專利名稱：一種可隨意擴容的光伏充放電控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及光伏充放電領(lǐng)域，特別是涉及一種控制簡單、靈敏，可隨意擴容的 光伏充放電控制裝置。
背景技術(shù)：
目前，在光伏系統(tǒng)中，一般需要在太陽能電池組件、蓄電池和負載之間加裝一充放 電控制器，使太陽能電池組件的輸出通過充放電控制器接蓄電池的輸入，使蓄電池的輸出 通過充放電控制器接負載的輸入，從而保護蓄電池免于遭受過充電和過放電的影響。然而， 現(xiàn)有技術(shù)的充放電控制器卻大多存在控制精度有限、電路復(fù)雜、對蓄電池的保護不到位等 缺點。特別的，現(xiàn)有技術(shù)的充放電控制器要實現(xiàn)擴容也很麻煩，在實際操作過程中，要么基 本上全部更換掉原有的控制器，要么增加控制器的數(shù)量，這就導致增加的成本非常之多。因 而，要實現(xiàn)本地擴容的難度較大，不利于光伏系統(tǒng)根據(jù)時機不同或用戶要求進行升級或擴 容。
實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)之不足，提供一種可隨意擴容的光伏充放電 控制裝置，采用繼電器及相應(yīng)控制電路進行控制，不但實現(xiàn)了對蓄電池充放電的有效控制 及保護，而且達到了隨意擴容的目的，從而克服了現(xiàn)有技術(shù)的充放電控制器所存在的不足 之處。本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是一種可隨意擴容的光伏充放電 控制裝置，包括太陽能電池組件、蓄電池；還包括可用于擴容的第一繼電器、第二繼電器和 用于驅(qū)動第一繼電器和第二繼電器進行工作的檢測控制電路；太陽能電池組件的輸出通過 第一繼電器與蓄電池的輸入相連接；蓄電池的輸出通過第二繼電器與負載的輸入相連接； 檢測控制電路設(shè)有兩輸出端和一電壓檢測端口，該兩輸出端分別與第一繼電器和第二繼電 器的線圈的輸入端相連接，檢測控制電路的電壓檢測端口與蓄電池的輸出相連接。所述的檢測控制電路包括電壓檢測電路、第一驅(qū)動電路和第二驅(qū)動電路；該電壓 檢測電路的輸出分別與第一驅(qū)動電路和第二驅(qū)動電路的輸入相連接，第一驅(qū)動電路和第二 驅(qū)動電路的輸出分別為所述檢測控制電路的兩輸出端，該第一驅(qū)動電路的輸出接所述第一 繼電器的線圈的輸入端，該第二驅(qū)動電路的輸出接所述第二繼電器的線圈的輸入端；電壓 檢測電路的輸入構(gòu)成所述檢測控制電路的電壓檢測端口，該電壓檢測電路的輸入接所述蓄 電池的輸出。所述的電壓檢測電路包括控制芯片、第一電阻、第二電阻、第三電阻、第四電阻、第 五電阻、第六電阻、第七電阻、第八電阻、第一電容和穩(wěn)壓二極管，該控制芯片設(shè)有14個引 腳，該控制芯片的第12引腳為所述電壓檢測電路的一個輸出端，該第12引腳接所述第一驅(qū) 動電路的輸入；控制芯片的第11引腳為所述電壓檢測電路的另一個輸出端，該第11引腳接 所述第二驅(qū)動電路的輸入；控制芯片的第2引腳為所述電壓檢測電路的輸入端；控制芯片的第2引腳通過第一電阻與所述蓄電池的正極相連接；第二電阻、第三電阻、第四電阻、第 五電阻、第六電阻、第七電阻的一端分別對應(yīng)與控制芯片的第2引腳、第4引腳、第8引腳、 第7引腳、第6引腳、第5引腳相連接，第二電阻、第三電阻、第四電阻、第五電阻、第六電阻、 第七電阻的另一端分別接地；控制芯片的第14引腳為該控制芯片的電源正輸入端，該控制 芯片的第14引腳通過第八電阻與所述蓄電池的正極相連接；所述控制芯片的第1引腳為該 控制芯片的電源負輸入端，該控制芯片的第1引腳接地；第一電容和穩(wěn)壓二極管并聯(lián)連接 在控制芯片的第14引腳和第1引腳之間。所述的第一驅(qū)動電路包括第九電阻、第一三極管和第二電容；所述控制芯片的第 12引腳通過第九電阻接第一三極管的基極；第一三極管的發(fā)射極接地，第一三極管的集電 極接所述第一繼電器的線圈輸入的一端，所述第一繼電器的線圈輸入的另一端接所述蓄電 池的正極，第二電容連接在所述第一繼電器的線圈輸入端之間；所述第一繼電器的動觸點 接蓄電池的正極，所述第一繼電器的常閉觸點接太陽能電池組件的正極；所述太陽能電池 組件的負極接地。所述的第二驅(qū)動電路包括第十電阻、第二三極管和第三電容；所述控制芯片的第 11引腳通過第十電阻接第二三極管的基極；第二三極管的發(fā)射極接地，第二三極管的集電 極接所述第二繼電器的線圈輸入的一端，所述第二繼電器的線圈輸入的另一端接所述蓄電 池的正極，第三電容連接在所述第二繼電器的兩線圈輸入端之間；所述第二繼電器的動觸 點接所述蓄電池的正極，所述第二繼電器的常閉觸點接負載的正極；所述蓄電池和負載的 負極均接地。進一步的，還包括一報警控制電路；該報警控制電路包括第三繼電器、第三三極 管、第十一電阻和第四電容；所述控制芯片的第10引腳為輸出端，該控制芯片的第10引腳 通過第十一電阻與第三三極管的基極相連接；第三三極管的集電極接第三繼電器的線圈輸 入的一端；第三繼電器的線圈輸入的另一端接所述蓄電池的正極；第四電容連接在第三繼 電器的線圈輸入端之間；第三繼電器的動觸點接一報警裝置的一控制端，第三繼電器的常 開觸點接該報警裝置的另一控制端。本實用新型的有益效果是，由于包括可隨意擴容的第一繼電器、第二繼電器和用 于控制第一繼電器和第二繼電器動作的檢測控制電路，且第一繼電器連接在太陽能電池組 件和蓄電池之間，第二繼電器連接在蓄電池和負載之間，檢測控制電路的輸出分別與第一 繼電器和第二繼電器的線圈的輸入端相連接，檢測控制電路設(shè)有一電壓檢測端口，該電壓 檢測端口與蓄電池的輸出相連接，使得檢測控制電路能夠?qū)π铍姵氐碾妷哼M行實時檢測， 并在蓄電池處于過充或過壓狀態(tài)時，輸出控制信號，使第一繼電器和第二繼電器分別動作 而關(guān)閉太陽能電池組件和負載，在蓄電池處于過放狀態(tài)時，使第二繼電器動作而關(guān)閉負載， 同時太陽能電池組件對蓄電池保持充電狀態(tài)。因而，本實用新型具有控制簡單、控制靈敏度 高、運行可靠、能夠大大提高蓄電池的使用壽命的特點。此外，由于電路中連接的第一繼電 器和第二繼電器分別可進一步進行擴容連接，因而該控制裝置與現(xiàn)有技術(shù)相比，無需更換 掉整個控制裝置，也無需增加控制裝置的數(shù)量，而只需更改繼電器的容量，即可達到隨意擴 容的目的，并從中節(jié)約了大量成本。
以下結(jié)合附圖及實施例對本實用新型作進一步詳細說明；但本實用新型的一種可 隨意擴容的光伏充放電控制裝置及其控制方法不局限于實施例。
圖1是本實用新型的原理框圖；圖2是本實用新型的電路連接示意圖；圖3是本實用新型擴容后的原理框圖；圖4是本實用新型擴容后的電路連接示意圖。
具體實施方式
實施例一，請參見圖1所示，本實用新型的一種可隨意擴容的光伏充放電控制裝 置，包括太陽能電池組件1、蓄電池4、可用于擴容的第一繼電器2、第二繼電器5和用于驅(qū)動 第一繼電器2和第二繼電器5進行工作的檢測控制電路3 ；太陽能電池組件1的輸出通過第 一繼電器2與蓄電池4的輸入相連接；蓄電池4的輸出通過第二繼電器5與負載6的輸入 相連接；檢測控制電路3設(shè)有兩輸出端和一電壓檢測端口，該兩輸出端分別與第一繼電器2 和第二繼電器5的線圈的輸入端相連接，檢測控制電路3的電壓檢測端口與蓄電池4的輸 出相連接。其中，所述的檢測控制電路3包括電壓檢測電路、第一驅(qū)動電路和第二驅(qū)動電路；該電 壓檢測電路的輸出分別與第一驅(qū)動電路和第二驅(qū)動電路的輸入相連接，第一驅(qū)動電路和第 二驅(qū)動電路的輸出分別為所述檢測控制電路3的兩輸出端，該第一驅(qū)動電路的輸出接所述 第一繼電器2的線圈的輸入端，該第二驅(qū)動電路的輸出接所述第二繼電器5的線圈的輸入 端；電壓檢測電路的輸入構(gòu)成所述檢測控制電路3的電壓檢測端口，該電壓檢測電路的輸 入接所述蓄電池4的輸出；請參見圖2所示，所述的電壓檢測電路包括控制芯片IC1、第一電阻R1、第二電阻 R2、第三電阻R3、第四電阻R4、第五電阻R5、第六電阻R6、第七電阻R7、第八電阻R8、第一電 容Cl和穩(wěn)壓二極管D1，該控制芯片ICl設(shè)有14個引腳，該控制芯片ICl的第12引腳為所 述電壓檢測電路的一個輸出端，該第12引腳接所述第一驅(qū)動電路的輸入；控制芯片ICl的 第11引腳為所述電壓檢測電路的另一個輸出端，該第11引腳接所述第二驅(qū)動電路的輸入； 控制芯片ICl的第2引腳為所述電壓檢測電路的輸入端；控制芯片ICl的第2引腳通過第 一電阻Rl與所述蓄電池的正極相連接；第二電阻R2、第三電阻R3、第四電阻R4、第五電阻 R5、第六電阻R6、第七電阻R7的一端分別對應(yīng)與控制芯片ICl的第2引腳、第4引腳、第8 引腳、第7引腳、第6引腳、第5引腳相連接，第二電阻R2、第三電阻R3、第四電阻R4、第五電 阻R5、第六電阻R6、第七電阻R7的另一端分別接地；控制芯片ICl的第14引腳為該控制芯 片的電源正輸入端，該控制芯片ICl的第14引腳通過第八電阻R8與所述蓄電池的正極相 連接；所述控制芯片ICl的第1引腳為該控制芯片的電源負輸入端，該控制芯片ICl的第1 引腳接地；第一電容Cl和穩(wěn)壓二極管Dl并聯(lián)連接在控制芯片ICl的第14引腳和第1引腳 之間；所述的第一驅(qū)動電路包括第九電阻R9、第一三極管BGl和第二電容C2 ；所述控制 芯片ICl的第12引腳通過第九電阻R9接第一三極管BGl的基極；第一三極管BGl的發(fā)射 極接地，第一三極管BGl的集電極接所述第一繼電器JKl的線圈輸入的一端，所述第一繼電器JKl的線圈輸入的另一端接所述蓄電池的正極，第二電容C2連接在所述第一繼電器JKl 的線圈輸入端之間；所述第一繼電器JKl的動觸點接蓄電池的正極，所述第一繼電器JKl的 常閉觸點接太陽能電池組件的正極；所述太陽能電池組件的負極接地GND ； 所述的第二驅(qū)動電路包括第十電阻R10、第二三極管BG2和第三電容C3 ；所述控制 芯片ICl的第11引腳通過第十電阻RlO接第二三極管BG2的基極；第二三極管BG2的發(fā)射 極接地GND，第二三極管BG2的集電極接所述第二繼電器JK2的線圈輸入的一端，所述第二 繼電器JK2的線圈輸入的另一端接所述蓄電池的正極，第三電容C3連接在所述第二繼電器 JK2的線圈輸入端之間；所述第二繼電器JK2的動觸點接所述蓄電池的正極，所述第二繼電 器JK2的常閉觸點接負載的正極；所述蓄電池和負載的負極均接地GND ；進一步的，還包括一報警控制電路；該報警控制電路包括第三繼電器JK3、第三三 極管BG3、第十一電阻Rll和第四電容C4 ；所述控制芯片ICl的第10引腳為輸出端，該控 制芯片ICl的第10引腳通過第十一電阻Rll與第三三極管BG3的基極相連接；第三三極 管BG3的發(fā)射極接地GND，第三三極管BG3的集電極接第三繼電器JK3的線圈輸入的一端； 第三繼電器JK3的線圈輸入的另一端接所述蓄電池的正極；第四電容C4連接在第三繼電 器JK3的線圈輸入端之間；第三繼電器JK3的動觸點接一報警裝置的一控制端，第三繼電器 JK3的常開觸點接該報警裝置的另一控制端。本實用新型的一種可隨意擴容的光伏充放電控制裝置，其控制芯片ICl的第12 引腳和第11引腳為可控制延時輸出端，該控制芯片ICl可通過微調(diào)第四電阻R4、第五電阻 R5、第六電阻R6和第七電阻R7，實現(xiàn)該控制芯片對蓄電池的電壓點的精確檢測。這里，假設(shè) 蓄電池的開路電壓為68伏，過壓點電壓為66伏，過放點電壓為42伏，則微調(diào)第四電阻R4可 以使控制芯片ICl檢測的電壓精確到68伏，微調(diào)第五電阻R5可以使控制芯片ICl檢測的 電壓精確到66-57伏之間，微調(diào)第六電阻R6可以使控制芯片ICl檢測的電壓精確到43伏， 微調(diào)第七電阻R7可以使控制芯片ICl檢測的電壓精確到42-47伏之間。本實用新型的一種可隨意擴容的光伏充放電控制裝置，其具體控制過程為控制 芯片ICl的第2引腳實時檢測蓄電池的電壓，并判斷蓄電池的電壓是否高于蓄電池的開路 電壓(68伏)或蓄電池是否處于過壓狀態(tài)(高于66伏)；若蓄電池的電壓高于57伏小于 68伏時，則控制芯片ICl的兩輸出端分別延時1分鐘輸出控制信號，第一繼電器JKl和第二 繼電器JK2分別在對應(yīng)控制信號的驅(qū)動下斷開其動觸點和常閉觸點，使太陽能電池組件不 對蓄電池進行充電，同時關(guān)閉負載；否則第一繼電器和第二繼電器的動觸點和常閉觸點分 別保持吸合狀態(tài)；若控制芯片ICl檢測到蓄電池的電壓達到68伏，則立刻輸出控制信號，強 制使第一繼電器JKl和第二繼電器JK2分別斷開其動觸點和常閉觸點，從而使太陽能電池 組件不對蓄電池進行充電，同時關(guān)閉負載；若控制芯片ICl檢測到蓄電池的電壓為43伏，則 向報警控制電路輸出控制信號，使第三繼電器JK3的動觸點和常開觸點吸合，從而接通報 警裝置，輸出報警信號，以提前告知用戶蓄電池將進入過放狀態(tài)；若控制芯片IC2檢測到蓄 電池的電壓為42伏，則延時30秒向第二繼電器JK2輸出控制信號，使第二繼電器JK2斷開 其動觸點和常閉觸點，同時第一繼電器JKl的動觸點和常閉觸點保持吸合狀態(tài)，以使太陽 能電池組件能夠?qū)π铍姵剡M行充電。本實用新型的一種可隨意擴容的光伏充放電控制裝置，將太陽能電池組件接第一 繼電器JKl的常閉觸點，使負載接第二繼電器JK2的常閉觸點，可以使太陽能電池組件和負載在蓄電池的電壓正常時均能工作，而只有在蓄電池處于開路電壓或過壓或過放的狀態(tài)， 才會在第一繼電器JKl和第二繼電器JK2的動作下采取相應(yīng)的動作。將控制芯片ICl的輸 出設(shè)置為可控制延時輸出，可以避免電路出現(xiàn)振蕩現(xiàn)象，從而進一步保護蓄電池。實施例二，請參見圖3所示，其與實施例一的不同之處在于在第一繼電器2和第 二繼電器5的基礎(chǔ)上進行擴容，增加了充電繼電器7和放電繼電器8 ；其中充電繼電器7是 對第一繼電器2進行擴容，放電繼電器8是對第二繼電器5進行擴容；太陽能電池組件1的 輸出通過充電繼電器7接蓄電池4的輸入，蓄電池4的輸出通過放電繼電器8接負載的輸 入。請參見圖2所示，其與實施例一中圖2的區(qū)別在于第一繼電器JKl的常閉觸點接 所述充電繼電器7，第二繼電器JK2的常閉觸點接所述放電繼電器8 ；太陽能電池組件通過 充電繼電器7與蓄電池相連接，負載通過放電繼電器7與蓄電池相連接；在蓄電池的正極處 還連接有一二極管D2，該二極管D2的接入可以防止蓄電池在連接過程中出現(xiàn)極性接反的 情況。綜上所述，本實用新型的一種可隨意擴容的光伏充放電控制裝置，不但可以對蓄 電池的充放電情況進行有效控制，并具有控制簡單、運行可靠等特點，而且可以達到隨意擴 容的目的。上述實施例僅用來進一步說明本實用新型的一種可隨意擴容的光伏充放電控制 裝置，但本實用新型并不局限于實施例，凡是依據(jù)本實用新型的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所 作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均落入本實用新型技術(shù)方案的保護范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種可隨意擴容的光伏充放電控制裝置，包括太陽能電池組件、蓄電池；其特征在 于還包括可用于擴容的第一繼電器、第二繼電器和用于驅(qū)動第一繼電器和第二繼電器進 行工作的檢測控制電路；太陽能電池組件的輸出通過第一繼電器與蓄電池的輸入相連接； 蓄電池的輸出通過第二繼電器與負載的輸入相連接；檢測控制電路設(shè)有兩輸出端和一電壓 檢測端口，該兩輸出端分別與第一繼電器和第二繼電器的線圈的輸入端相連接，檢測控制 電路的電壓檢測端口與蓄電池的輸出相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可隨意擴容的光伏充放電控制裝置，其特征在于所述的檢 測控制電路包括電壓檢測電路、第一驅(qū)動電路和第二驅(qū)動電路；該電壓檢測電路的輸出分 別與第一驅(qū)動電路和第二驅(qū)動電路的輸入相連接，第一驅(qū)動電路和第二驅(qū)動電路的輸出分 別為所述檢測控制電路的兩輸出端，該第一驅(qū)動電路的輸出接所述第一繼電器的線圈的輸 入端，該第二驅(qū)動電路的輸出接所述第二繼電器的線圈的輸入端；電壓檢測電路的輸入構(gòu) 成所述檢測控制電路的電壓檢測端口，該電壓檢測電路的輸入接所述蓄電池的輸出。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的可隨意擴容的光伏充放電控制裝置，其特征在于所述的電 壓檢測電路包括控制芯片、第一電阻、第二電阻、第三電阻、第四電阻、第五電阻、第六電阻、 第七電阻、第八電阻、第一電容和穩(wěn)壓二極管，該控制芯片設(shè)有14個引腳，該控制芯片的第 12引腳為所述電壓檢測電路的一個輸出端，該第12引腳接所述第一驅(qū)動電路的輸入；控制 芯片的第11引腳為所述電壓檢測電路的另一個輸出端，該第11引腳接所述第二驅(qū)動電路 的輸入；控制芯片的第2引腳為所述電壓檢測電路的輸入端；控制芯片的第2引腳通過第 一電阻與所述蓄電池的正極相連接；第二電阻、第三電阻、第四電阻、第五電阻、第六電阻、 第七電阻的一端分別對應(yīng)與控制芯片的第2引腳、第4引腳、第8引腳、第7引腳、第6引 腳、第5引腳相連接，第二電阻、第三電阻、第四電阻、第五電阻、第六電阻、第七電阻的另一 端分別接地；控制芯片的第14引腳為該控制芯片的電源正輸入端，該控制芯片的第14引腳 通過第八電阻與所述蓄電池的正極相連接；所述控制芯片的第1引腳為該控制芯片的電源 負輸入端，該控制芯片的第1引腳接地；第一電容和穩(wěn)壓二極管并聯(lián)連接在控制芯片的第 14引腳和第1引腳之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的可隨意擴容的光伏充放電控制裝置，其特征在于所述的第 一驅(qū)動電路包括第九電阻、第一三極管和第二電容；所述控制芯片的第12引腳通過第九電 阻接第一三極管的基極；第一三極管的發(fā)射極接地，第一三極管的集電極接所述第一繼電 器的線圈輸入的一端，所述第一繼電器的線圈輸入的另一端接所述蓄電池的正極，第二電 容連接在所述第一繼電器的線圈輸入端之間；所述第一繼電器的動觸點接蓄電池的正極， 所述第一繼電器的常閉觸點接太陽能電池組件的正極；所述太陽能電池組件的負極接地。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的可隨意擴容的光伏充放電控制裝置，其特征在于所述的第 二驅(qū)動電路包括第十電阻、第二三極管和第三電容；所述控制芯片的第11引腳通過第十電 阻接第二三極管的基極；第二三極管的發(fā)射極接地，第二三極管的集電極接所述第二繼電 器的線圈輸入的一端，所述第二繼電器的線圈輸入的另一端接所述蓄電池的正極，第三電 容連接在所述第二繼電器的線圈輸入端之間；所述第二繼電器的動觸點接所述蓄電池的正 極，所述第二繼電器的常閉觸點接負載的正極；所述蓄電池和負載的負極均接地。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的可隨意擴容的光伏充放電控制裝置，其特征在于進一步的， 還包括一報警控制電路；該報警控制電路包括第三繼電器、第三三極管、第十一電阻和第四電容；所述控制芯片的第10引腳為輸出端，該控制芯片的第10引腳通過第十一電阻與第 三三極管的基極相連接；第三三極管的發(fā)射極接地，第三三極管的集電極接第三繼電器的 線圈輸入的一端；第三繼電器的線圈輸入的另一端接所述蓄電池的正極；第四電容連接在 第三繼電器的兩線圈輸入端之間；第三繼電器的動觸點接一報警裝置的一控制端，第三繼 電器的常開觸點接該報警裝置的另一控制端。
專利摘要本實用新型公開了一種可隨意擴容的光伏充放電控制裝置，包括太陽能電池組件、蓄電池、可用于擴容的第一繼電器、第二繼電器和用于驅(qū)動第一繼電器和第二繼電器進行工作的檢測控制電路；太陽能電池組件的輸出通過第一繼電器與蓄電池的輸入相連接；蓄電池的輸出通過第二繼電器與負載的輸入相連接；檢測控制電路設(shè)有兩輸出端和一電壓檢測端口，該兩輸出端分別與第一繼電器和第二繼電器的線圈的輸入端相連接，檢測控制電路的電壓檢測端口與蓄電池的輸出相連接。本實用新型不僅實現(xiàn)了對蓄電池充放電的有效控制，而且達到了隨意擴容的目的，并具有控制簡單、靈敏度高、運行可靠等特點。
文檔編號H02H7/18GK201839039SQ20102059482
公開日2011年5月18日 申請日期2010年11月5日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月5日
發(fā)明者曾少南 申請人:漳州國綠太陽能科技有限公司