共正極結(jié)構(gòu)太陽能充電控制器的電池板測量電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及太陽能充電控制技術(shù)，具體的說是一種共正極結(jié)構(gòu)太陽能充電控制器的電池板測量電路。
【背景技術(shù)】
[0002]太陽能充電控制器用于太陽能電池板對蓄電池的充電全程控制，主要功能是對蓄電池進行過充保護和充電方式的控制。目前現(xiàn)有的太陽能充電控制器大多數(shù)采用一種正極結(jié)構(gòu)的充電控制方案，具體而言就是電池板正極與蓄電池的正極直接相連，在電池板負極和蓄電池的負極線路上設(shè)置兩個N溝道MOSFET開關(guān)管，采用單片機通過功率驅(qū)動電路控制兩個開關(guān)管的通斷，達到充電控制的目的。這種方案雖然能夠有效的實現(xiàn)蓄電池過充保護，并且支持直充方式，但是由于電池板和蓄電池不共地的原因，利用單片機內(nèi)部A/D只能測到蓄電池和電池板的電壓差，直接測不到太陽能電池板的開路電壓。從而導(dǎo)致PWM充電模式中的PWM脈沖的占空比不能準確確定，同時電池板的發(fā)電量也不易獲取，不利于太陽能充電控制器的功能擴展。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明為了解決共正極結(jié)構(gòu)太陽能充電控制器中不易測量太陽能電池板的開路電壓這個技術(shù)缺陷，提供一種共正極結(jié)構(gòu)太陽能充電控制器的電池板測量電路，先測量壓差值和蓄電池電壓值再進行處理的間接測量電池板電壓，同時還可以對電池板充電電流進行測量。
[0004]本發(fā)明包括共正極結(jié)構(gòu)太陽能充電控制器電路、蓄電池電壓測量電路、蓄電池和電池板電壓差值測量電路、電壓差值處理電路和充電電流測量電路。所采用的技術(shù)方案在于:共正極結(jié)構(gòu)太陽能充電控制器電路有兩條主線路分別為正極主線路和負極主線路。太陽能電池板正極通過正極主線路串上一個保險絲直接與蓄電池正極相連，太陽能電池板負極通過負極主線路串上兩個N溝道MOSFET開關(guān)管與蓄電池負極相連，兩個N溝道MOSFET開關(guān)管采用單片機I/O 口通過兩個功率驅(qū)動電路來進行開關(guān)控制。
[0005]所述的蓄電池電壓測量電路由一個限流電阻、兩個精密分壓電阻和個抗干擾濾波電容組成。兩個精密分壓電阻兩端分別接蓄電池的正負極，限流電阻一端接單片機的A/D引腳，另一端接兩個精密分壓電阻的中間端。兩個精密電阻分壓的作用是將蓄電池的電壓值轉(zhuǎn)換成單片機A/D轉(zhuǎn)換器的量程范圍內(nèi)。
[0006]所述的蓄電池和電池板電壓差值測量電路由一個限流電阻、兩個精密分壓電阻和一個抗干擾濾波電容構(gòu)成。限流電阻一端接正極主線路，另一端與精密分壓電阻相接，另外還設(shè)置一根導(dǎo)線連接至兩個開關(guān)管的中間處，精密分壓電阻的中間端與電容一端相連，分壓電阻和電容的另一端與負極主線路相連。測量壓差值時采用單片機控制第一個開關(guān)管導(dǎo)通，第二個開關(guān)管關(guān)閉時，限流電阻與精密分壓電阻的連接端和電池板地端是同一電位，而精密分壓電阻另一端是蓄電池地端。這樣壓差就加在兩個精密分壓電阻兩端。兩個精密電阻分壓的作用是將電池板與蓄電池的壓差值轉(zhuǎn)換成單片機A/D轉(zhuǎn)換器的量程范圍內(nèi)。
[0007]所述的電壓差值處理電路采用集成運算放大器構(gòu)成電壓加法電路。由于在白天電池板的電壓要比蓄電池的電壓高，電壓差值為負值，而單片機A/D轉(zhuǎn)換器處理電壓值的范圍一般在0-5V，因此采用運放加法電路將負壓差值加上一個固定的電壓直流分量，使其變成一個正壓差值，再送給單片機A/D進行處理。
[0008]所述的充電電流測量電路首先在正極主線路上串上一個電流采樣電阻，當太陽能電池板對蓄電池充電時，在正極主線路上會有充電電流在電流采樣電阻上形成很小的電壓降，這個小電壓信號通過運算放大器構(gòu)成的電壓放大電路送給單片機A/D進行處理。
[0009]本發(fā)明由于采用上述這樣一種電路設(shè)計，使得共正極結(jié)構(gòu)的太陽能充電控制器能夠準確測量出太陽能電池板的開路電壓和充電電流，使太陽能充電控制器功能更加完善。同時提供的測量采樣電路都是用基本元器件和通用運放芯片構(gòu)成的，結(jié)構(gòu)簡單、廉價且可
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【附圖說明】
[0010]下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步詳述。
[0011]圖1為本發(fā)明共正極電路結(jié)構(gòu)圖。
[0012]圖2為蓄電池與電池板電壓差值處理電路圖圖3為電壓信號放大電路圖
圖中:100、蓄電池電壓測量電路，200、蓄電池和電池板電壓差值測量電路，300、充電電流測量電路，1、太陽能電池板，2、蓄電池，3、單片機，4、電壓差值處理電路，5、電壓信號放大電路，6、正極主線路，7、負極主線路，8、功率驅(qū)動電路，9、N溝道MOSFET開關(guān)管，10、電流采樣電阻，11、限流電阻，12、保險絲，13、精密分壓電阻，14、電容，15、導(dǎo)線，16、雙向肖基特二極管。
【具體實施方式】
[0013]如圖1所示:本發(fā)明由單片機3、蓄電池電壓測量電路100、蓄電池和電池板電壓差值測量電路200、電壓差值處理電路4和充電電流測量電路300組成。所采用的技術(shù)方案在于:太陽能電池板I正極通過正極主線路6串上一個保險絲12與蓄電池2正極相連，太陽能電池板I負極通過負極主線路7串上兩個N溝道MOSFET開關(guān)管9與蓄電池2負極相連，單片機3兩個I/O 口通過兩個功率驅(qū)動電路8來控制兩個N溝道MOSFET開關(guān)管9的通斷。
[0014]所述的蓄電池電壓測量電路100由限流電阻11、兩個精密分壓電阻13和抗干擾濾波電容14組成。兩個精密分壓電阻13兩端分別接蓄電池2的正負極，限流電阻11 一端接單片機3的A/D引腳，另一端接至兩個精密分壓電阻13的中間端?？垢蓴_濾波電容14 一端接至兩個精密分壓電阻13的中間端，另一端與蓄電池2的負極相連接。
[0015]所述的蓄電池和電池板電壓差值測量電路200由限流電阻11、兩個精密分壓電阻13和抗干擾濾波電容14組成。限流電阻11 一端接正極主線路，另一端與精密分壓電阻13相接，另外還設(shè)置一根導(dǎo)線15連接至兩個N溝道MOSFET開關(guān)管9的中間處，兩個精密分壓電阻13的中間端與抗干擾