一種光伏系統(tǒng)電流檢測(cè)電路的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種光伏系統(tǒng)電流檢測(cè)電路，包括太陽(yáng)能電池板、蓄電池、電池采樣電阻和負(fù)載采樣電阻；所述太陽(yáng)能電池板輸出電能為蓄電池充電，并傳輸至負(fù)載，為負(fù)載供電；所述負(fù)載采樣電阻采集負(fù)載電流，并轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)，輸出至第一差分放大電路，放大后輸出負(fù)載采樣電壓；所述的電池采樣電阻串聯(lián)在蓄電池的負(fù)極和地之間，將流過(guò)蓄電池的電流轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)，輸出至第二差分放大電路，與所述負(fù)載采樣電壓進(jìn)行疊加后，進(jìn)行差分放大，輸出至顯示單元。本實(shí)用新型通過(guò)檢測(cè)流過(guò)蓄電池和負(fù)載的電流，從而檢測(cè)出太陽(yáng)能電池板的電流，并在顯示屏上顯示，由于檢測(cè)出的太陽(yáng)能電池板的電流為正電流，不需要制作負(fù)電源，簡(jiǎn)化了電路設(shè)計(jì)，降低了設(shè)計(jì)成本。
【專利說(shuō)明】一種光伏系統(tǒng)電流檢測(cè)電路
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于電流檢測(cè)【技術(shù)領(lǐng)域】，具體地說(shuō)，是涉及一種光伏系統(tǒng)電流檢測(cè)電路。
【背景技術(shù)】
[0002]在太陽(yáng)能充放電的共正極系統(tǒng)中，需要單獨(dú)測(cè)試和顯示太陽(yáng)能電池板中的電流，用于檢測(cè)太陽(yáng)能電池板電流的檢測(cè)電阻Rp通常設(shè)置在太陽(yáng)能電池板panel連接蓄電池battery的充電線路中，如圖1所示，因?yàn)檎麄€(gè)系統(tǒng)是以蓄電池battery的負(fù)極作為電壓零點(diǎn)參考點(diǎn)，因此檢測(cè)電阻Rp上的電壓相對(duì)于電壓零點(diǎn)參考點(diǎn)來(lái)說(shuō)是負(fù)電壓，檢測(cè)電阻Rp上的電流是負(fù)電流，要顯示負(fù)電流就需要制作負(fù)電源，單獨(dú)制作負(fù)電源會(huì)導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)成本的增加。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型為了檢測(cè)太陽(yáng)能電池板的電流，提出了一種電流檢測(cè)電路，通過(guò)檢測(cè)流過(guò)蓄電池和負(fù)載的電流，從而檢測(cè)出太陽(yáng)能電池板的電流。
[0004]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn):
[0005]一種光伏系統(tǒng)電流檢測(cè)電路，包括太陽(yáng)能電池板、蓄電池、電池采樣電阻和負(fù)載采樣電阻；所述太陽(yáng)能電池板輸出電能為蓄電池充電，并傳輸至負(fù)載，為負(fù)載供電；所述負(fù)載采樣電阻采集負(fù)載電流，并轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)，輸出至第一差分放大電路，放大后輸出負(fù)載采樣電壓；所述的電池采樣電阻串聯(lián)在蓄電池的負(fù)極和地之間，將流過(guò)蓄電池的電流轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)，輸出至第二差分放大電路，與所述負(fù)載采樣電壓進(jìn)行疊加后，進(jìn)行差分放大，輸出至顯示單元。
[0006]進(jìn)一步的，在所述第一差分放大電路中設(shè)置有第一運(yùn)算放大器和第一三極管；所述第一運(yùn)算放大器接收負(fù)載采樣電阻生成的電壓信號(hào)，進(jìn)行差分放大，輸出至第一三極管進(jìn)行二級(jí)放大后，輸出所述的負(fù)載采樣電壓。
[0007]又進(jìn)一步的，所述負(fù)載采樣電阻的兩端分別通過(guò)第一電阻和第二電阻與第一運(yùn)算放大器的兩個(gè)輸入端一一對(duì)應(yīng)連接，在所述第一運(yùn)算放大器的同相輸入端與地之間連接有第一阻容濾波電路，所述第一運(yùn)算放大器的輸出端通過(guò)第一分壓電路接地，所述第一分壓電路的分壓節(jié)點(diǎn)連接第一三極管的基極，所述第一三極管的發(fā)射極通過(guò)電阻接地，所述電阻將發(fā)射極電流轉(zhuǎn)換成所述的負(fù)載采樣電壓，輸出至所述第二差分放大電路；所述第一三極管的發(fā)射極通過(guò)第一反饋電阻連接所述第一運(yùn)算放大器的反相輸入端，在所述第一反饋電阻兩端并聯(lián)有一電容；所述第一三極管的集電極連接所述顯示單元。
[0008]更進(jìn)一步的，所述電阻為第一電位計(jì)。
[0009]優(yōu)選的，所述第一運(yùn)算放大器的同相輸入端通過(guò)第一限流電阻連接修正電壓，反相輸入端通過(guò)第二電位計(jì)連接修正電壓。
[0010]進(jìn)一步的，在所述第二差分放大電路中設(shè)置有第二運(yùn)算放大器和第二三極管；所述第二運(yùn)算放大器接收電池采樣電阻生成的電壓信號(hào)，與所述的負(fù)載采樣電壓進(jìn)行疊加后，進(jìn)行差分放大，輸出至第二三極管進(jìn)行二級(jí)放大后，輸出至所述顯示單元。
[0011]更進(jìn)一步的，所述電池采樣電阻的兩端分別通過(guò)第三電阻和第四電阻與第二運(yùn)算放大器的兩個(gè)輸入端一一對(duì)應(yīng)連接，在所述第二運(yùn)算放大器的同相輸入端與地之間連接有第二阻容濾波電路，所述第二運(yùn)算放大器的輸出端通過(guò)第二分壓電路接地，所述第二分壓電路的分壓節(jié)點(diǎn)連接第二三極管的基極，所述第二三極管的發(fā)射極通過(guò)另一電阻接地；所述第二三極管的發(fā)射極通過(guò)第二反饋電阻連接所述第二運(yùn)算放大器的反相輸入端，在所述第二反饋電阻兩端并聯(lián)有另一電容；所述第二三極管的集電極連接所述顯示單元。
[0012]優(yōu)選的，所述另一電阻為第三電位計(jì)。
[0013]優(yōu)選的，所述第二運(yùn)算放大器的同相輸入端通過(guò)第二限流電阻連接修正電壓，反相輸入端通過(guò)第四電位計(jì)連接修正電壓。
[0014]進(jìn)一步的，所述顯示單元包括控制器和顯示屏；一直流電源分別通過(guò)采樣電阻與第一三極管和第二三極管的集電極連接；所述控制器采集采樣電阻生成的電壓信號(hào)，并驅(qū)動(dòng)顯示屏顯示。
[0015]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是:本實(shí)用新型通過(guò)檢測(cè)流過(guò)蓄電池和負(fù)載的電流，從而檢測(cè)出太陽(yáng)能電池板的電流，并在顯示屏上顯示，由于檢測(cè)出的太陽(yáng)能電池板的電流為正電流，不需要制作負(fù)電源，簡(jiǎn)化了電路設(shè)計(jì)，降低了設(shè)計(jì)成本。
[0016]結(jié)合附圖閱讀本實(shí)用新型實(shí)施方式的詳細(xì)描述后，本實(shí)用新型的其他特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)將變得更加清楚。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1是現(xiàn)有技術(shù)中檢測(cè)太陽(yáng)能電池板電流的電路原理示意圖；
[0018]圖2是本實(shí)用新型所提出的光伏系統(tǒng)電流檢測(cè)電路的一種實(shí)施例的電路原理示意圖；
[0019]圖3是本實(shí)用新型所提出的光伏系統(tǒng)電流檢測(cè)電路的一種實(shí)施例的電路原理圖?！揪唧w實(shí)施方式】
[0020]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行詳細(xì)地描述。
[0021]本實(shí)施例的光伏系統(tǒng)電流檢測(cè)電路，主要由太陽(yáng)能電池板panel、蓄電池battery,電池采樣電阻Rbat和負(fù)載采樣電阻Rload組成，參見(jiàn)圖2所示，其中，所述太陽(yáng)能電池板panel將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換成電能,輸出至蓄電池battery儲(chǔ)存,并傳輸至負(fù)載，為負(fù)載供電。所述負(fù)載米樣電阻Rload用于米集負(fù)載電流,將負(fù)載電流轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)，電壓信號(hào)輸出到第一差分放大電路，經(jīng)過(guò)第一差分放大電路進(jìn)行差分放大后，輸出負(fù)載采樣電壓。所述的電池采樣電阻Rbat串聯(lián)在蓄電池battery的負(fù)極和地之間,將流過(guò)蓄電池battery的電流轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)，并輸出到第二差分放大電路，在與所述第一差分放大電路輸出的負(fù)載采樣電壓進(jìn)行疊加后，再經(jīng)由第二差分放大電路進(jìn)行差分放大，輸出至顯示單元顯示。
[0022]所述第一差分放大電路主要由第一運(yùn)算放大器IClB和第一三極管T5組成，在本實(shí)施例中，所述第一三極管T5優(yōu)選為NPN型三極管，所述第一運(yùn)算放大器IClB接收負(fù)載采樣電阻Rload生成的電壓信號(hào)，進(jìn)行差分放大后輸出至第一三極管T5，經(jīng)過(guò)第一三極管T5進(jìn)行二級(jí)放大后，輸出所述的負(fù)載采樣電壓。
[0023]具體來(lái)講，所述負(fù)載采樣電阻Rload的兩端分別通過(guò)第一電阻R21和第二電阻R15與所述第一運(yùn)算放大器IClB的反相輸入端和同相輸入端一一對(duì)應(yīng)連接，參見(jiàn)圖3所示，在所述第一運(yùn)算放大器IClB的同相輸入端與地之間連接有第一阻容濾波電路，所述第一阻容濾波電路由電容C2和電阻R24并聯(lián)而成，在所述第一運(yùn)算放大器IClB的同相輸入端和反相輸入端之間連接有電容Cl，用于濾波。所述第一運(yùn)算放大器IClB的輸出端通過(guò)第一分壓電路接地，所述第一分壓電路主要由分壓電阻R6和分壓電阻R5組成，所述第一分壓電路的分壓節(jié)點(diǎn)(即分壓電阻R6和分壓電阻R5的中間節(jié)點(diǎn))與所述第一三極管T5的基極連接。所述第一三極管T5的發(fā)射極通過(guò)電阻、限流電阻R25和電位計(jì)Rl接地，所述電阻優(yōu)選為第一電位計(jì)R31，即所述第一三極管T5的發(fā)射極通過(guò)第一電位計(jì)R31、限流電阻R25和電位計(jì)Rl接地，所述第一電位計(jì)R31的滑動(dòng)端與所述第二差分放大電路連接，所述第一電位計(jì)R31將第一三極管T5的發(fā)射極電流轉(zhuǎn)換成所述的負(fù)載采樣電壓，并通過(guò)滑動(dòng)端傳輸至第二差分放大電路。所述第一三極管T5的發(fā)射極通過(guò)第一反饋電阻R26與第一運(yùn)算放大器IClB的反相輸入端連接，在第一反饋電阻R26的兩端并聯(lián)有電容Cll ;第一三極管T5的集電極與顯示單元連接。
[0024]由負(fù)載采樣電阻Rload生成的電壓信號(hào)比較小，由于小信號(hào)易受噪聲影響，抗干擾性差，為了提高抗干擾性，在所述第一運(yùn)算放大器IClB的同相輸入端通過(guò)第一限流電阻R27連接修正電壓Ul，用于修正輸入誤差。在第一運(yùn)算放大器IClB的反相輸入端通過(guò)電阻R28、電阻R12和第二電位計(jì)R29連接修正電壓U2，通過(guò)調(diào)節(jié)第二電位計(jì)R29，有效抑制溫?
Vtk ο
[0025]所述第二差分放大電路主·要由第二運(yùn)算放大器IClA和第二三極管Tl組成，在本實(shí)施例中，所述第二三極管Tl優(yōu)選為NPN型三極管，所述第二運(yùn)算放大器IClA接收電池采樣電阻Rbat生成的電壓信號(hào)，所述電壓信號(hào)與所述的負(fù)載采樣電壓進(jìn)行疊加后，進(jìn)行差分放大，輸出至第二三極管Tl，進(jìn)行二級(jí)放大后，輸出至所述顯示單元。
[0026]具體來(lái)講，所述電池采樣電阻Rbat的兩端分別通過(guò)第三電阻Rll和第四電阻R30與所述第二運(yùn)算放大器IClA的反相輸入端和同相輸入端一一對(duì)應(yīng)連接，所述第二運(yùn)算放大器IClA的同相輸入端通過(guò)電阻R4與第一電位計(jì)R31的滑動(dòng)端連接，參見(jiàn)圖3所示，在所述第二運(yùn)算放大器IClA的同相輸入端與地之間連接有第二阻容濾波電路，所述第二阻容濾波電路由電容C4和電阻RlO并聯(lián)而成，在所述第二運(yùn)算放大器IClA的同相輸入端和反相輸入端之間連接有電容C3，用于濾波。所述第二運(yùn)算放大器IClA的輸出端通過(guò)第二分壓電路接地，所述第二分壓電路主要由分壓電阻R14和分壓電阻R17組成，所述第二分壓電路的分壓節(jié)點(diǎn)(即分壓電阻R14和分壓電阻R17的中間節(jié)點(diǎn))與所述第二三極管Tl的基極連接。所述第二三極管Tl的發(fā)射極通過(guò)限流電阻R9和另一電阻接地，所述另一電阻優(yōu)選為第三電位計(jì)R2，即所述第二三極管Tl的發(fā)射極通過(guò)限流電阻R9、第三電位計(jì)R2接地，所述第二三極管Tl的發(fā)射極通過(guò)第二反饋電阻R13與第二運(yùn)算放大器IClA的反相輸入端連接，在第二反饋電阻R13的兩端并聯(lián)有另一電容C7 ;第二三極管T5的集電極連接顯示單元。
[0027]由電池采樣電阻Rbat生成的電壓信號(hào)比較小，由于小信號(hào)易受噪聲影響，抗干擾性差，為了提高抗干擾性，在所述第二運(yùn)算放大器IClA的同相輸入端通過(guò)第二限流電阻R37連接修正電壓U3，用于修正輸入誤差。在第二運(yùn)算放大器IClA的反相輸入端通過(guò)電阻R35、電阻R16和第四電位計(jì)R36連接修正電壓U4，通過(guò)調(diào)節(jié)第四電位計(jì)R36，有效抑制溫
Vtk ο
[0028]所述顯示單元主要由控制器和顯示屏組成，所述控制器由+5V直流電源為其供電。+5V直流電源通過(guò)采樣電阻Ra與第一三極管T5的集電極連接，并通過(guò)采樣電阻Rb與第二三極管Tl的集電極連接。所述采樣電阻Ra和采樣電阻Rb采集電流信號(hào)，并將電流信號(hào)轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)。當(dāng)需要顯示負(fù)載電流時(shí)，控制器采集采樣電阻Ra生成的電壓信號(hào)，并驅(qū)動(dòng)顯示屏顯示；當(dāng)需要顯示太陽(yáng)能電池板電流時(shí)，控制器采集采樣電阻Rb生成的電壓信號(hào)，并驅(qū)動(dòng)顯示屏顯示。
[0029]由負(fù)載采樣電阻Rload生成的電壓信號(hào)傳輸至第一運(yùn)算放大器IClB的輸入端，經(jīng)過(guò)差分放大后，由第一運(yùn)算放大器IClB的輸出端輸出，并通過(guò)分壓電阻R6傳輸至第一三極管T5的基極，第一三極管T5導(dǎo)通，由+5V直流電源提供的電流通過(guò)采樣電阻Ra、第一三極管T5、第一電位計(jì)R31、電阻R25傳輸至電位計(jì)Rl。通過(guò)調(diào)節(jié)電位計(jì)Rl，使控制器驅(qū)動(dòng)顯示屏顯示實(shí)際的負(fù)載電流值。
[0030]第一電位計(jì)R31的滑動(dòng)端通過(guò)電阻R4連接第二運(yùn)算放大器IClA的同相輸入端，從而將所述的負(fù)載采樣電壓傳輸至第二運(yùn)算放大器IClA的同相輸入端。
[0031]由電池采樣電阻Rbat生成的電壓信號(hào)傳輸至第二運(yùn)算放大器IClA的輸入端，并與所述的負(fù)載采樣電壓疊加，經(jīng)過(guò)差分放大后，由第二運(yùn)算放大器IClA的輸出端輸出，并通過(guò)分壓電阻R14傳輸至第二三極管Tl的基極，第二三極管Tl導(dǎo)通，由+5V直流電源提供的電流通過(guò)采樣電阻Rb、第二三極管Tl、電阻R9傳輸至第三電位計(jì)R2。通過(guò)調(diào)節(jié)第三電位計(jì)R2，使控制器驅(qū)動(dòng)顯示屏顯示實(shí)際的太陽(yáng)能電池板電流值。
[0032]當(dāng)然，以上所述僅是本實(shí)用新型的一種優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本實(shí)用新型原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種光伏系統(tǒng)電流檢測(cè)電路，包括太陽(yáng)能電池板、蓄電池、電池采樣電阻和負(fù)載采樣電阻；所述太陽(yáng)能電池板輸出電能為蓄電池充電，并傳輸至負(fù)載，為負(fù)載供電；其特征在于:所述負(fù)載采樣電阻采集負(fù)載電流，并轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)，輸出至第一差分放大電路，放大后輸出負(fù)載采樣電壓；所述的電池采樣電阻串聯(lián)在蓄電池的負(fù)極和地之間，將流過(guò)蓄電池的電流轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)，輸出至第二差分放大電路，與所述負(fù)載采樣電壓進(jìn)行疊加后，進(jìn)行差分放大，輸出至顯示單元。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光伏系統(tǒng)電流檢測(cè)電路，其特征在于:在所述第一差分放大電路中設(shè)置有第一運(yùn)算放大器和第一三極管；所述第一運(yùn)算放大器接收負(fù)載采樣電阻生成的電壓信號(hào)，進(jìn)行差分放大，輸出至第一三極管進(jìn)行二級(jí)放大后，輸出所述的負(fù)載采樣電壓。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光伏系統(tǒng)電流檢測(cè)電路，其特征在于:所述負(fù)載采樣電阻的兩端分別通過(guò)第一電阻和第二電阻與第一運(yùn)算放大器的兩個(gè)輸入端一一對(duì)應(yīng)連接，在所述第一運(yùn)算放大器的同相輸入端與地之間連接有第一阻容濾波電路，所述第一運(yùn)算放大器的輸出端通過(guò)第一分壓電路接地，所述第一分壓電路的分壓節(jié)點(diǎn)連接第一三極管的基極，所述第一三極管的發(fā)射極通過(guò)電阻接地，所述電阻將發(fā)射極電流轉(zhuǎn)換成所述的負(fù)載采樣電壓，輸出至所述第二差分放大電路；所述第一三極管的發(fā)射極通過(guò)第一反饋電阻連接所述第一運(yùn)算放大器的反相輸入端，在所述第一反饋電阻兩端并聯(lián)有一電容；所述第一三極管的集電極連接所述顯示單元。
4.根據(jù)權(quán)利 要求3所述的光伏系統(tǒng)電流檢測(cè)電路，其特征在于:所述電阻為第一電位計(jì)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的光伏系統(tǒng)電流檢測(cè)電路，其特征在于:所述第一運(yùn)算放大器的同相輸入端通過(guò)第一限流電阻連接修正電壓，反相輸入端通過(guò)第二電位計(jì)連接修正電壓。
6.根據(jù)權(quán)利要求2至5中任一項(xiàng)所述的光伏系統(tǒng)電流檢測(cè)電路，其特征在于:在所述第二差分放大電路中設(shè)置有第二運(yùn)算放大器和第二三極管；所述第二運(yùn)算放大器接收電池采樣電阻生成的電壓信號(hào)，與所述的負(fù)載采樣電壓進(jìn)行疊加后，進(jìn)行差分放大，輸出至第二三極管進(jìn)行二級(jí)放大后，輸出至所述顯示單元。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的光伏系統(tǒng)電流檢測(cè)電路，其特征在于:所述電池采樣電阻的兩端分別通過(guò)第三電阻和第四電阻與第二運(yùn)算放大器的兩個(gè)輸入端一一對(duì)應(yīng)連接，在所述第二運(yùn)算放大器的同相輸入端與地之間連接有第二阻容濾波電路，所述第二運(yùn)算放大器的輸出端通過(guò)第二分壓電路接地，所述第二分壓電路的分壓節(jié)點(diǎn)連接第二三極管的基極，所述第二三極管的發(fā)射極通過(guò)另一電阻接地；所述第二三極管的發(fā)射極通過(guò)第二反饋電阻連接所述第二運(yùn)算放大器的反相輸入端，在所述第二反饋電阻兩端并聯(lián)有另一電容；所述第二三極管的集電極連接所述顯示單元。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的光伏系統(tǒng)電流檢測(cè)電路，其特征在于:所述另一電阻為第三電位計(jì)。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的光伏系統(tǒng)電流檢測(cè)電路，其特征在于:所述第二運(yùn)算放大器的同相輸入端通過(guò)第二限流電阻連接修正電壓，反相輸入端通過(guò)第四電位計(jì)連接修正電壓。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的光伏系統(tǒng)電流檢測(cè)電路，其特征在于:所述顯示單元包括控制器和顯示屏；一直流電源分別通過(guò)采樣電阻與第一三極管和第二三極管的集電極連接；所述控制器采集采樣電阻生·成的電壓信號(hào)，并驅(qū)動(dòng)顯示屏顯示。
【文檔編號(hào)】G01R19/00GK203643497SQ201320858165
【公開(kāi)日】2014年6月11日 申請(qǐng)日期:2013年12月24日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月24日
【發(fā)明者】張?zhí)m娜 申請(qǐng)人:青島伏科太陽(yáng)能有限公司