一種智能太陽能充電系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種充電電路，具體是一種智能太陽能充電系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著無線技術(shù)的發(fā)展，無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)越來越多投入到實際應(yīng)用中，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)一般分布范圍較廣，架設(shè)供電線路，投資大，維護成本高。如采取干電池方式供電，則每個節(jié)點的電源供電能力有限，對每個節(jié)點更換電池不僅費時、費力、增加成本，而且影響工作效率。能否穩(wěn)定持續(xù)的供電，成為制約油田無線示功儀及其無線網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的一個重要因素，太陽能技術(shù)的發(fā)展使供電方式產(chǎn)生了飛躍式的發(fā)展，已經(jīng)成為油田無線示功儀及其中繼網(wǎng)絡(luò)節(jié)點供電方式的發(fā)展方向。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]本實用新型的目的在于提供一種安全可靠且光能轉(zhuǎn)化效率高的智能太陽能充電系統(tǒng)，以解決上述【背景技術(shù)】中提出的問題。
[0004]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供如下技術(shù)方案:
[0005]一種智能太陽能充電系統(tǒng)，包括太陽能組件、過壓保護電路、自動跟蹤控制電路、電壓調(diào)節(jié)電路、充電管理模塊和過放電保護電器，所述電壓調(diào)節(jié)電路分別連接充電管理模塊、充電狀態(tài)指示電路和鋰電池，鋰電池還分別連接過放電保護電路和自動跟蹤控制電路，過放電保護電路還分別連接充電接口和報警電路，所述太陽能組件分別連接過壓保護電路和自動跟蹤控制電路，過壓保護電路還分別連接報警電路、外部緊急充電接口和充電管理模塊。
[0006]所述過壓保護電路和過放電保護電路包括芯片U1、電阻Rl和三極管Ql，電阻Rl一端分別連接輸入電壓V1、電阻R6、電阻R7、電阻R8、二極管D2負極和芯片Ul引腳8，電阻Rl另一端分別連接電阻R4、電容Cl和芯片Ul引腳5，電容Cl另一端分別連接電阻R4、電阻R5、電容C2、電阻R3、二極管Dl正極、芯片Ul引腳4、電容C3、三極管Q4射極、三極管Q3發(fā)射極和三極管Q2發(fā)射極并接地，電阻R5另一端分別連接電阻R2、電容C2另一端和芯片Ul引腳3，電阻R2另一端分別連接二極管Dl負極、電阻R3另一端、芯片Ul引腳2和芯片Ul引腳6，芯片Ul引腳I連接電阻R12，電阻R12另一端分別連接電容C3另一端和電阻R13，電阻R13另一端連接三極管Q4基極，三極管Q4集電極分別連接電阻RlO和電阻RlI，電阻RlO另一端連接二極管D4負極，二極管D4正極連接三極管Q3集電極，三極管Q3基極連接電阻Rll另一端，所述芯片Ul引腳7分別連接電阻R6另一端、電阻R14和接地電容C4，電阻R14另一端連接三極管Ql基極，三極管Ql發(fā)射極接地，三極管Ql集電極分別連接電阻R7另一端和電阻R9，電阻R9另一端連接三極管Q2基極，三極管Ql集電極分別連接二極管D2正極和發(fā)光二極管D3負極，發(fā)光二極管D3正極連接電阻R8另一端。
[0007]作為本實用新型進一步的方案:所述芯片Ul型號為LM2903。
[0008]作為本實用新型進一步的方案:所述發(fā)光二極管D3為綠光LED，所述發(fā)光二極管D4為紅光LED。
[0009]作為本實用新型再進一步的方案:所述太陽能組件為16個光伏電池串聯(lián)，組成電壓為1220V的太陽能組件。
[0010]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果是:本實用新型一方面對電路整體系統(tǒng)重新設(shè)計，功能齊全，光能轉(zhuǎn)化率高，另一方面通過使用芯片Ui將過壓保護電路和過放電保護電路集于一體，極大的簡化了電路結(jié)構(gòu)，且提高了系統(tǒng)穩(wěn)定性，極具推廣使用價值。
【附圖說明】
[0011]圖1為一種智能太陽能充電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖；
[0012]圖2為一種智能太陽能充電系統(tǒng)中過壓保護電路和過放電保護電路的電路圖。
【具體實施方式】
[0013]下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├?，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。
[0014]請參閱圖1?2，本實用新型實施例中，一種智能太陽能充電系統(tǒng)，包括太陽能組件、過壓保護電路、自動跟蹤控制電路、電壓調(diào)節(jié)電路、充電管理模塊和過放電保護電器，電壓調(diào)節(jié)電路分別連接充電管理模塊、充電狀態(tài)指示電路和鋰電池，鋰電池還分別連接過放電保護電路和自動跟蹤控制電路，過放電保護電路還分別連接充電接口和報警電路，太陽能組件分別連接過壓保護電路和自動跟蹤控制電路，過壓保護電路還分別連接報警電路、外部緊急充電接口和充電管理模塊。
[0015]過壓保護電路和過放電保護電路包括芯片U1、電阻Rl和三極管Ql，電阻Rl —端分別連接輸入電壓V1、電阻R6、電阻R7、電阻R8、二極管D2負極和芯片Ul引腳8，電阻Rl另一端分別連接電阻R4、電容Cl和芯片Ul引腳5，電容Cl另一端分別連接電阻R4、電阻R5、電容C2、電阻R3、二極管Dl正極、芯片Ul引腳4、電容C3、三極管Q4射極、三極管Q3發(fā)射極和三極管Q2發(fā)射極并接地，電阻R5另一端分別連接電阻R2、電容C2另一端和芯片Ul引腳3，電阻R2另一端分別連接二極管Dl負極、電阻R3另一端、芯片Ul引腳2和芯片Ul引腳6，芯片Ul引腳I連接電阻R12，電阻R12另一端分別連接電容C3另一端和電阻R13，電阻R13另一端連接三極管Q4基極，三極管Q4集電極分別連接電阻RlO和電阻RlI，電阻RlO另一端連接二極管D4負極，二極管D4正極連接三極管Q3集電極，三極管Q3基極連接電阻Rll另一端，芯片Ul引腳7分別連接電阻R6另一端、電阻R14和接地電容C4，電阻R14另一端連接三極管Ql基極，三極管Ql發(fā)射極接地，三極管Ql集電極分別連接電阻R7另一端和電阻R9，電阻R9另一端連接三極管Q2基極，三極管Ql集電極分別連接二極管D2正極和發(fā)光二極管D3負極，發(fā)光二極管D3正極連接電阻R8另一端。
[0016]芯片Ul型號為LM2903。
[0017]發(fā)光二極管D3為綠光LED，發(fā)光二極管D4為紅光LED。
[0018]太陽能組件為16個光伏電池串聯(lián)，組成電壓為1220V的太陽能組件。
[0019]本實用新型的工作原理是:現(xiàn)有的光伏電池，單體的輸出電壓都很低(在IV以下)，本實用新型中，將多個光伏電池相串聯(lián)，組成太陽能組件。通過可以自動調(diào)節(jié)占空比的供電網(wǎng)絡(luò)保證在光照強度變化和負載變化時，輸出電壓基本穩(wěn)定，為充電管理芯片提供穩(wěn)定的電壓輸入。通過對供電網(wǎng)絡(luò)的副邊電壓監(jiān)測，保護充電管理芯片不因電壓過高而損壞。通過對電池兩端的電壓監(jiān)測，保證鋰電池不會因過放電而損壞。由于無線示功儀及其中繼網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的供電要求是313V，采用低噪聲、高速度的CMOS型電壓調(diào)節(jié)器。在自動跟蹤控制器作用下，始終保持全天候跟蹤太陽。為了防止因連續(xù)陰雨天而導(dǎo)致的太陽能供電不足，設(shè)計應(yīng)急充電電路，充電期間，無線示功儀及其節(jié)點正常運行。
[0020]對于過電壓保護電路，此部分電路設(shè)計主要采用了芯片Ul和外圍電路擴展而成，芯片Ul包含兩路比較器，其中過電壓保護控制器用5、6、7腳的比較器，電阻Rl、R4分壓后接至芯片Ul的5腳。當(dāng)電壓Vi大于6V即分壓值大于214V時，芯片Ul的7腳輸出電平由低轉(zhuǎn)為高，三極管Ql飽和導(dǎo)通，三極管Q2截止，發(fā)光三極管D3熄滅。
[0021]對于過放電保護電路當(dāng)鋰電池電壓低于315V時，即電池電量釋放92%以上時，認為不能繼續(xù)放電，否則鋰電池內(nèi)部介質(zhì)會發(fā)生變化，致使充電特性變壞，容量降低等。采用了芯片Ul的1、2、3腳組成的一路比較器，與外圍器件構(gòu)成過放電壓比較器，電阻R2、R5分壓后接至芯片Ul的3腳。當(dāng)電壓值小于315V時，分壓值小于214V，芯片Ul的I腳由高電平轉(zhuǎn)變?yōu)榈碗娖剑龢O管Q4由導(dǎo)通轉(zhuǎn)變?yōu)榻刂範(fàn)顟B(tài)，三極管Q3飽和導(dǎo)通，過放紅色指示燈D4亮。
【主權(quán)項】
1.一種智能太陽能充電系統(tǒng)，包括太陽能組件、過壓保護電路、自動跟蹤控制電路、電壓調(diào)節(jié)電路、充電管理模塊和過放電保護電器，其特征在于，所述電壓調(diào)節(jié)電路分別連接充電管理模塊、充電狀態(tài)指示電路和鋰電池，鋰電池還分別連接過放電保護電路和自動跟蹤控制電路，過放電保護電路還分別連接充電接口和報警電路，所述太陽能組件分別連接過壓保護電路和自動跟蹤控制電路，過壓保護電路還分別連接報警電路、外部緊急充電接口和充電管理模塊； 所述過壓保護電路和過放電保護電路包括芯片U1、電阻Rl和三極管Ql，電阻Rl —端分別連接輸入電壓V1、電阻R6、電阻R7、電阻R8、二極管D2負極和芯片Ul引腳8，電阻Rl另一端分別連接電阻R4、電容Cl和芯片Ul引腳5，電容Cl另一端分別連接電阻R4、電阻R5、電容C2、電阻R3、二極管Dl正極、芯片Ul引腳4、電容C3、三極管Q4射極、三極管Q3發(fā)射極和三極管Q2發(fā)射極并接地，電阻R5另一端分別連接電阻R2、電容C2另一端和芯片Ul引腳3，電阻R2另一端分別連接二極管Dl負極、電阻R3另一端、芯片Ul引腳2和芯片Ul引腳6，芯片Ul引腳I連接電阻R12，電阻R12另一端分別連接電容C3另一端和電阻R13，電阻R13另一端連接三極管Q4基極，三極管Q4集電極分別連接電阻RlO和電阻RlI，電阻RlO另一端連接二極管D4負極，二極管D4正極連接三極管Q3集電極，三極管Q3基極連接電阻Rll另一端，所述芯片Ul引腳7分別連接電阻R6另一端、電阻R14和接地電容C4，電阻R14另一端連接三極管Ql基極，三極管Ql發(fā)射極接地，三極管Ql集電極分別連接電阻R7另一端和電阻R9，電阻R9另一端連接三極管Q2基極，三極管Ql集電極分別連接二極管D2正極和發(fā)光二極管D3負極，發(fā)光二極管D3正極連接電阻R8另一端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能太陽能充電系統(tǒng)，其特征在于，所述芯片Ul型號為LM2903。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能太陽能充電系統(tǒng)，其特征在于，所述發(fā)光二極管D3為綠光LED，所述發(fā)光二極管D4為紅光LED。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能太陽能充電系統(tǒng)，其特征在于，所述太陽能組件為16個光伏電池串聯(lián)，組成電壓為1220V的太陽能組件。
【專利摘要】本實用新型公開了一種智能太陽能充電系統(tǒng)，包括太陽能組件、過壓保護電路、自動跟蹤控制電路、電壓調(diào)節(jié)電路、充電管理模塊和過放電保護電器。本實用新型一方面對電路整體系統(tǒng)重新設(shè)計，功能齊全，光能轉(zhuǎn)化率高，另一方面通過使用芯片U1將過壓保護電路和過放電保護電路集于一體，極大的簡化了電路結(jié)構(gòu)，且提高了系統(tǒng)穩(wěn)定性，極具推廣使用價值。
【IPC分類】H02J7-00
【公開號】CN204334003
【申請?zhí)枴緾N201420728914
【發(fā)明人】劉尚愛, 潘亞武, 張運器
【申請人】劉尚愛
【公開日】2015年5月13日
【申請日】2014年11月28日