專利名稱：一種太陽(yáng)能控制器控制電路的供電方法及其電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于電路技術(shù)領(lǐng)域，涉及太陽(yáng)能充放電控制器的控制電路、CPU和檢測(cè)電路的電源供電方法，為一種太陽(yáng)能控制器控制電路的供電方法及其電路。
背景技術(shù)：
目前太陽(yáng)能離網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)中的太陽(yáng)能控制器自身的電源基本都取自于蓄電池，通常都使用的鉛酸蓄電池，因?yàn)樘?yáng)能控制器自身功耗很小，普通的鉛酸蓄電池即使在欠壓狀態(tài)下，也能維持控制器使用相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間，即使太陽(yáng)能電池板因?yàn)橐粫r(shí)沒有光照暫無電源，控制器也能維持直到太陽(yáng)能電池板產(chǎn)生電能，再控制太陽(yáng)能給蓄電池充電。但是鉛酸蓄電池由于會(huì)產(chǎn)生 環(huán)境污染、體積重量較大等因素，其應(yīng)用受到限制。隨著鋰電池技術(shù)的發(fā)展，且價(jià)格進(jìn)一步下跌，鋰電池以其體積小、污染少等優(yōu)勢(shì)，在太陽(yáng)能離網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)中得到更多的應(yīng)用。但當(dāng)蓄電池為鋰電池時(shí)，因?yàn)殇囯姵貎?nèi)置的保護(hù)板在蓄電池過放時(shí)會(huì)自動(dòng)保護(hù)，也就是在深度欠壓時(shí)會(huì)徹底關(guān)斷輸出，使太陽(yáng)能控制器整個(gè)失電，CPU和充放電控制電路及各種檢測(cè)電路均不工作，由于控制器失電，即使太陽(yáng)能電池板有電，也無法控制太陽(yáng)能電池板對(duì)蓄電池進(jìn)行充電，使整個(gè)太陽(yáng)發(fā)電系統(tǒng)失效。從電源的角度考慮，如果采用太陽(yáng)能電池板和蓄電池作為雙電源給太陽(yáng)能控制器的電源模塊供電，使控制器的控制和檢測(cè)電路在蓄電池失電后能夠利用太陽(yáng)能電池板繼續(xù)工作，會(huì)存在很多電路設(shè)計(jì)上的問題:1)太陽(yáng)能電池板給蓄電池充電時(shí)要求是共正極；2)控制器的檢測(cè)電路與蓄電池的負(fù)極需要等電位共地；3)太陽(yáng)能電池板的電壓隨太陽(yáng)光照的變化而變化，電壓波動(dòng)幅度較大，如24V控制器系統(tǒng)的太陽(yáng)能電池板電壓可以從O到70V，這就要求從太陽(yáng)能電池板取電的電路的輸入電壓范圍很寬；而蓄電池的電壓與太陽(yáng)能電池板范圍不同，兩種輸入電源就要求有單獨(dú)的供電輸入電路；4)蓄電池失電時(shí)，控制電路失效，此時(shí)要求太陽(yáng)能電池板能夠自動(dòng)向控制電路供電；5)太陽(yáng)能電池板在向控制電路供電時(shí)還要完成對(duì)蓄電池的充電工作；基于上述原因，考慮采用太陽(yáng)能電池板電源的話，電路設(shè)計(jì)的限制條件很多，如果直接將太陽(yáng)能電池板和蓄電池各自穩(wěn)壓后給控制器的控制電路供電，電路會(huì)很復(fù)雜，要增加很多額外電路，電路成本較高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的問題是:太陽(yáng)能離網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)中，對(duì)太陽(yáng)能控制器控制電路供電時(shí)，一旦蓄電池停止工作，整個(gè)控制電路就會(huì)失電，控制器無法控制對(duì)蓄電池進(jìn)行充電，也無法從太陽(yáng)能電池板中直接獲取電能；導(dǎo)致整個(gè)太陽(yáng)發(fā)電系統(tǒng)失效無法自動(dòng)再啟動(dòng)。本發(fā)明的技術(shù)方案為:一種太陽(yáng)能控制器控制電路的供電方法，設(shè)置兩個(gè)穩(wěn)壓模塊，實(shí)現(xiàn)通過蓄電池或太陽(yáng)能電池板向控制電路電源模塊供電:蓄電池向控制電路電源模塊供電時(shí)，電流從蓄電池的正極流出，經(jīng)第一穩(wěn)壓模塊、控制電路電源模塊流入蓄電池的負(fù)極，通過第一穩(wěn)壓模塊使控制電路電源模塊的電壓保持在穩(wěn)定值V;
太陽(yáng)能電池板向控制電路電源模塊供電時(shí)，電流從太陽(yáng)能電池板的正極流出，經(jīng)第一穩(wěn)壓模塊、控制電路電源模塊、第二穩(wěn)壓模塊流入太陽(yáng)能電池板的負(fù)極，通過第一穩(wěn)壓模塊和第二穩(wěn)壓模塊使控制電路電源模塊的電壓保持在穩(wěn)定值V ;其中第一穩(wěn)壓模塊的基準(zhǔn)端連接控制電路電源模塊的輸出端，第二穩(wěn)壓模塊的基準(zhǔn)端連接控制電路電源模塊的輸入端。當(dāng)蓄電池失電時(shí)，控制電路電源模塊由太陽(yáng)能電池板獲得電能，控制電路開始工作后，控制電路控制充電模塊工作，使太陽(yáng)能電池板向蓄電池充電，蓄電池充電完畢后，蓄電池繼續(xù)向控制電路電源模塊供電；其中控制電路電源模塊的接地點(diǎn)與蓄電池的負(fù)極相連，使兩者等電位，用于控制電路檢測(cè)蓄電池的電壓。所述蓄電池為鋰電池。一種太陽(yáng)能控制器控制電路的供電電路，設(shè)有兩個(gè)穩(wěn)壓模塊，其中:第一穩(wěn)壓模塊設(shè)有輸入、基準(zhǔn)和輸出三個(gè)接點(diǎn):輸入接點(diǎn)與太陽(yáng)能電池板和蓄電池的正極相連；基準(zhǔn)接 點(diǎn)與蓄電池的負(fù)極、控制電路電源模塊的接地點(diǎn)和第二穩(wěn)壓模塊的輸入接點(diǎn)相連；輸出接點(diǎn)與控制電路電源模塊的輸入端及第二穩(wěn)壓模塊的基準(zhǔn)接點(diǎn)相連；第二穩(wěn)壓模塊設(shè)有輸入、基準(zhǔn)和輸出三個(gè)接點(diǎn):輸入接點(diǎn)與蓄電池的負(fù)極、控制電路電源模塊的接地點(diǎn)及第一穩(wěn)壓模塊的基準(zhǔn)接點(diǎn)相連；基準(zhǔn)接點(diǎn)與控制電路電源模塊的輸入端及第一穩(wěn)壓模塊輸出端相連；輸出接點(diǎn)與太陽(yáng)能電池板的負(fù)極相連。 供電電路的太陽(yáng)能電池板負(fù)極和蓄電池負(fù)極之間連接有充電模塊。充電模塊的一端連接蓄電池負(fù)極、第一穩(wěn)壓模塊的基準(zhǔn)接點(diǎn)、第二穩(wěn)壓模塊的輸入接點(diǎn)和控制電路電源模塊的接地點(diǎn)，另一端連接太陽(yáng)能電池板負(fù)極和第二穩(wěn)壓模塊輸出接點(diǎn)。針對(duì)太陽(yáng)能控制器控制電路的供電問題，考慮各種設(shè)計(jì)要求以及設(shè)計(jì)成本，本發(fā)明提供了一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低廉、易于實(shí)現(xiàn)的太陽(yáng)能控制器控制電路的供電方法和電路，當(dāng)蓄電池能正常輸出電能時(shí)，控制器的供電取自于蓄電池；當(dāng)蓄電池關(guān)斷輸出時(shí)，則轉(zhuǎn)為由太陽(yáng)能電池板供電，即使在夜間太陽(yáng)能電池板暫時(shí)沒有電能，隨著白天太陽(yáng)的照射，太陽(yáng)能電池板會(huì)發(fā)電，當(dāng)太陽(yáng)能電池板兩端的電壓達(dá)到一定值時(shí)，控制器的供電電路就能恢復(fù)工作，喚醒控制器進(jìn)入工作狀態(tài)，并打開充電模塊，對(duì)蓄電池充電，充到一定的電壓時(shí)，蓄電池恢復(fù)輸出，太陽(yáng)能控制器可以繼續(xù)使用蓄電池的電能。這樣，整個(gè)太陽(yáng)能控制器即使暫時(shí)出現(xiàn)失電的情況，也能很快自動(dòng)恢復(fù)，保證了太陽(yáng)發(fā)電系統(tǒng)的持續(xù)工作。另外，因?yàn)樘?yáng)能電池板的輸出電壓是一個(gè)變化的電源，對(duì)于12V和24V自動(dòng)適應(yīng)的太陽(yáng)能控制器，太陽(yáng)能電池板的電壓范圍為0-70V，而蓄電池的電壓也是一個(gè)變化的電源，例如12V的鋰電池輸出為0-15V，這樣就需要注意將太陽(yáng)能電池和蓄電池連接到控制器時(shí)的輸入線連接不能出錯(cuò)，否則會(huì)因?yàn)殡妷旱牟贿m配而燒壞控制器。本發(fā)明通過第一穩(wěn)壓模塊和第二穩(wěn)壓模塊將控制器控制電路的輸入穩(wěn)壓在一個(gè)較低電壓，蓄電池與太陽(yáng)能電池板共用一部分穩(wěn)壓電路，精簡(jiǎn)了電路結(jié)構(gòu)，更重要的是即使將太陽(yáng)能電池板和蓄電池的輸入線接錯(cuò)，也不會(huì)導(dǎo)致控制器控制電路的損壞，所以此電路還可以避免因控制器的接線錯(cuò)誤而導(dǎo)致控制器損壞。本發(fā)明可適用于使用包含鋰電池在內(nèi)的各種蓄電池的太陽(yáng)能控制器，在蓄電池失電時(shí)維持太陽(yáng)能控制器控制電路的工作。


圖1為本發(fā)明的框圖。圖2為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的電路圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明提出了一種太陽(yáng)能控制器控制電路的供電方法和電路，尤其適用于鋰電池作為蓄電池的情況，既可以通過鋰電池向控制電路的電源模塊供電，也可以通過太陽(yáng)能電池板向控制電路的電源模塊供電，從而在鋰電池過放保護(hù)板放電開關(guān)B斷開的情況下，只要太陽(yáng)能電池板電壓達(dá)到一定值，控制器等控制電路恢復(fù)工作，打開充電模塊，進(jìn)而太陽(yáng)能電池板通過充電模塊對(duì)鋰電池進(jìn)行充電。當(dāng)鋰電池達(dá)到放電恢復(fù)電壓時(shí)，鋰電池過放保護(hù)板放電開關(guān)B自動(dòng)閉合，鋰電池開始為控制電路電源模塊供電。如圖1所示，本發(fā)明的電路控制電路電源模塊、兩個(gè)穩(wěn)壓模塊，第一穩(wěn)壓模塊設(shè)有輸入、基準(zhǔn)和輸出三個(gè)接點(diǎn):Al)輸入接點(diǎn)與太陽(yáng)能電池板和蓄電池的正極相連；BI)基準(zhǔn)接點(diǎn)與蓄電池的負(fù)極、控制電路電源模塊的接地點(diǎn)和第二穩(wěn)壓模塊的輸入接點(diǎn)相連； Cl)輸出接點(diǎn)與控制電路電源模塊的輸入端及第二穩(wěn)壓模塊的基準(zhǔn)接點(diǎn)相連；第二穩(wěn)壓模塊設(shè)有輸入、基準(zhǔn)和輸出三個(gè)接點(diǎn):A2)輸入接點(diǎn)與蓄電池的負(fù)極、控制電路電源模塊的接地點(diǎn)及第一穩(wěn)壓模塊的基準(zhǔn)接點(diǎn)相連；B2)基準(zhǔn)接點(diǎn)與控制電路電源模塊的輸入端及第一穩(wěn)壓模塊輸出端相連；C2)輸出接點(diǎn)與太陽(yáng)能電池板的負(fù)極相連。供電電路的太陽(yáng)能電池板負(fù)極和蓄電池負(fù)極之間連接有充電模塊。充電模塊的一端連接蓄電池負(fù)極、第一穩(wěn)壓模塊的基準(zhǔn)接點(diǎn)、第二穩(wěn)壓模塊的輸入接點(diǎn)和控制電路電源模塊的接地點(diǎn)，另一端連接太陽(yáng)能電池板負(fù)極和第二穩(wěn)壓模塊輸出接點(diǎn)。當(dāng)蓄電池失電時(shí)，控制電路電源模塊由太陽(yáng)能電池板獲得電能，控制電路開始工作后，控制電路控制充電模塊工作，使太陽(yáng)能電池板向蓄電池充電，蓄電池充電完畢后，蓄電池繼續(xù)向控制電路電源模塊供電；其中控制電路電源模塊的接地點(diǎn)與蓄電池的負(fù)極相連，并共地，使兩者等電位，用于控制電路檢測(cè)蓄電池的電壓。圖1中箭頭方向代表太陽(yáng)能電池板、蓄電池向控制電路電源模塊供電回路。當(dāng)蓄電池向太陽(yáng)能控制器供電時(shí)，電流從蓄電池的正極流出，經(jīng)第一穩(wěn)壓模塊、控制電路電源模塊流入蓄電池的負(fù)極，此時(shí)在第一穩(wěn)壓模塊上的壓降為VI，在控制電路電源模塊上的壓降為V，蓄電池的電壓為V1+V;當(dāng)太陽(yáng)能電池板向太陽(yáng)能控制器供電時(shí)，電流從太陽(yáng)能電池板的正極流出，經(jīng)第一穩(wěn)壓模塊、控制電路電源模塊、第二穩(wěn)壓模塊流入太陽(yáng)能電池板的負(fù)極，此時(shí)在第一穩(wěn)壓模塊上的壓降為VI，第二穩(wěn)壓模塊上的壓降為V2，控制電路電源模塊上的壓降為V，太陽(yáng)能電池的電壓為V1+V2+V。因此無論是蓄電池供電還是太陽(yáng)能電池板供電，且各自的電壓是多少，根據(jù)本發(fā)明的電路，都可以通過調(diào)整穩(wěn)壓模塊的電路參數(shù)，使控制電路電源模塊的電壓V保持一個(gè)穩(wěn)定值，兩種供電方式的變換也不會(huì)對(duì)控制器帶來?yè)p傷。并且當(dāng)太陽(yáng)能電池板的電壓達(dá)到給蓄電池充電的電壓時(shí)，充電模塊打開，太陽(yáng)能電池板的電壓和畜電池基本相等。在鋰電池過放保護(hù)板放電開關(guān)B斷開的情況下，太陽(yáng)能電池板電壓通過穩(wěn)壓模塊處理后傳遞給控制電路電源模塊，控制器得電后，太陽(yáng)能電池板通過充電模塊給鋰電池充電。當(dāng)鋰電池達(dá)到放電恢復(fù)電壓時(shí),鋰電池過放保護(hù)板放電開關(guān)B自動(dòng)閉合，鋰電池恢復(fù)向控制電路電源模塊供電。本發(fā)明具有以下特點(diǎn):I)在鋰電池過放保護(hù)板放電開關(guān)斷開的情況下，太陽(yáng)能電池板可以自動(dòng)給控制電路電源模塊供電。2)控制器得電后，打開充電模 塊對(duì)鋰電池進(jìn)行充電，當(dāng)鋰電池達(dá)到放電恢復(fù)電壓時(shí)，鋰電池保護(hù)板放電開關(guān)B自動(dòng)閉合，鋰電池開始為控制電路電源模塊供電。3)現(xiàn)有的控制器在太陽(yáng)能電池板的接線誤接在控制器輸入端時(shí)，控制器電源部分會(huì)因?yàn)闊o法承受高電壓而燒毀，本發(fā)明電路的穩(wěn)壓模塊可以將太陽(yáng)能電池板電壓處理為一個(gè)穩(wěn)定的電壓供給控制電路電源模塊，從而有效的保護(hù)控制器。下面通過一個(gè)具體實(shí)施例來說明本發(fā)明。如圖2所示，電路包括第一穩(wěn)壓模塊、第二穩(wěn)壓模塊、控制電路電源模塊和充電模塊。所述的第一穩(wěn)壓模塊由R1，Q1，D4組成，有三個(gè)接點(diǎn)，分別與I)太陽(yáng)能電池和鋰電池的正極相連；2)與充電模塊的一端、第二穩(wěn)壓模塊的一端、控制電路電源模塊的基準(zhǔn)端及蓄電池的負(fù)極相連；3)控制電路電源模塊輸入端、第二穩(wěn)壓模塊的一端相連。所述的第二穩(wěn)壓模塊由R2，Q2，D2，D3組成，有三個(gè)接點(diǎn)，分別與I)第一穩(wěn)壓模塊的一端、控制電路電源模塊的輸入端相連；2)與鋰電池負(fù)極相連、控制電路電源模塊的基準(zhǔn)端、第一穩(wěn)壓模塊的基準(zhǔn)端、充電控制模塊的一端；3)太陽(yáng)能電池的負(fù)極、充電模塊的一端相連。所述的第一穩(wěn)壓模塊的輸出和第二穩(wěn)壓模塊的基準(zhǔn)共同接在控制電路電源模塊的輸入端，控制電路電源模塊的基準(zhǔn)端與鋰電池的負(fù)極相連，控制電路電源模塊的輸出給太陽(yáng)能控制器的CPU、控制電路、檢測(cè)電路供電。所述的充電模塊有兩個(gè)接點(diǎn)，分別與太陽(yáng)能電池負(fù)極和鋰電池負(fù)極相連。在鋰電池過放保護(hù)板放電開關(guān)B斷開的情況下，一旦太陽(yáng)能電池電壓達(dá)到一定值，太陽(yáng)能電池電壓通過穩(wěn)壓模塊處理后傳遞給控制電路電源模塊，控制器CPU得電后，控制開關(guān)A閉合，太陽(yáng)能電池通過充電模塊給鋰電池充電。當(dāng)鋰電池達(dá)到放電恢復(fù)電壓時(shí)，鋰電池過放保護(hù)板放電開關(guān)B自動(dòng)閉合，鋰電池恢復(fù)正常供電。本發(fā)明適用于使用包含鋰電池在內(nèi)的各種蓄電池的太陽(yáng)能控制器，在蓄電池發(fā)生失電的情況時(shí)，由太陽(yáng)能電池板提供電源，維持太陽(yáng)能控制器控制電路的工作，再對(duì)蓄電池充電，實(shí)現(xiàn)蓄電池失電后，控制電路的自動(dòng)再啟動(dòng)。
權(quán)利要求
1.一種太陽(yáng)能控制器控制電路的供電方法，其特征是設(shè)置兩個(gè)穩(wěn)壓模塊，實(shí)現(xiàn)通過蓄電池或太陽(yáng)能電池板向控制電路電源模塊供電: 蓄電池向控制電路電源模塊供電時(shí)，電流從蓄電池的正極流出，經(jīng)第一穩(wěn)壓模塊、控制電路電源模塊流入蓄電池的負(fù)極，通過第一穩(wěn)壓模塊使控制電路電源模塊的電壓保持在穩(wěn)定值V; 太陽(yáng)能電池板向控制電路電源模塊供電時(shí)，電流從太陽(yáng)能電池板的正極流出，經(jīng)第一穩(wěn)壓模塊、控制電路電源模塊、第二穩(wěn)壓模塊流入太陽(yáng)能電池板的負(fù)極，通過第一穩(wěn)壓模塊和第二穩(wěn)壓模塊使控制電路電源模塊的電壓保持在穩(wěn)定值V ； 其中第一穩(wěn)壓模塊的基準(zhǔn)端連接控制電路電源模塊的輸出端，第二穩(wěn)壓模塊的基準(zhǔn)端連接控制電路電源模塊的輸入端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種太陽(yáng)能控制器控制電路的供電方法，其特征是當(dāng)蓄電池失電時(shí)，控制電路電源模塊由太陽(yáng)能電池板獲得電能，控制電路開始工作后，控制電路控制充電模塊工作，使太陽(yáng)能電池板向蓄電池充電，蓄電池充電完畢后，蓄電池繼續(xù)向控制電路電源模塊供電；其中控制電路電源模塊的接地點(diǎn)與蓄電池的負(fù)極相連，使兩者等電位，用于控制電路檢測(cè)蓄電池的電壓。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種太陽(yáng)能控制器控制電路的供電方法，其特征是所述蓄電池為鋰電池。
4.一種太陽(yáng)能控制器控制電路的供電電路，其特征是設(shè)有兩個(gè)穩(wěn)壓模塊，其中: 第一穩(wěn)壓模塊設(shè)有輸入、基準(zhǔn)和輸出三個(gè)接點(diǎn): 輸入接點(diǎn)與太陽(yáng)能電池板和蓄電池的正極相連，太陽(yáng)能電池板和蓄電池共正極； 基準(zhǔn)接點(diǎn)與蓄電池的負(fù)極、控制電路電源模塊的接地點(diǎn)和第二穩(wěn)壓模塊的輸入接點(diǎn)相連； 輸出接點(diǎn)與控制電路電源模塊的輸入端及第二穩(wěn)壓模塊的基準(zhǔn)接點(diǎn)相連； 第二穩(wěn)壓模塊設(shè)有輸入、基準(zhǔn)和輸出三個(gè)接點(diǎn): 輸入接點(diǎn)與蓄電池的負(fù)極、控制電路電源模塊的接地點(diǎn)及第一穩(wěn)壓模塊的基準(zhǔn)接點(diǎn)相連； 基準(zhǔn)接點(diǎn)與控制電路電源模塊的輸入端及第一穩(wěn)壓模塊輸出端相連； 輸出接點(diǎn)與太陽(yáng)能電池板的負(fù)極相連。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種太陽(yáng)能控制器控制電路的供電電路，其特征是太陽(yáng)能電池板負(fù)極和蓄電池負(fù)極之間連接有充電模塊。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種太陽(yáng)能控制器控制電路的供電電路，其特征是充電模塊的一端連接蓄電池負(fù)極、第一穩(wěn)壓模塊的基準(zhǔn)接點(diǎn)、第二穩(wěn)壓模塊的輸入接點(diǎn)和控制電路電源模塊的接地點(diǎn)，另一端連接太陽(yáng)能電池板負(fù)極和第二穩(wěn)壓模塊輸出接點(diǎn)。
7.根據(jù)權(quán)利要求4-6任一項(xiàng)所述的一種太陽(yáng)能控制器控制電路的供電電路，其特征是所述蓄電池為鋰電池。
全文摘要
一種太陽(yáng)能控制器控制電路的供電方法及其電路，通過設(shè)置穩(wěn)壓模塊實(shí)現(xiàn)通過蓄電池向控制電路電源模塊供電，或通過太陽(yáng)能電池板向控制電路電源模塊供電，在蓄電池?cái)嚯娗闆r下，太陽(yáng)能電池板電壓通過穩(wěn)壓模塊處理后傳遞給控制電路電源模塊，控制器得電后，太陽(yáng)能電池板通過充電模塊給蓄電池充電，當(dāng)蓄電池達(dá)到放電恢復(fù)電壓時(shí)，蓄電池恢復(fù)向控制電路電源模塊供電。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低廉、易于實(shí)現(xiàn)，保證了太陽(yáng)能控制器的持續(xù)工作，并能在切換供電時(shí)保護(hù)控制器。
文檔編號(hào)H02J7/00GK103236725SQ20131014206
公開日2013年8月7日 申請(qǐng)日期2013年4月22日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月22日
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