專利名稱：一種太陽能控制器控制電路的供電方法及其電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于電路技術(shù)領(lǐng)域，涉及太陽能充放電控制器的控制電路、CPU和檢測電路的電源供電方法，為一種太陽能控制器控制電路的供電方法及其電路。
背景技術(shù)：
目前太陽能離網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)中的太陽能控制器自身的電源基本都取自于蓄電池，通常都使用的鉛酸蓄電池，因?yàn)樘柲芸刂破髯陨砉暮苄。胀ǖ你U酸蓄電池即使在欠壓狀態(tài)下，也能維持控制器使用相當(dāng)長的時間，即使太陽能電池板因?yàn)橐粫r沒有光照暫無電源，控制器也能維持直到太陽能電池板產(chǎn)生電能，再控制太陽能給蓄電池充電。但是鉛酸蓄電池由于會產(chǎn)生 環(huán)境污染、體積重量較大等因素，其應(yīng)用受到限制。隨著鋰電池技術(shù)的發(fā)展，且價格進(jìn)一步下跌，鋰電池以其體積小、污染少等優(yōu)勢，在太陽能離網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)中得到更多的應(yīng)用。但當(dāng)蓄電池為鋰電池時，因?yàn)殇囯姵貎?nèi)置的保護(hù)板在蓄電池過放時會自動保護(hù)，也就是在深度欠壓時會徹底關(guān)斷輸出，使太陽能控制器整個失電，CPU和充放電控制電路及各種檢測電路均不工作，由于控制器失電，即使太陽能電池板有電，也無法控制太陽能電池板對蓄電池進(jìn)行充電，使整個太陽發(fā)電系統(tǒng)失效。從電源的角度考慮，如果采用太陽能電池板和蓄電池作為雙電源給太陽能控制器的電源模塊供電，使控制器的控制和檢測電路在蓄電池失電后能夠利用太陽能電池板繼續(xù)工作，會存在很多電路設(shè)計(jì)上的問題:1)太陽能電池板給蓄電池充電時要求是共正極；2)控制器的檢測電路與蓄電池的負(fù)極需要等電位共地；3)太陽能電池板的電壓隨太陽光照的變化而變化，電壓波動幅度較大，如24V控制器系統(tǒng)的太陽能電池板電壓可以從O到70V，這就要求從太陽能電池板取電的電路的輸入電壓范圍很寬；而蓄電池的電壓與太陽能電池板范圍不同，兩種輸入電源就要求有單獨(dú)的供電輸入電路；4)蓄電池失電時，控制電路失效，此時要求太陽能電池板能夠自動向控制電路供電；5)太陽能電池板在向控制電路供電時還要完成對蓄電池的充電工作；基于上述原因，考慮采用太陽能電池板電源的話，電路設(shè)計(jì)的限制條件很多，如果直接將太陽能電池板和蓄電池各自穩(wěn)壓后給控制器的控制電路供電，電路會很復(fù)雜，要增加很多額外電路，電路成本較高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的問題是:太陽能離網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)中，對太陽能控制器控制電路供電時，一旦蓄電池停止工作，整個控制電路就會失電，控制器無法控制對蓄電池進(jìn)行充電，也無法從太陽能電池板中直接獲取電能；導(dǎo)致整個太陽發(fā)電系統(tǒng)失效無法自動再啟動。本發(fā)明的技術(shù)方案為:一種太陽能控制器控制電路的供電方法，設(shè)置兩個穩(wěn)壓模塊，實(shí)現(xiàn)通過蓄電池或太陽能電池板向控制電路電源模塊供電:蓄電池向控制電路電源模塊供電時，電流從蓄電池的正極流出，經(jīng)第一穩(wěn)壓模塊、控制電路電源模塊流入蓄電池的負(fù)極，通過第一穩(wěn)壓模塊使控制電路電源模塊的電壓保持在穩(wěn)定值V;
太陽能電池板向控制電路電源模塊供電時，電流從太陽能電池板的正極流出，經(jīng)第一穩(wěn)壓模塊、控制電路電源模塊、第二穩(wěn)壓模塊流入太陽能電池板的負(fù)極，通過第一穩(wěn)壓模塊和第二穩(wěn)壓模塊使控制電路電源模塊的電壓保持在穩(wěn)定值V ;其中第一穩(wěn)壓模塊的基準(zhǔn)端連接控制電路電源模塊的輸出端，第二穩(wěn)壓模塊的基準(zhǔn)端連接控制電路電源模塊的輸入端。當(dāng)蓄電池失電時，控制電路電源模塊由太陽能電池板獲得電能，控制電路開始工作后，控制電路控制充電模塊工作，使太陽能電池板向蓄電池充電，蓄電池充電完畢后，蓄電池繼續(xù)向控制電路電源模塊供電；其中控制電路電源模塊的接地點(diǎn)與蓄電池的負(fù)極相連，使兩者等電位，用于控制電路檢測蓄電池的電壓。所述蓄電池為鋰電池。一種太陽能控制器控制電路的供電電路，設(shè)有兩個穩(wěn)壓模塊，其中:第一穩(wěn)壓模塊設(shè)有輸入、基準(zhǔn)和輸出三個接點(diǎn):輸入接點(diǎn)與太陽能電池板和蓄電池的正極相連；基準(zhǔn)接 點(diǎn)與蓄電池的負(fù)極、控制電路電源模塊的接地點(diǎn)和第二穩(wěn)壓模塊的輸入接點(diǎn)相連；輸出接點(diǎn)與控制電路電源模塊的輸入端及第二穩(wěn)壓模塊的基準(zhǔn)接點(diǎn)相連；第二穩(wěn)壓模塊設(shè)有輸入、基準(zhǔn)和輸出三個接點(diǎn):輸入接點(diǎn)與蓄電池的負(fù)極、控制電路電源模塊的接地點(diǎn)及第一穩(wěn)壓模塊的基準(zhǔn)接點(diǎn)相連；基準(zhǔn)接點(diǎn)與控制電路電源模塊的輸入端及第一穩(wěn)壓模塊輸出端相連；輸出接點(diǎn)與太陽能電池板的負(fù)極相連。 供電電路的太陽能電池板負(fù)極和蓄電池負(fù)極之間連接有充電模塊。充電模塊的一端連接蓄電池負(fù)極、第一穩(wěn)壓模塊的基準(zhǔn)接點(diǎn)、第二穩(wěn)壓模塊的輸入接點(diǎn)和控制電路電源模塊的接地點(diǎn)，另一端連接太陽能電池板負(fù)極和第二穩(wěn)壓模塊輸出接點(diǎn)。針對太陽能控制器控制電路的供電問題，考慮各種設(shè)計(jì)要求以及設(shè)計(jì)成本，本發(fā)明提供了一種結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉、易于實(shí)現(xiàn)的太陽能控制器控制電路的供電方法和電路，當(dāng)蓄電池能正常輸出電能時，控制器的供電取自于蓄電池；當(dāng)蓄電池關(guān)斷輸出時，則轉(zhuǎn)為由太陽能電池板供電，即使在夜間太陽能電池板暫時沒有電能，隨著白天太陽的照射，太陽能電池板會發(fā)電，當(dāng)太陽能電池板兩端的電壓達(dá)到一定值時，控制器的供電電路就能恢復(fù)工作，喚醒控制器進(jìn)入工作狀態(tài)，并打開充電模塊，對蓄電池充電，充到一定的電壓時，蓄電池恢復(fù)輸出，太陽能控制器可以繼續(xù)使用蓄電池的電能。這樣，整個太陽能控制器即使暫時出現(xiàn)失電的情況，也能很快自動恢復(fù)，保證了太陽發(fā)電系統(tǒng)的持續(xù)工作。另外，因?yàn)樘柲茈姵匕宓妮敵鲭妷菏且粋€變化的電源，對于12V和24V自動適應(yīng)的太陽能控制器，太陽能電池板的電壓范圍為0-70V，而蓄電池的電壓也是一個變化的電源，例如12V的鋰電池輸出為0-15V，這樣就需要注意將太陽能電池和蓄電池連接到控制器時的輸入線連接不能出錯，否則會因?yàn)殡妷旱牟贿m配而燒壞控制器。本發(fā)明通過第一穩(wěn)壓模塊和第二穩(wěn)壓模塊將控制器控制電路的輸入穩(wěn)壓在一個較低電壓，蓄電池與太陽能電池板共用一部分穩(wěn)壓電路，精簡了電路結(jié)構(gòu)，更重要的是即使將太陽能電池板和蓄電池的輸入線接錯，也不會導(dǎo)致控制器控制電路的損壞，所以此電路還可以避免因控制器的接線錯誤而導(dǎo)致控制器損壞。本發(fā)明可適用于使用包含鋰電池在內(nèi)的各種蓄電池的太陽能控制器，在蓄電池失電時維持太陽能控制器控制電路的工作。


圖1為本發(fā)明的框圖。圖2為本發(fā)明一個實(shí)施例的電路圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明提出了一種太陽能控制器控制電路的供電方法和電路，尤其適用于鋰電池作為蓄電池的情況，既可以通過鋰電池向控制電路的電源模塊供電，也可以通過太陽能電池板向控制電路的電源模塊供電，從而在鋰電池過放保護(hù)板放電開關(guān)B斷開的情況下，只要太陽能電池板電壓達(dá)到一定值，控制器等控制電路恢復(fù)工作，打開充電模塊，進(jìn)而太陽能電池板通過充電模塊對鋰電池進(jìn)行充電。當(dāng)鋰電池達(dá)到放電恢復(fù)電壓時，鋰電池過放保護(hù)板放電開關(guān)B自動閉合，鋰電池開始為控制電路電源模塊供電。如圖1所示，本發(fā)明的電路控制電路電源模塊、兩個穩(wěn)壓模塊，第一穩(wěn)壓模塊設(shè)有輸入、基準(zhǔn)和輸出三個接點(diǎn):Al)輸入接點(diǎn)與太陽能電池板和蓄電池的正極相連；BI)基準(zhǔn)接點(diǎn)與蓄電池的負(fù)極、控制電路電源模塊的接地點(diǎn)和第二穩(wěn)壓模塊的輸入接點(diǎn)相連； Cl)輸出接點(diǎn)與控制電路電源模塊的輸入端及第二穩(wěn)壓模塊的基準(zhǔn)接點(diǎn)相連；第二穩(wěn)壓模塊設(shè)有輸入、基準(zhǔn)和輸出三個接點(diǎn):A2)輸入接點(diǎn)與蓄電池的負(fù)極、控制電路電源模塊的接地點(diǎn)及第一穩(wěn)壓模塊的基準(zhǔn)接點(diǎn)相連；B2)基準(zhǔn)接點(diǎn)與控制電路電源模塊的輸入端及第一穩(wěn)壓模塊輸出端相連；C2)輸出接點(diǎn)與太陽能電池板的負(fù)極相連。供電電路的太陽能電池板負(fù)極和蓄電池負(fù)極之間連接有充電模塊。充電模塊的一端連接蓄電池負(fù)極、第一穩(wěn)壓模塊的基準(zhǔn)接點(diǎn)、第二穩(wěn)壓模塊的輸入接點(diǎn)和控制電路電源模塊的接地點(diǎn)，另一端連接太陽能電池板負(fù)極和第二穩(wěn)壓模塊輸出接點(diǎn)。當(dāng)蓄電池失電時，控制電路電源模塊由太陽能電池板獲得電能，控制電路開始工作后，控制電路控制充電模塊工作，使太陽能電池板向蓄電池充電，蓄電池充電完畢后，蓄電池繼續(xù)向控制電路電源模塊供電；其中控制電路電源模塊的接地點(diǎn)與蓄電池的負(fù)極相連，并共地，使兩者等電位，用于控制電路檢測蓄電池的電壓。圖1中箭頭方向代表太陽能電池板、蓄電池向控制電路電源模塊供電回路。當(dāng)蓄電池向太陽能控制器供電時，電流從蓄電池的正極流出，經(jīng)第一穩(wěn)壓模塊、控制電路電源模塊流入蓄電池的負(fù)極，此時在第一穩(wěn)壓模塊上的壓降為VI，在控制電路電源模塊上的壓降為V，蓄電池的電壓為V1+V;當(dāng)太陽能電池板向太陽能控制器供電時，電流從太陽能電池板的正極流出，經(jīng)第一穩(wěn)壓模塊、控制電路電源模塊、第二穩(wěn)壓模塊流入太陽能電池板的負(fù)極，此時在第一穩(wěn)壓模塊上的壓降為VI，第二穩(wěn)壓模塊上的壓降為V2，控制電路電源模塊上的壓降為V，太陽能電池的電壓為V1+V2+V。因此無論是蓄電池供電還是太陽能電池板供電，且各自的電壓是多少，根據(jù)本發(fā)明的電路，都可以通過調(diào)整穩(wěn)壓模塊的電路參數(shù)，使控制電路電源模塊的電壓V保持一個穩(wěn)定值，兩種供電方式的變換也不會對控制器帶來損傷。并且當(dāng)太陽能電池板的電壓達(dá)到給蓄電池充電的電壓時，充電模塊打開，太陽能電池板的電壓和畜電池基本相等。在鋰電池過放保護(hù)板放電開關(guān)B斷開的情況下，太陽能電池板電壓通過穩(wěn)壓模塊處理后傳遞給控制電路電源模塊，控制器得電后，太陽能電池板通過充電模塊給鋰電池充電。當(dāng)鋰電池達(dá)到放電恢復(fù)電壓時,鋰電池過放保護(hù)板放電開關(guān)B自動閉合，鋰電池恢復(fù)向控制電路電源模塊供電。本發(fā)明具有以下特點(diǎn):I)在鋰電池過放保護(hù)板放電開關(guān)斷開的情況下，太陽能電池板可以自動給控制電路電源模塊供電。2)控制器得電后，打開充電模 塊對鋰電池進(jìn)行充電，當(dāng)鋰電池達(dá)到放電恢復(fù)電壓時，鋰電池保護(hù)板放電開關(guān)B自動閉合，鋰電池開始為控制電路電源模塊供電。3)現(xiàn)有的控制器在太陽能電池板的接線誤接在控制器輸入端時，控制器電源部分會因?yàn)闊o法承受高電壓而燒毀，本發(fā)明電路的穩(wěn)壓模塊可以將太陽能電池板電壓處理為一個穩(wěn)定的電壓供給控制電路電源模塊，從而有效的保護(hù)控制器。下面通過一個具體實(shí)施例來說明本發(fā)明。如圖2所示，電路包括第一穩(wěn)壓模塊、第二穩(wěn)壓模塊、控制電路電源模塊和充電模塊。所述的第一穩(wěn)壓模塊由R1，Q1，D4組成，有三個接點(diǎn)，分別與I)太陽能電池和鋰電池的正極相連；2)與充電模塊的一端、第二穩(wěn)壓模塊的一端、控制電路電源模塊的基準(zhǔn)端及蓄電池的負(fù)極相連；3)控制電路電源模塊輸入端、第二穩(wěn)壓模塊的一端相連。所述的第二穩(wěn)壓模塊由R2，Q2，D2，D3組成，有三個接點(diǎn)，分別與I)第一穩(wěn)壓模塊的一端、控制電路電源模塊的輸入端相連；2)與鋰電池負(fù)極相連、控制電路電源模塊的基準(zhǔn)端、第一穩(wěn)壓模塊的基準(zhǔn)端、充電控制模塊的一端；3)太陽能電池的負(fù)極、充電模塊的一端相連。所述的第一穩(wěn)壓模塊的輸出和第二穩(wěn)壓模塊的基準(zhǔn)共同接在控制電路電源模塊的輸入端，控制電路電源模塊的基準(zhǔn)端與鋰電池的負(fù)極相連，控制電路電源模塊的輸出給太陽能控制器的CPU、控制電路、檢測電路供電。所述的充電模塊有兩個接點(diǎn)，分別與太陽能電池負(fù)極和鋰電池負(fù)極相連。在鋰電池過放保護(hù)板放電開關(guān)B斷開的情況下，一旦太陽能電池電壓達(dá)到一定值，太陽能電池電壓通過穩(wěn)壓模塊處理后傳遞給控制電路電源模塊，控制器CPU得電后，控制開關(guān)A閉合，太陽能電池通過充電模塊給鋰電池充電。當(dāng)鋰電池達(dá)到放電恢復(fù)電壓時，鋰電池過放保護(hù)板放電開關(guān)B自動閉合，鋰電池恢復(fù)正常供電。本發(fā)明適用于使用包含鋰電池在內(nèi)的各種蓄電池的太陽能控制器，在蓄電池發(fā)生失電的情況時，由太陽能電池板提供電源，維持太陽能控制器控制電路的工作，再對蓄電池充電，實(shí)現(xiàn)蓄電池失電后，控制電路的自動再啟動。
權(quán)利要求
1.一種太陽能控制器控制電路的供電方法，其特征是設(shè)置兩個穩(wěn)壓模塊，實(shí)現(xiàn)通過蓄電池或太陽能電池板向控制電路電源模塊供電: 蓄電池向控制電路電源模塊供電時，電流從蓄電池的正極流出，經(jīng)第一穩(wěn)壓模塊、控制電路電源模塊流入蓄電池的負(fù)極，通過第一穩(wěn)壓模塊使控制電路電源模塊的電壓保持在穩(wěn)定值V; 太陽能電池板向控制電路電源模塊供電時，電流從太陽能電池板的正極流出，經(jīng)第一穩(wěn)壓模塊、控制電路電源模塊、第二穩(wěn)壓模塊流入太陽能電池板的負(fù)極，通過第一穩(wěn)壓模塊和第二穩(wěn)壓模塊使控制電路電源模塊的電壓保持在穩(wěn)定值V ； 其中第一穩(wěn)壓模塊的基準(zhǔn)端連接控制電路電源模塊的輸出端，第二穩(wěn)壓模塊的基準(zhǔn)端連接控制電路電源模塊的輸入端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種太陽能控制器控制電路的供電方法，其特征是當(dāng)蓄電池失電時，控制電路電源模塊由太陽能電池板獲得電能，控制電路開始工作后，控制電路控制充電模塊工作，使太陽能電池板向蓄電池充電，蓄電池充電完畢后，蓄電池繼續(xù)向控制電路電源模塊供電；其中控制電路電源模塊的接地點(diǎn)與蓄電池的負(fù)極相連，使兩者等電位，用于控制電路檢測蓄電池的電壓。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種太陽能控制器控制電路的供電方法，其特征是所述蓄電池為鋰電池。
4.一種太陽能控制器控制電路的供電電路，其特征是設(shè)有兩個穩(wěn)壓模塊，其中: 第一穩(wěn)壓模塊設(shè)有輸入、基準(zhǔn)和輸出三個接點(diǎn): 輸入接點(diǎn)與太陽能電池板和蓄電池的正極相連，太陽能電池板和蓄電池共正極； 基準(zhǔn)接點(diǎn)與蓄電池的負(fù)極、控制電路電源模塊的接地點(diǎn)和第二穩(wěn)壓模塊的輸入接點(diǎn)相連； 輸出接點(diǎn)與控制電路電源模塊的輸入端及第二穩(wěn)壓模塊的基準(zhǔn)接點(diǎn)相連； 第二穩(wěn)壓模塊設(shè)有輸入、基準(zhǔn)和輸出三個接點(diǎn): 輸入接點(diǎn)與蓄電池的負(fù)極、控制電路電源模塊的接地點(diǎn)及第一穩(wěn)壓模塊的基準(zhǔn)接點(diǎn)相連； 基準(zhǔn)接點(diǎn)與控制電路電源模塊的輸入端及第一穩(wěn)壓模塊輸出端相連； 輸出接點(diǎn)與太陽能電池板的負(fù)極相連。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種太陽能控制器控制電路的供電電路，其特征是太陽能電池板負(fù)極和蓄電池負(fù)極之間連接有充電模塊。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種太陽能控制器控制電路的供電電路，其特征是充電模塊的一端連接蓄電池負(fù)極、第一穩(wěn)壓模塊的基準(zhǔn)接點(diǎn)、第二穩(wěn)壓模塊的輸入接點(diǎn)和控制電路電源模塊的接地點(diǎn)，另一端連接太陽能電池板負(fù)極和第二穩(wěn)壓模塊輸出接點(diǎn)。
7.根據(jù)權(quán)利要求4-6任一項(xiàng)所述的一種太陽能控制器控制電路的供電電路，其特征是所述蓄電池為鋰電池。
全文摘要
一種太陽能控制器控制電路的供電方法及其電路，通過設(shè)置穩(wěn)壓模塊實(shí)現(xiàn)通過蓄電池向控制電路電源模塊供電，或通過太陽能電池板向控制電路電源模塊供電，在蓄電池?cái)嚯娗闆r下，太陽能電池板電壓通過穩(wěn)壓模塊處理后傳遞給控制電路電源模塊，控制器得電后，太陽能電池板通過充電模塊給蓄電池充電，當(dāng)蓄電池達(dá)到放電恢復(fù)電壓時，蓄電池恢復(fù)向控制電路電源模塊供電。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉、易于實(shí)現(xiàn)，保證了太陽能控制器的持續(xù)工作，并能在切換供電時保護(hù)控制器。
文檔編號H02J7/00GK103236725SQ20131014206
公開日2013年8月7日 申請日期2013年4月22日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月22日
發(fā)明者易寧 申請人:南京普天大唐信息電子有限公司