專利名稱：極低功耗太陽能光伏系統(tǒng)市電補(bǔ)充充電控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種太陽能光伏系統(tǒng)市電補(bǔ)充充電控制器。
背景技術(shù)：
現(xiàn)在，為了節(jié)約能源，越來越多的領(lǐng)域開始使用太陽能光伏系統(tǒng)。其具 有節(jié)能、環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)。其通過太陽能控制器為蓄電池充電，由太陽能控制器 控制蓄電池的過充電和過放電，并在適當(dāng)條件下允許電池為負(fù)載供電。然而 太陽能光伏系統(tǒng)需要考慮造價和占地面積等因素，蓄電池及太陽能電池設(shè) 計容量有限，只能在設(shè)計范圍內(nèi)的連續(xù)陰雨天數(shù)內(nèi)維持工作。 一旦出現(xiàn)連 續(xù)陰雨天數(shù)超出設(shè)計或者蓄電池因老化而容量減少，整個系統(tǒng)將無法繼續(xù) 工作。
實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型所要解決的問題是，在太陽能光伏系統(tǒng)中增加一個極低功 耗的市電補(bǔ)充充電控制器，采用市電為蓄電池做補(bǔ)充充電。
本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是極低功耗太陽能光伏系統(tǒng)市電補(bǔ)充 充電控制器，包括交流恒壓恒流充電器模塊和蓄電池電壓檢測比較控制模 塊，其中
蓄電池電壓檢測比較控制模塊的輸出送至交流恒壓恒流充電器模塊，
蓄電池電壓檢測比較控制模塊由低功耗運(yùn)算放大器0PA333與穩(wěn)壓基準(zhǔn) TL431組成，穩(wěn)壓基準(zhǔn)TL431與電阻R1、 R2、 R5組成穩(wěn)壓基準(zhǔn)電路與低功耗運(yùn)算放大器0PA333正向輸入端連接，蓄電池經(jīng)電阻R3、 R4分壓與低功 耗運(yùn)算放大器0PA333反向輸入端連接。
交流恒壓恒流充電器模塊由一個副邊繞組帶多個中間抽頭的交流變壓 器TRAN和恒壓恒流電路構(gòu)成，TL431和電阻R7、 R9、 RIO、 NPN三極管Ql 組成恒壓電路，R8和PNP三極管Q2組成恒流電路，交流變壓器TRAN的輸 出經(jīng)過全橋Bridge整流和電容Cl濾波后與恒壓恒流電路連接。
本實(shí)用新型所具有的優(yōu)點(diǎn)是采用巿電為蓄電池補(bǔ)充充電，當(dāng)蓄電池 電壓低至補(bǔ)充充電控制點(diǎn)時，控制器啟動為電池做市電補(bǔ)充充電，電池充 滿后即切斷市電充電線路，最大限度降低充電器的自身損耗，控制器進(jìn)入 待機(jī)狀態(tài)。此舉大大延長光伏系統(tǒng)的工作時間，增加系統(tǒng)的可靠度，同時 可以減小太陽能電池板和電池的設(shè)計容量，減小占地面積，降低成本。
圖1為本實(shí)用新型電路原理圖具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說明。
如圖1所示，極低功耗太陽能光伏系統(tǒng)市電補(bǔ)充充電控制器，包括交 流恒壓恒流充電器模塊和蓄電池電壓檢測比較控制模塊，其中，
蓄電池電壓檢測比較控制模塊的輸出送至交流恒壓恒流充電器模塊， 蓄電池電壓檢測比較控制模塊由低功耗運(yùn)算放大器0PA333與穩(wěn)壓基準(zhǔn) TL431組成，穩(wěn)壓基準(zhǔn)TL431與電阻R1、 R2、 R5組成穩(wěn)壓基準(zhǔn)電路與低功 耗運(yùn)算放大器0PA333正向輸入端連接，蓄電池經(jīng)電阻R3、 R4分壓與低功 耗運(yùn)算放大器0PA333反向輸入端連接。交流恒壓恒流充電器模塊由一個副邊繞組帶多個中間抽頭的交流變壓
器TRAN和恒壓恒流電路構(gòu)成，TL431和電阻R7、 R9、 RIO、 NPN三極管Ql 組成恒壓電路，R8和PNP三極管Q2組成恒流電路，交流變壓器TRAN的輸 出經(jīng)過全橋Bridge整流和電容Cl濾波后與恒壓恒流電路連接。 工作原理如下
本實(shí)用新型由交流恒壓恒流充電器模塊和蓄電池電壓檢測比較控制模 塊組成。
根據(jù)太陽能光伏系統(tǒng)的電壓等級，通過跳線選擇好設(shè)定的電壓，將市 電補(bǔ)充充電控制器接入系統(tǒng)。系統(tǒng)正常工作時，蓄電池電壓檢測比較控制 模塊檢測到蓄電池電壓高于設(shè)定電壓，即發(fā)出關(guān)閉命令，將交流恒壓恒流 充電器模塊與市電切斷，以降低市電補(bǔ)充充電控制器的損耗。當(dāng)蓄電池電 壓降低于蓄電池電壓檢測比較控制模塊內(nèi)部設(shè)定的電壓時，即發(fā)出開啟命 令，將交流恒壓恒流充電器模塊接入市電，為蓄電池做恒壓恒流補(bǔ)充充電， 當(dāng)蓄電池被充滿后，蓄電池電壓檢測比較模塊檢測到蓄電池電壓高于設(shè)定 電壓，模塊再次發(fā)出關(guān)閉命令，將交流恒壓恒流充電器模塊與市電切斷， 以降低市電補(bǔ)充充電控制器的損耗。
各模塊簡介如下
1、蓄電池電壓檢測比較控制模塊
如圖1，該模塊由德州儀器生產(chǎn)的零漂移低功耗運(yùn)算放大器OPA333、 德州儀器生產(chǎn)的低溫度漂移的精密2. 5v穩(wěn)壓基準(zhǔn)TL431及相應(yīng)外圍電路構(gòu) 成。TL431和電阻R1、 R2，為運(yùn)算放大器提供可調(diào)整的內(nèi)部設(shè)定基準(zhǔn)電壓， 設(shè)定基準(zhǔn)電壓值Vrcf=(l+Rl/R2)*2. 5，可以通過更替電阻R1來調(diào)整內(nèi)部設(shè)定基準(zhǔn)電壓值V^，以適應(yīng)不同電壓等級的太陽能光伏系統(tǒng)。將運(yùn)算放大器接
成反向遲滯比較器的形式，Vi。為電池經(jīng)電阻R3和R4分壓得到的電池采樣
電壓。根據(jù)運(yùn)算放大器疊加原理可得能夠使放大器輸出發(fā)生變化的門限電
壓 ，!L + _J^，由于輸出電壓vo有高低電平兩種狀態(tài)，亦有兩種 R5 + R6 i 5 + i 6
門限電壓Vp+和V,，即當(dāng)電池采樣電壓L升高至和Vp+相等時，Vo輸出低電 平控制K1，控制充電器模塊與交流市電切斷，以充分降低市電補(bǔ)充充電控 制器的損耗；當(dāng)電池采樣電壓L降低至和Vp—相等時，Vo輸出高電平控制 Kl，將充電器模塊與交流市電接通，為電池做補(bǔ)充充電。 2、交流恒壓恒流充電器模塊
如圖1，該模塊由一個副邊繞組帶多個中間抽頭的交流變壓器和恒壓恒
流電路構(gòu)成。該模塊可通過K2連接不同的中間抽頭，并通過跳線設(shè)定不同
的恒壓恒流值，以適應(yīng)不同電壓等級的太陽能光伏系統(tǒng)。市電電壓經(jīng)變壓
器TR認(rèn)轉(zhuǎn)換為低壓，經(jīng)過全橋Bridge整流和電容Cl濾波后轉(zhuǎn)化為直流，
TL431和電阻R7、 R9、 RIO、 NPN三極管Ql組成恒壓電路，恒壓值
Vou=(l+!)*2.5，可以通過更替電阻R9來調(diào)整恒壓值，以適應(yīng)不同電壓 脂
等級的太陽能光伏系統(tǒng)。R8和PNP三極管Q2組成恒流電路，恒流值1=^, 即可以通過改變電阻R8的值來改變恒流值，實(shí)現(xiàn)為不同容量的電池充電。
權(quán)利要求1、極低功耗太陽能光伏系統(tǒng)市電補(bǔ)充充電控制器，包括交流恒壓恒流充電器模塊和蓄電池電壓檢測比較控制模塊，其特征在于蓄電池電壓檢測比較控制模塊的輸出送至交流恒壓恒流充電器模塊，蓄電池電壓檢測比較控制模塊由低功耗運(yùn)算放大器OPA333與穩(wěn)壓基準(zhǔn)TL431組成，穩(wěn)壓基準(zhǔn)TL431與電阻R1、R2、R5組成穩(wěn)壓基準(zhǔn)電路與低功耗運(yùn)算放大器OPA333正向輸入端連接，蓄電池經(jīng)電阻R3、R4分壓與低功耗運(yùn)算放大器OPA333反向輸入端連接，交流恒壓恒流充電器模塊由一個副邊繞組帶多個中間抽頭的交流變壓器TRAN和恒壓恒流電路構(gòu)成，TL431和電阻R7、R9、R10、NPN三極管Q1組成恒壓電路，R8和PNP三極管Q2組成恒流電路，交流變壓器TRAN的輸出經(jīng)過全橋Bridge整流和電容C1濾波后與恒壓恒流電路連接。
專利摘要本實(shí)用新型涉及太陽能光伏系統(tǒng)的充電控制器，是一種極低功耗太陽能光伏系統(tǒng)市電補(bǔ)充充電控制器，包括交流恒壓恒流充電器模塊和蓄電池電壓檢測比較控制模塊，蓄電池電壓檢測比較控制模塊的輸出送至交流恒壓恒流充電器模塊，控制其為蓄電池自動充電。它解決了現(xiàn)有太陽能光伏系統(tǒng)電能有限的缺陷，采用市電為蓄電池補(bǔ)充充電，充滿后進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)，充分降低充電器的自身損耗，大大延長光伏系統(tǒng)的工作時間，增加系統(tǒng)的可靠度，同時可以減小太陽能電池板和電池的設(shè)計容量，減小占地面積，降低成本。
文檔編號H02J7/00GK201160228SQ200820031869
公開日2008年12月3日 申請日期2008年2月14日 優(yōu)先權(quán)日2008年2月14日
發(fā)明者儲可明, 保 李, 昊 胡, 高勁松 申請人:合肥三川自控工程有限責(zé)任公司