電路4輸出的控制信號端。
參看圖8，上述的輸出電路5包括變壓器T和保險絲FU，該變 壓器T的原邊的兩端分別與逆變電路3C中的兩個開關管Ql、 Q2的 源極電連接，保險絲FU連接在變壓器T的輸出端。
參看圖6，上述的振蕩電路3B包括芯片LM339和電阻R1、 R2、 電容C3組成的阻容振子，電容C3與電阻R2串聯(lián)一起接到芯片LM339的第12引腳上，電阻R1與電容C3并聯(lián)且電阻R1連接到芯 片LM339的第13引腳上，芯片LM339的第14引腳作為輸入接到蓄 電池2的輸出端，芯片LM339的第5引腳和第6引腳輸出接到逆變 電路3C的輸入端。
參看圖7，上述的逆變電路3C包括電阻R3、 R4， 二極管D1、 D2和開關管Q1、 Q2，開關管Q1、 Q2的控制柵極通過電阻R3、 R4 接在芯片LM339的5、 6腳上，結合變壓器原邊線圈形成交變振蕩電 路，過放電控制信號從芯片SG3525的7腳引出、接在二極管Dl、 D2的公共端點分別送至開關管Ql、 Q2的柵極。
參看圖2，為使蓄電池2的輸出電壓信號穩(wěn)定，還可以在蓄電池 與振蕩電路3B之間串聯(lián)一個穩(wěn)壓電路3A,穩(wěn)壓電路3A的輸出端連 接到振蕩電路犯中芯片LM339的第14引腳上，與振蕩電路3B、逆 變電路3C —起組成轉換電路3。
參看圖5，該穩(wěn)壓電路3A包括電容Cl、 C2和三端穩(wěn)壓管7809, 電容C1、C2分別與三端穩(wěn)壓管7809的兩端電連接，三端穩(wěn)壓管7809 的輸入端與蓄電池2電連接，輸出端分別連接到控制電路4中的基準 電壓電路4A的輸入端和芯片LM339的第14引腳，三端穩(wěn)壓管7809 的第三端與地連接，且三端穩(wěn)壓管7809的輸入輸出端分別與電容Cl 和C2連接入地。
本實用新型在使用時，可控光電電路1由封裝的光電池SOL為 主要部件形成的直流電，對蓄電池2充電，蓄電池2作為蓄能器件，也是作為本電源的供電器件，需要給予過充過放的保護，當蓄電u
電壓高于14V時，由芯片SG3525的8 /9 /10腳組成的過充電保護控 制電路4B， 8腳輸出高電平，光耦PC1導通，開關管Q3柵極也為低 電平，開關管Q3截止，光電池SOL充電被截斷，當蓄電池2電壓低 于13.5V時，由芯片SG3525的8/ 9 /10腳組成的過充電保護控制電 路5B的8腳輸出低電平，光耦PC1截止，開關管Q3柵極為高電平， 開關管Q3導通工作，這時光電池SOL對蓄電池2充電。當蓄電池2 電壓低于11.3V時，由芯片SG3525的5 /6 /7腳組成的過放電保護控 制電路4C， 7腳輸出低電平，二極管D1、D2導通，沒有振蕩信號輸 出，開關管Q1、 Q2柵極電位限制在截止電位，開關管Q1、 Q2截止， 變壓器T無電流流過，無電壓輸出，至此，保護了蓄電池2，以免進 一步放電。芯片LM339作為逆變振蕩的主要器件，其組成的振蕩電 路3B可提供50~60HZ的方波振蕩信號，供給逆變電路3C使用，以 便使輸出得到50~60HZ的交流電。
本實用新型的有益效果是重量輕，攜帶方便，既可當作固定電源， 也可移動使用，光電池隨時隨地，可很方便的給電源充電。
權利要求1、一種具有自控充放電功能的太陽能電源，通過光電轉換元件將太陽能轉換為電信號，其特征在于所述的太陽能電源的結構中包括可控光電電路(1)、蓄電池(2)、轉換電路(3)、控制電路(4)和輸出電路(5)，其中光電電路(1)中光電池(SOL)輸出的電流與蓄電池(2)連接，蓄電池(2)輸出的直流電流接入到轉換電路(3)中，轉換電路(3)通過電流轉換輸出交流電流接入到輸出電路(5)進行交流輸出，蓄電池(2)輸出的電壓信號接入到控制電路(4)的信號采集端，控制電路(4)通過檢測輸出控制信號接到可控光電電路(1)的輸出控制端上，控制電路(4)的輸出控制信號連接到轉換電路(3)中的控制端。
2、 根據權利要求1所述的一種具有自控充放電功能的太陽能電 源，其特征在于所述的控制電路(4)由芯片(SG3525)和外圍配 套電阻所搭接而成的基準電壓電路(4A)、過充電保護控制電路(4B) 和過放電保護控制電路(4C)構成，基準電壓電路(4A)、過充電保 護控制電路(4B)和過放電保護控制電路(4C)的輸入信號都由蓄 電池(2)輸出的電壓信號提供，過充電保護控制電路(4B)的控制 信號接入可控光電電路(1)的信號控制端，過放電保護控制電路(4C ) 的控制信號接入轉換電路(3)中的信號控制端。
3、 根據權利要求2所述的一種具有自控充放電功能的太陽能電 源，其特征在于所述的基準電壓電路(4A)輸出接到芯片(SG3525)的第12引腳和第4引腳上，由分壓電阻(R5)和(R6)構成，所述 的過充電保護控制電路(4B)輸出連接到芯片(SG3525)的第10引 腳，由芯片(SG3525)的第8引腳串聯(lián)電阻(R8)和光耦(PC1)輸 出連接到可控光電電路(l)的信號控制端，由分壓電阻(R7)和(R8) 構成，所述的過放電保護控制電路(4C)輸出連接到芯片(SG3525) 的第5引腳，由芯片(SG3525)的第7引腳輸出連接到轉換電路(3) 的信號控制端上，由分壓電阻(R9)和(R10)構成。
4、 根據權利要求1所述的一種具有自控充放電功能的太陽能電 源，其特征在于所述的轉換電路(3)由振蕩電路(3B)和逆變電 路(3C)串聯(lián)構成，振蕩電路(3B)中芯片(LM339)第14引腳的 電壓信號直接由蓄電池(2)的輸出電壓提供，逆變電路(3C)的信 號控制端與控制電路(4)中匹配的輸出控制信號端連接，換相輸出 電流引至輸出電路(5)的輸入端。
5、 根據權利要求1所述的一種具有自控充放電功能的太陽能電 源，其特征在于所述的可控光電電路(1)包括開關管(Q3)、光 電池(SOL)和二極管(D0)，其中開關管(Q3 )的源極與光電池(SOL) 負極連接，光電池(SOL)正極與二極管(DO)串聯(lián)，二極管(DO) 輸出端與蓄電池(2)的正極連接對其充電，開關管(Q3)的漏極接 地、柵極作為可控光電電路(1)的輸入端通過光耦(PCI)和電阻(Rll)連接到控制電路(4)的輸出信號端。
6、 根據權利要求l所述的一種具有自控充放電功能的太陽能電源，其特征在于所述的輸出電路(5)包括變壓器(T)和保險絲(FU), 該變壓器(T)的原邊的兩端分別與逆變電路(3C)中的兩個開關管 (Ql)、 (Q2)的源極電連接，保險絲(FU)連接在變壓器(T)的 輸出端。
7、 根據權利要求4所述的一種具有自控充放電功能的太陽能電 源，其特征在于所述的振蕩電路(3B)包括芯片(LM339)和電阻(Rl)、 (R2)、電容(C3)組成的阻容振子，電容(C3)與電阻(R2) 串聯(lián)一起接到芯片(LM339)的第12引腳上，電阻(R1)與電容(C3) 并聯(lián)且電阻(R1)連接到芯片(LM339)的第13引腳上，芯片(LM339) 的第14引腳作為輸入接到蓄電池(2)的輸出端，芯片(LM339)的 第5引腳和第6引腳輸出接到逆變電路(3C)的輸入端。
8、 根據權利要求4所述的一種具有自控充放電功能的太陽能電 源，其特征在于所述的逆變電路(3C)包括電阻(R3)、 (R4), 二 極管(Dl)、 (D2)和開關管(Ql)、 (Q2)，開關管(Ql)、 (Q2)的 控制柵極通過電阻(R3)、 (R4)接在芯片LM339的5、 6腳上，結 合變壓器原邊線圈形成交變振蕩電路，過放電控制信號從芯片 SG3525的7腳引出、接在二極管(Dl)、 (D2)的公共端點分別送至 開關管(Ql)、 (Q2)的柵極。
9、 根據權利要求4所述的一種具有自控充放電功能的太陽能電 源，其特征在于在蓄電池與振蕩電路(3B)之間串聯(lián)一個穩(wěn)壓電路(3A)，穩(wěn)壓電路(3A)的輸出端連接到振蕩電路GB)中芯片(LM339)的第14引腳上，與振蕩電路(3B)、逆變電路(3C) —起組成轉換 電路(3)。
10、根據權利要求9所述的一種具有自控充放電功能的太陽能電 源，其特征在于所述的穩(wěn)壓電路(3A)包括電容(CI)、 (C2)和 三端穩(wěn)壓管(7809)，電容(Cl)、 (C2)分別與三端穩(wěn)壓管(7809) 的兩端電連接，三端穩(wěn)壓管(7809) fe輸入端與蓄電池(2)電連接， 輸出端分別連接到控制電路(4)中的基準電壓電路(4A)的輸入端 和芯片(LM339)的第14引腳，三端穩(wěn)壓管(7809)的第三端與地 連接，且三端穩(wěn)壓管(7809)的輸入輸出端分別與電容(Cl)和(C2) 連接入地。
專利摘要一種具有自控充放電功能的太陽能電源，解決蓄電池的自我保護功能問題。采用的技術方案是，太陽能電源的結構中包括可控光電電路、蓄電池、轉換電路、控制電路和輸出電路，其中光電電路中光電池輸出的電流與蓄電池連接，蓄電池輸出的直流電流接入到轉換電路中，轉換電路通過電流轉換輸出交流電流接入到輸出電路進行交流輸出，蓄電池輸出的電壓信號接入到控制電路的信號采集端，控制電路通過檢測輸出控制信號接到可控光電電路的輸出控制端上，控制電路的輸出控制信號連接到轉換電路中的控制端。本實用新型的優(yōu)點是重量輕，攜帶方便，既可當作固定電源，也可移動使用，光電池隨時隨地，可很方便的給電源充電。
文檔編號H02J7/00GK201282351SQ20082021250
公開日2009年7月29日 申請日期2008年10月14日 優(yōu)先權日2008年10月14日
發(fā)明者楊富福, 魏學平 申請人:深圳市保元實業(yè)發(fā)展有限公司