CN203933064U - 一种防反充电式太阳能充电控制电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种防反充电式太阳能充电控制电路，包括充电电路、太阳能电池和储能电池BATTERY，太阳能电池的输出端连接充电电路的输入端，其特征在于：在充电电路的输出端与储能电池BATTERY的输入端之间设置防反充电电路；所述防反充电电路包括检测比较回路和开关回路；检测比较回路具有两个输入端，分别连接储能电池的正极和充电电路的输出端；检测比较回路的输出端连接到开关电路的控制输入端，构成对开关电路的开关通或断的控制结构；储能电池的负极直接连接到太阳能电池的负极。本实用新型采用MOS管Q1作为单向开关元件，对比太阳能电池端的输出电压、储能电池端的输出电压，控制太阳能电池对储能电池充电及防止储能电池反向对太阳能电池充电的情况发生。具有防干扰、功耗低和发热小的有益效果。
Description
技术领域：
本实用新型涉及一种防反充电电路，特别是涉及一种防反充电式太阳能充电控制电路。属于光伏充电技术领域。
背景技术：
目前，太阳能光伏发电因其无排放，无需消耗燃料等优点，所以成为当前无污染，可持续发展新型能源的首选。由于在夜晚或无光照的情况下，储能电池会对太阳能电池进行反充电，长期如此的话会造成太阳能电池损害甚至失效。在现有技术的实际应用中，通常在太阳能充电控制器的充电电路上在太阳能电池和储能电池之间增加一个隔离二极管；以防止储能电池会对太阳能电池进行反充电。
如图2所示，通过一个二极管D1来隔离太阳能电池和储能电池是目前市面上使用最为广泛和最划算的防反充隔离电路，这种电路虽然结构简单，但由于二极管压降特性，即使用降压较小的肖特基二极管，在通过较电流大的场合下，也会带来很大的功率损耗使其严重发热，因此，只能应用在充电功率较小及对温度要求不高的太阳能充电控制器的充电电路上，适用范围很小。
如图3所示，这是一种共正极的太阳能充电控制器的防反充充电电路，主要由MOS管Q1和MOS管Q2的负极串联构成，通过控制二个MOS管开关，实现太阳能电池防反充。由于是由二个MOS管的负极串联，会造成太阳能电池的负极和储能电池的负极在MOS管关断的情况下不共地，这样容易造成对地线的干扰，尤其在精确检测模拟信号的时候影响很大，严重影响模拟信号的精确检测。
综上所述，需要提供一种功率损耗低，对地不会产生其他干扰的太阳能防反充充电电路来解决以上问题。
实用新型内容：
本实用新型的目的，是为了解决上述提出的防反充电路功耗大、易对地线造成干扰的问题，提供一种防反充电式太阳能充电控制电路。具有防干扰、安全可靠和低成本等特点。
本实用新型的目的可以通过以下技术方案达到：
一种防反充电式太阳能充电控制电路，包括充电电路、太阳能电池和储能电池BATTERY，太阳能电池的输出端连接充电电路的输入端，其结构特点在于：在充电电路的输出端与储能电池BATTERY的输入端之间设置防反充电电路；所述防反充电电路包括检测比较回路和开关回路；检测比较回路具有两个输入端，分别连接储能电池的 正极和充电电路的输出端；检测比较回路的输出端连接到开关电路的控制输入端，构成对开关电路的开关通或断的控制结构；储能电池的负极直接连接到太阳能电池的负极；检测比较回路通过比较太阳能电池和储能电池BATTERY的电压，驱动开关电路在太阳能电池电压高于储能电池BATTERY时开通，在太阳能电池电压低于储能电池BATTERY时关断，构成防止储能电池BATTERY对太阳能电池充电的反充电结构。
本实用新型的目的还可以通过以下技术方案达到：
进一步地，开关回路可以由MOS管Q1和电阻R1连接而成，检测比较回路由三极管Q2-Q3、逻辑比较器U1和电阻R2-R6连接而成；电阻R1连接在MOS管Q1的栅极和三极管Q2-Q3的发射极组成的公共端之间，三极管Q2-Q3的基极连接逻辑比较器U1的输出端，三极管Q2集电极与地相连，三极管Q3集电极与电源VCC相连；MOS管Q1的源极连接充电电路及通过电阻R2连接逻辑比较器U1的输入端之一，MOS管Q1的漏极连接储能电池BATTERY的电压输出端及通过电阻R3连接逻辑比较器U1的输入端之一，MOS管Q1的栅极通过电阻R1连接三极管Q2-Q3发射极的连接处，三极管Q2-Q3组成图腾柱式推拉驱动回路。
进一步地，电阻R6可以跨接在太阳能电池的负极端及电阻R2与逻辑比较器U1正输入端的连接处之间，构成太阳能电池输出电压的分压回路；电阻R4跨接在储能电池BATTERY的负极端及电阻R3与逻辑比较器U1负输入端的连接处之间，构成储能电池BATTERY输出电压的分压回路。
进一步地，电阻R5可以跨接在电源VCC与三极管Q2集电极连接处及三极管Q2-Q3的基极与逻辑比较器U1的输出端连接处之间，构成上拉电压回路。
进一步地，MOS管Q1的栅极可以为开关回路的控制端，电阻R1跨接在MOS管Q1的栅极与三极管Q2-Q3的发射极连接处之间，构成驱动电路结构。
本实用新型的有益的效果是：
1、本实用新型采用MOS管Q1作为单向开关元件，利用逻辑比较器U1对比太阳能电池端的输出电压、储能电池端的输出电压，利用三极管驱动回路驱动MOS管Q1导通或截止，从而控制太阳能电池对储能电池充电及防止储能电池反向对太阳能电池充电的情况发生。具有防干扰、功耗低和发热小的有益效果。
2、本实用新型采用普通的元器件连接构成，通过逻辑比较器U1对储能电池和太阳能电池电压的判断比较、输出控制MOS管Q1工作，实现自动储能电池自动对太阳能电池充电和防止太阳能能电池反充的目的，具有结构简单、成本低和可靠性高的有益效果。
附图说明：
图1为本实用新型具体实施例1的电路结构图。
图2和图3为现在技术的电路结构图。
具体实施方式：
以下结合附图及实施例对本实用新型作进一步的详细描述：
具体实施例：
参照图1，本实用新型包括充电电路、太阳能电池和储能电池BATTERY，太阳能电池的输出端连接充电电路的输入端，在充电电路的输出端与储能电池BATTERY的输入端之间设置防反充电电路；所述防反充电电路包括检测比较回路2和开关回路1；检测比较回路2具有两个输入端，分别连接储能电池的正极和充电电路的输出端；检测比较回路2的输出端连接到开关电路1的控制输入端，构成对开关电路的开关通或断的控制结构；储能电池的负极直接连接到太阳能电池的负极；检测比较回路2通过比较太阳能电池和储能电池BATTERY的电压，驱动开关电路1在太阳能电池电压高于储能电池BATTERY时开通，在太阳能电池电压低于储能电池BATTERY时关断，构成防止储能电池BATTERY对太阳能电池充电的反充电结构。
本实施例中：
进一步地，开关回路1由MOS管Q1和电阻R1连接而成，检测比较回路由三极管Q2-Q3、逻辑比较器U1和电阻R2-R6连接而成；电阻R1连接在MOS管Q1的栅极和三极管Q2-Q3的发射极组成的公共端之间，三极管Q2-Q3的基极连接逻辑比较器U1的输出端，三极管Q2集电极与地相连，三极管Q3集电极与电源VCC相连；MOS管Q1的源极连接充电电路及通过电阻R2连接逻辑比较器U1的输入端之一，MOS管Q1的漏极连接储能电池BATTERY的电压输出端及通过电阻R3连接逻辑比较器U1的输入端之一，MOS管Q1的栅极通过电阻R1连接三极管Q2-Q3发射极的连接处，三极管Q2-Q3组成图腾柱式推拉驱动回路。
电阻R6跨接在太阳能电池的负极端及电阻R2与逻辑比较器U1正输入端的连接处之间，构成太阳能电池输出电压的分压回路；电阻R4跨接在储能电池BATTERY的负极端及电阻R3与逻辑比较器U1负输入端的连接处之间，构成储能电池BATTERY输出电压的分压回路。电阻R5跨接在电源VCC与三极管Q2集电极连接处及三极管Q2-Q3的基极与逻辑比较器U1的输出端连接处之间，构成上拉电压回路。MOS管Q1的栅极为开关回路1的控制端，电阻R1跨接在MOS管Q1的栅极与三极管Q2-Q3的发射极连接处之间，构成驱动电路结构。
充电电路、太阳能电池和储能电池BATTERY分别采用常规的太阳能充电电路、太阳能电池和蓄电池。
本实施例的工作原理如下：
如图1所示，实际应用中，太阳能电池的正极连接端PV+连接太阳能电池正极、负极连接端PV-连接太阳能电池负极，蓄电池的正极连接端BAT+连接蓄电池正极、 负极连接端BAT-连接蓄电池负极。
参照图1，MOS管源极的电压即太阳能电池的电压经过电阻R2、R6分压后输入U1的正输入端，MOS管漏极的电压即经过电阻R3、R4分压后的储能电池电压输入U1的负输入端，U1对正、负输入端的电压进行比较，如果MOS管源极的电压比漏极电压高，则逻辑比较器U1的第1脚输出VCC提供的电压，经过三极管Q2-Q3组成的图腾柱式推拉驱动电路和驱动电阻R1，使MOS管Q1导通，太阳能电池通过充电电路对储能电池BATTERY充电；如果MOS管源极的电压比漏极电压低，则逻辑比较器U1的1脚输出低电平，使MOS管Q1关断，防止储能电池BATTERY对太阳能电池反充电。通过这种方式使MOS管Q1自动的导通关断实现太阳能电池防反充，无需另外增加芯片驱动端口。
以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施例，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的范围内，根据本实用新型的技术方案加以等同替换或改变，都属于本实用新型的保护范围。
Claims (5)
1.一种防反充电式太阳能充电控制电路，包括充电电路、太阳能电池和储能电池BATTERY，太阳能电池的输出端连接充电电路的输入端，其特征在于：在充电电路的输出端与储能电池BATTERY的输入端之间设置防反充电电路；所述防反充电电路包括检测比较回路(2)和开关回路(1)；检测比较回路(2)具有两个输入端，分别连接储能电池的正极和充电电路的输出端；检测比较回路(2)的输出端连接到开关电路(1)的控制输入端，构成对开关电路的开关通或断的控制结构；储能电池的负极直接连接到太阳能电池的负极；检测比较回路(2)通过比较太阳能电池和储能电池BATTERY的电压，驱动开关电路(1)在太阳能电池电压高于储能电池BATTERY时开通，在太阳能电池电压低于储能电池BATTERY时关断，构成防止储能电池BATTERY对太阳能电池充电的反充电结构。
2.根据权利要求1所述的一种防反充电式太阳能充电控制电路，其特征在于：开关回路(1)由MOS管Q1和电阻R1连接而成，检测比较回路由三极管Q2-Q3、逻辑比较器U1和电阻R2-R6连接而成；电阻R1连接在MOS管Q1的栅极和三极管Q2-Q3的发射极组成的公共端之间，三极管Q2-Q3的基极连接逻辑比较器U1的输出端，三极管Q2集电极与地相连，三极管Q3集电极与电源VCC相连；MOS管Q1的源极连接充电电路及通过电阻R2连接逻辑比较器U1的输入端之一，MOS管Q1的漏极连接储能电池BATTERY的电压输出端及通过电阻R3连接逻辑比较器U1的输入端之一，MOS管Q1的栅极通过电阻R1连接三极管Q2-Q3发射极的连接处，三极管Q2-Q3组成图腾柱式推拉驱动回路。
3.根据权利要求2所述的一种防反充电式太阳能充电控制电路，其特征在于：电阻R6跨接在太阳能电池的负极端及电阻R2与逻辑比较器U1正输入端的连接处之间，构成太阳能电池输出电压的分压回路；电阻R4跨接在储能电池BATTERY的负极端及电阻R3与逻辑比较器U1负输入端的连接处之间，构成储能电池BATTERY输出电压的分压回路。
4.根据权利要求2或3所述的一种防反充电式太阳能充电控制电路，其特征在于：电阻R5跨接在电源VCC与三极管Q2集电极连接处及三极管Q2-Q3的基极与逻辑比较器U1的输出端连接处之间，构成上拉电压回路。
5.根据权利要求4所述的一种防反充电式太阳能充电控制电路，其特征在于：MOS管Q1的栅极为开关回路(1)的控制端，电阻R1跨接在MOS管Q1的栅极与三极管Q2-Q3的发射极连接处之间，构成驱动电路结构。
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|---|---|---|---|---|
| CN104821620A (zh) * | 2015-04-23 | 2015-08-05 | 中科恒源科技股份有限公司 | 一种光伏充电控制系统和控制方法 |
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