專利名稱：太陽能充電電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及太陽能控制器技術(shù)領(lǐng)域，給出一種太陽能充電電路，尤其是一種高效率的光伏能量收集電路拓撲結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
光伏發(fā)電是一種具有廣闊應(yīng)用前景的新型可再生能源，利用蓄電池儲能的獨立光伏發(fā)電系統(tǒng)在通訊、野外作業(yè)、偏遠地區(qū)照明燈領(lǐng)域中得到廣泛應(yīng)用。該系統(tǒng)的關(guān)鍵是把光伏電池組件收集電能高效的存儲到蓄電池中。由于受日照、環(huán)境溫度、蓄電池BAT工作情況的影響，光伏電池的輸出電壓、電流隨時間變化，其輸出功率輸出不穩(wěn)定，特別是由于低壓差和負壓差而導(dǎo)致光伏電池收集的電能不能充進蓄電池的情況，降低了系統(tǒng)能量轉(zhuǎn)換效率?，F(xiàn)有的光伏電池能量收集裝置中，通常沒有完善的蓄電池防反接保護措施，當發(fā)生蓄電池反接時，由于電感續(xù)流回路的作用會造成蓄電池直接短路，導(dǎo)致引發(fā)火災(zāi)、人身傷
害等嚴重事故。因此，針對現(xiàn)有技術(shù)不足，提供一種安全的、高效率的的光伏能量收集電路拓撲結(jié)構(gòu)甚為必要。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是給出一種太陽能充電電路，尤其是一種高效率的光伏能量收集電路拓撲結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)光伏電池在不同光照、溫度等復(fù)雜氣候下的最大能量收集，以解決蓄電池不慎帶電極性反接造成蓄電池在續(xù)流回路中形成短路引發(fā)事故的問題。為此給出太陽能充電電路，包括主開關(guān)管VT1、儲能電感LI和防反二極管Dl 主開關(guān)管VTl與所接入的太陽能電池PV串聯(lián)形成供能電路，供能電路串聯(lián)儲能電感LI形成儲能回路；防反二極管Dl與所接入的蓄電池BAT串聯(lián)形成受能電路，受能電路串聯(lián)儲能電感LI形成續(xù)流回路；供能電路和受能電路并聯(lián)；其特征是 續(xù)流回路中串接有受蓄電池BAT接入極性控制的保護開關(guān)Kl，蓄電池BAT帶電接入極性正確則保護開關(guān)Kl閉合，蓄電池BAT帶電極性反接則保護開關(guān)Kl斷開。當蓄電池BAT正確連接時,保護開關(guān)Kl導(dǎo)通,續(xù)流回路才接通；當蓄電池BAT極性反接時，保護開關(guān)Kl斷開，續(xù)流回路斷路，防止了蓄電池BAT反接時造成的短路事故的發(fā)生。主開關(guān)管VTl和防反二極管Dl起到了防倒灌的作用，防止夜間蓄電池BAT向光伏電池倒灌電流。本實用新型的電路拓撲可以實現(xiàn)升/降壓變換，較好地提高了蓄電池BAT的電荷收集能力，實現(xiàn)了光伏電池在不同光照、溫度等復(fù)雜氣候下的最大能量收集，保證了弱光條件下的能量收集，主開關(guān)管VTl可以采用PWM控制模式，儲能電感LI保證了太陽能電池PV輸出電流的連續(xù)性，提高了最大功率跟蹤(MPPT)的效率。

圖I是第一個太陽能充電電路的電路圖。圖2是第二個太陽能充電電路的電路圖。圖3是第三個太陽能充電電路的電路圖。圖4是第四個太陽能充電電路的電路圖。
具體實施方式
太陽能充電電路如圖1、2、3或4，包括主開關(guān)管VT1、儲能電感LI和防反二極管Dl0主開關(guān)管VTl與所接入的太陽能電池PV串聯(lián)形成供能電路，供能電路串聯(lián)儲能電感LI形成儲能回路。防反二極管Dl與所接入的蓄電池BAT串聯(lián)形成受能電路，受能電路串聯(lián)儲能電感LI形成續(xù)流回路。本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)的區(qū)別是，續(xù)流回路中串接有受蓄電池BAT接入極性控制的保護開關(guān)Kl，蓄電池BAT帶電接入極性正確則保護開關(guān)Kl閉合，蓄電池BAT帶電極性反接則保護開關(guān)Kl斷開。主開關(guān)管VTl可以是MOSFET管或IGBT管，防反二極管Dl可以是MOSFET管的寄生體二極管或IGBT管的寄生體二極管，保護開關(guān)Kl可以是MOSFET管、IGBT管、繼電器或接觸器。上述太陽能充電電路的工作原理是，太陽能電池PV在儲能回路中供電，儲能電感LI存儲該電能，然后儲能電感LI在續(xù)流回路中把所存儲的電能釋放給蓄電池BAT。由此看出，供能電路和受能電路是并聯(lián)的。當蓄電池BAT正確連接時，保護開關(guān)Kl導(dǎo)通，續(xù)流回路才接通；當蓄電池BAT極性反接時，保護開關(guān)Kl斷開，續(xù)流回路斷路，防止了蓄電池BAT反接時造成的短路事故的發(fā)生。主開關(guān)管VTl和防反二極管Dl起到了防倒灌的作用，防止夜間蓄電池BAT向光伏電池倒灌電流。最后應(yīng)當說明的是，改變主開關(guān)管VT1、儲能電感LI、防反二極管D1、保護開關(guān)Kl的相互位置，還可以得到其他電路拓撲實施例。在其它實施例中主開關(guān)管VTl可以有至少兩個，這些主開關(guān)管相互并聯(lián)；儲能電感LI可以有至少兩個，這些儲能電感相互并聯(lián)或串聯(lián)；防反二極管Dl可以有至少兩個，這些防反二極管相互并聯(lián)。以上實施例僅用以說明本實用新型的技術(shù)方案而非對本實用新型保護范圍的限制，盡管參照較佳實施例對本實用新型作了詳細說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當理解，可以對本實用新型的技術(shù)方案進行修改或者等同替換，而不脫離本實用新型技術(shù)方案的實質(zhì)和范圍。
權(quán)利要求1.太陽能充電電路，包括主開關(guān)管VT1、儲能電感LI和防反二極管Dl 主開關(guān)管VTl與所接入的太陽能電池PV串聯(lián)形成供能電路，供能電路串聯(lián)儲能電感LI形成儲能回路； 防反二極管Dl與所接入的蓄電池BAT串聯(lián)形成受能電路，受能電路串聯(lián)儲能電感LI形成續(xù)流回路； 供能電路和受能電路并聯(lián)； 其特征是 續(xù)流回路中串接有受蓄電池BAT接入極性控制的保護開關(guān)K1，蓄電池BAT帶電接入極性正確則保護開關(guān)Kl閉合，蓄電池BAT帶電極性反接則保護開關(guān)Kl斷開。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的太陽能充電電路，其特征是，主開關(guān)管VTl有至少兩個，這些主開關(guān)管相互并聯(lián)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的太陽能充電電路，其特征是，儲能電感LI有至少兩個，這些儲能電感相互并聯(lián)或串聯(lián)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的太陽能充電電路，其特征是，防反二極管Dl有至少兩個，這些防反二極管相互并聯(lián)。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的太陽能充電電路，其特征是，主開關(guān)管VTl為MOSFET管或IGBT 管。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的太陽能充電電路，其特征是，防反二極管Dl為MOSFET管的寄生體二極管或IGBT管的寄生體二極管。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的太陽能充電電路，其特征是，保護開關(guān)Kl為MOSFET管、IGBT管、繼電器或接觸器。
專利摘要本實用新型的目的是給出一種太陽能充電電路，尤其是一種高效率的光伏能量收集電路拓撲結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)光伏電池在不同光照、溫度等復(fù)雜氣候下的最大能量收集，以解決蓄電池BAT不慎帶電極性反接造成蓄電池BAT在續(xù)流回路中形成短路引發(fā)事故的問題。太陽能充電電路，其供能電路串聯(lián)儲能電感L1形成儲能回路，其受能電路串聯(lián)儲能電感L1形成續(xù)流回路，供能電路和受能電路并聯(lián)，其特征是續(xù)流回路中串接有受蓄電池BAT接入極性控制的保護開關(guān)K1，蓄電池BAT帶電接入極性正確則保護開關(guān)K1閉合，蓄電池BAT帶電極性反接則保護開關(guān)K1斷開。
文檔編號H02H11/00GK202817845SQ20122050789
公開日2013年3月20日 申請日期2012年9月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月27日
發(fā)明者陳書生, 韓軍良 申請人:廣東易事特電源股份有限公司