專利名稱：負壓驅(qū)動續(xù)流裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種續(xù)流控制裝置，尤其是一種負壓驅(qū)動續(xù)流裝置，屬于直流電源控 制技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
據(jù)申請人了解，在大功率太陽能光伏串聯(lián)的電池組電源系統(tǒng)中，如果個別太陽能 光伏電池板出現(xiàn)故障(如環(huán)境溫度、光照局部被遮擋、振動，松脫等)，將變成電阻性器件， 導致兩端口出現(xiàn)負壓。結(jié)果，不僅太陽能電源系統(tǒng)不能正常工作，而且出現(xiàn)故障的電池板會 產(chǎn)生熱斑而損壞造成重大的經(jīng)濟損失。這種現(xiàn)象并不鮮見，在大功率太陽能光伏電站應(yīng)用 系統(tǒng)中時有發(fā)生。對現(xiàn)有中國專利檢索發(fā)現(xiàn)，申請?zhí)枮?6197701. 9,86101403,02800874. X、 98120609. 2,97120561. 2,00135965. 7,200720027837. 0,200610096986. 2,200720041754. 7
等中國專利申請分別披露了近年來有關(guān)直流電源(含風能電源、太陽能光伏電源)控制裝 置方面的進展。但上述直流電源控制裝置多數(shù)用于市電(交流電)轉(zhuǎn)換直流電，而并非直 接應(yīng)用于電池組構(gòu)成的直流電源。個別雖涉及直流電續(xù)流原理，但不僅成本不經(jīng)濟性，而且 不能有效解決電池組電源系統(tǒng)因個別電池發(fā)生臨界失效呈負電壓故障狀態(tài)導致的問題。進一步檢索發(fā)現(xiàn)，申請?zhí)枮?00720093866. 7的中國專利公開了一種蓄電池組續(xù) 流裝置，目的是讓蓄電池組供電真正達到不間斷。該裝置主要由二極管、兩接觸片、彈簧組 成，兩接觸片分別連接蓄電池正極和負極。當電池有故障阻抗變高時，二極管由反向偏置變 正向偏置，導通達到續(xù)流的目的，若電流很大，二極管發(fā)生性變或形變時，接觸片在彈簧的 作用下緊密接觸，短路此只電池仍達到續(xù)流的目的。但對實際使用過程的深入分析可知，使 用二極管續(xù)流時，兩端會產(chǎn)生一般為0. 75V管壓降；當蓄電池組電流達到10A、20A時，管壓 降甚至可以大到IV 1. 5V。因此，二極管所消耗的功率將達到IOW 20W或更大，不但二 極管自身高溫發(fā)熱，容易損壞，甚至會損壞相鄰的蓄電池，存在安全性問題和不可靠隱患； 而且即使在彈簧作用下依靠接觸片短路續(xù)流，也不夠可靠，原因一是二極管在大電流作用 下很快燒壞，使接觸片根本來不及閉合短路；二是接觸片的溫控短路間距無法準確計量設(shè) 定，三是即使接觸片形成短路，待溫度下降后，又形成斷路，無法繼續(xù)續(xù)流。為此，本申請人曾提出申請?zhí)枮?00910035051. 7、名稱為《自激驅(qū)動續(xù)流控制裝 置》的中國專利申請。該申請?zhí)岢龅募夹g(shù)方案雖然可以解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，但電路結(jié) 構(gòu)比較復雜，成本不夠經(jīng)濟。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提出一種不僅在電池組中個別電池出現(xiàn)故障時能夠確保及時 恢復電池組供電，并且結(jié)構(gòu)簡單、成本經(jīng)濟的負壓驅(qū)動續(xù)流裝置，丟掉使用線圈元件，從而 使其可以得到切實的推廣應(yīng)用。為了達到以上目的，本發(fā)明的負壓驅(qū)動續(xù)流裝置含有分別接至電源正極和負極的正、負引出端，以及負壓識別二極管、蓄能電容、電壓檢測芯片、二只MOSFET電子開關(guān)器件、 緩沖電容；所述負引出端經(jīng)反向的負壓識別二極管接電壓檢測芯片的電源端，并接蓄能電 容的一端；所述蓄能電容的另一端接所述電壓檢測芯片的地端；所述二只MOSFET電子開關(guān) 器件的漏極分別接所述正、負引出端；所述二只MOSFET電子開關(guān)器件的源極相連，并接所 述電壓檢測芯片的地腳；所述二只MOS管電子開關(guān)器件的柵極相連，并接所述電壓檢測芯 片的輸出端；所述緩沖電容并聯(lián)在所述正、負引出端之間。工作時，正常情況下，負壓識別二極管不通。當出現(xiàn)異常時，正負引出端上的電壓 反向，負壓識別二極管導通，向蓄能電容迅速充電。當充電電壓值到達電壓檢測芯片上閥門 點，其輸出端將輸出高電平，從而使電子開關(guān)短路，構(gòu)成續(xù)流旁路，電源系統(tǒng)仍能正常工作。不難看出，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，不僅在電池組中的電池出現(xiàn)故障時能夠及時 續(xù)流供電，并且電路簡捷，器件少，因此成本經(jīng)濟。并且由于該電路的放電時間遠大于充電 時間，因此續(xù)流工作時段的功耗很小，從而更有利于推廣應(yīng)用。


下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步的說明。圖1為本發(fā)明一個實施例的電路原理圖。
具體實施例方式實施例一本實施例的負壓驅(qū)動續(xù)流裝置如圖1所示，主要由負壓識別二極管D1、蓄能電容 Cl、電壓檢測芯片IC1、N溝道MOSFET管電子開關(guān)VMl和VM2、緩沖電容C2構(gòu)成。其“ + ”、 “_”引出端分別接至電源正極和負極?！癬”引出端經(jīng)反向的負壓識別二極管Dl接電壓檢測 芯片ICl的各電源端(1，2，3，8腳)，并至蓄能電容Cl的一端，該蓄能電容Cl的另一端接作 為電壓檢測芯片(采用IR2101驅(qū)動芯片，內(nèi)含電壓檢測和高電平輸出)。ICl的地端(4，6 腳)。二只N溝道MOSFET管的漏極D1、D2分別接“ + ”、“_”引出端；其源極Si、S2相連，接 電壓檢測芯片的地腳；其柵極G1、G2相連，接電壓檢測芯片的輸出端(7腳)。緩沖電容C2 并聯(lián)在“ + ”、“_”引出端之間。工作時，正常情況下，引出端上的電壓是正向，負壓識別二極管Dl不通，存在于圖 中V點和B點之間的蓄能電容Cl的電壓會逐漸泄放掉。如果蓄能電容Cl的電壓低于電壓 檢測芯ICl的下閥門點(約8V)，IC1的輸出端(7腳)將輸出低電平，從而使作為電子開關(guān) 的MOSFET管截止.，電源系統(tǒng)正常工作。當出現(xiàn)異常時，并聯(lián)在“ + ”，“_”引出端之間的太陽能光伏電池板出現(xiàn)故障(如環(huán) 境溫度、光照局部被遮擋、振動，松脫等)變成電阻性，于是出現(xiàn)在“ + ”、“_”引出端上的電壓 反向，負壓識別二極管Dl導通，“-”引出端上的正壓通過負壓識別二極管D1，向蓄能電容Cl 迅速充電。當電壓值到達電壓檢測芯片ICl上閥門點(約9V)，其輸出端(7腳)將輸出高 電平(即蓄能電容Cl電壓)，從而使電子開關(guān)短路，電源系統(tǒng)在旁路續(xù)流工作狀況下仍能正 常工作。續(xù)流工作過程中，負壓識別二極管Dl不再導通，蓄能電容Cl的電壓由電壓檢測芯 片ICl和電子開關(guān)柵源電阻放電....，從而返回初始狀態(tài)。由于以上過程，放電時間遠大于充電時間，因此在續(xù)流工作時段，開關(guān)短路壓降就是MOSFET導通壓降，功耗甚小。
除上述實施例外，本發(fā)明還可以有其它實施方式。例如，電壓檢測芯片ICl和 MOSFET電子開關(guān)器件也可以選用其它具有類似功能的芯片或器件取代，這些都構(gòu)成本發(fā)明 的等同替換。
權(quán)利要求
一種負壓驅(qū)動續(xù)流裝置，其特征在于含有分別接至電源正極和負極的正、負引出端，以及負壓識別二極管、蓄能電容、電壓檢測芯片、二只MOSFET電子開關(guān)器件、緩沖電容；所述負引出端經(jīng)反向的負壓識別二極管接電壓檢測芯片的電源端，并接蓄能電容的一端；所述蓄能電容的另一端接所述電壓檢測芯片的地端；所述二只MOSFET電子開關(guān)器件的漏極分別接所述正、負引出端；所述二只MOSFET電子開關(guān)器件的源極相連，并接所述電壓檢測芯片的地腳；所述二只MOS管電子開關(guān)器件的柵極相連，并接所述電壓檢測芯片的輸出端；所述緩沖電容并聯(lián)在所述正、負引出端之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的負壓驅(qū)動續(xù)流裝置，其特征在于所述MOSFET電子開關(guān)器件 為N溝道MOSFET管。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的負壓驅(qū)動續(xù)流裝置，其特征在于所述電壓檢測芯片采用內(nèi) 含電壓檢測和高電平輸出的IR2101驅(qū)動芯片。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種負壓驅(qū)動續(xù)流裝置，屬于直流電源控制技術(shù)領(lǐng)域。該裝置含有正、負引出端，以及負壓識別二極管、蓄能電容、電壓檢測芯片、二只MOSFET電子開關(guān)器件、緩沖電容。負引出端經(jīng)反向的負壓識別二極管接電壓檢測芯片的電源端，并接蓄能電容的一端；蓄能電容的另一端接所述電壓檢測芯片的地端；二只MOSFET電子開關(guān)器件的漏極分別接所述正、負引出端；其源極相連，并接所述電壓檢測芯片的地腳；其柵極相連，并接所述電壓檢測芯片的輸出端；緩沖電容并聯(lián)在正、負引出端之間。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，不僅在電池組中的電池出現(xiàn)故障時能夠及時續(xù)流供電，并且電路簡捷，器件少，因此成本經(jīng)濟，并且續(xù)流工作時段的功耗很小，從而更有利于推廣應(yīng)用。
文檔編號H02J7/00GK101931251SQ20101024899
公開日2010年12月29日 申請日期2010年8月10日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月10日
發(fā)明者張啟明, 張祥谷, 邊曉輝 申請人:江蘇尚特風光電力工程有限公司