專利名稱：高利用率,低功耗的太陽能、風(fēng)能充電電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
高利用率，低功耗的太陽能、風(fēng)能充電電路本電路是一種用于解決環(huán)境能源(如太陽能，風(fēng)能等)對蓄電池或電容等儲能元 件進(jìn)行充電的電路。太陽時亮?xí)r暗，風(fēng)則時強(qiáng)時弱，因此產(chǎn)生的電能的電壓就會時高時低。 這就給后端的充電帶來麻煩。傳統(tǒng)的充電方式Vl的電壓只有高于B的電壓才能實現(xiàn)充電， 這就造成了低的能源利用率。為此太陽能或風(fēng)能設(shè)備不得不備用更多容量的儲能元件，因 而增加了成本。又由于Vl高于B的那部分電壓都降落在Sl上，這就造成了線性損耗，這種 損耗是充電電路發(fā)熱的主要原因，大電流時更加明顯，電路設(shè)計就得采用更大散熱功率的 散熱器，即增加成本又降低電路的可靠性。本發(fā)明則能很好的解決這兩個問題。本發(fā)明充 電電路可以工作在三種模式。模式1 當(dāng)外界能量產(chǎn)生的電壓Vl低于后端B的電壓時，S2開通，Sl工作在PWM 狀態(tài)。Sl開通時，Vl通過Sl使L儲能，Sl關(guān)斷時，L所儲存的能量通過D2，S2，和Vl串聯(lián) 后對B進(jìn)行充電。模式2 當(dāng)外界能量產(chǎn)生的電壓Vl高于后端B的電壓時，Sl斷開，S2工作在PWM 狀態(tài)。S2開通時，Vl通過L，D2對B充電，Vl高于B的電壓降落在L上，同時也使L儲能。 S2關(guān)斷時L所儲存的能量通過D2，Dl對B進(jìn)行充電。模式3 當(dāng)外界能量產(chǎn)生的電壓Vl高于后端B的電壓時，同時又不需要限制電流 時也可以使S2的開通時間大于使L飽和的時間，這樣L就不再起作用。就變成了線性充電 方式。對Si，S2的控制由帶AD和P麗功能的CPU來實現(xiàn)。AD測VI，B兩端的電壓。依 據(jù)U = L*di/dt來決定開通的時間。電路中的開關(guān)管只起開關(guān)作用，不承擔(dān)線性壓降，因此 功耗比線性充電的方式要小得多，尤其在大功率的時候。


圖1是高利用率，低功耗的太陽能、風(fēng)能充電電路的主回路。其中Vl是外部電壓， 相當(dāng)于太陽能電池板或風(fēng)力發(fā)電機(jī)的輸出。L是電感。D1，D2是二極管。S1，S2是開關(guān)管。 B是電容、蓄電池等儲能設(shè)備。
權(quán)利要求
一種高利用率、低功耗的太陽能，風(fēng)能充電電路，具有(1)無論外部電壓V1比儲能元件B的電壓高還是低都能實現(xiàn)充電(2)開關(guān)管S1，S2在導(dǎo)通時只有導(dǎo)通損耗，而沒有線性壓降造成的損耗(3)充電電流可以通過調(diào)整S1，S2的開關(guān)時間來控制。
2.能完成1所述功能的電路有如下特征(1)充電主電路當(dāng)工作在模式1時，電感L， 二極管D2，儲能裝置B，開關(guān)管S2是串聯(lián)關(guān)系，S2關(guān)斷時，Dl起續(xù)流作用(3)充電主電路當(dāng) 工作在模式2時，Sl在L和D2的連接處相連，D2，B, S2串聯(lián)后與Sl并聯(lián)。
全文摘要
本發(fā)明的電路是一種即能適應(yīng)外部電壓大范圍變化，又能使功率管只工作在開關(guān)狀態(tài)，而不承擔(dān)線性壓降的太陽能或風(fēng)能充電電路。從而提高了對太陽能，風(fēng)能等外部能源的利用率，同時又降低了功率管熱損耗。
文檔編號H02J7/00GK101986503SQ20101029242
公開日2011年3月16日 申請日期2010年9月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月27日
發(fā)明者田明 申請人:田明