光伏充電電路的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及光伏充電技術領域，尤其涉及一種可有效避免單片機控制單元發(fā)生異常的光伏充電電路。
【背景技術】
[0002]光伏離網(wǎng)系統(tǒng)控制器充電電路中，單片機承擔著充放電管理、系統(tǒng)指示和放過充保護的重要作用。如圖1所示為目前較為常見的光伏力網(wǎng)系統(tǒng)充電電路，一般情況下，單片機通過直流變換器直接從蓄電池端取電。但是，從該圖中可以看出，由于蓄電池的充電環(huán)節(jié)受單片機MCU控制，并且單片機又需要由蓄電池供電，從而在使用過程中容易導致蓄電池嚴重過放而造成給單片機的供電異常，進而充電過程不能進行，出現(xiàn)死機現(xiàn)象，使得只能拆機對蓄電池進行直充方能恢復使用。
[0003]因此，有必要提供一種改進的光伏充電電路以解決上述問題。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型的目的在于提供一種可有效避免單片機控制單元發(fā)生異常死機的光伏充電電路。
[0005]為實現(xiàn)上述實用新型目的，本實用新型提供了一種光伏充電電路，其包括PM0S開關管(Q1)、二極管(D1)、蓄電池、用以檢測蓄電池兩端電壓的電池電壓檢測單元、單片機控制單元(MCU)和過充保護單元；其中，所述PM0S開關管(Q1)的源極與光伏電池組件的正極(PV+)連接，漏極與二極管(D1)的正極連接，柵極與過充保護單元連接；所述過充保護單元包括串聯(lián)連接的第一電阻(R1)和第二電阻(R2)、串聯(lián)連接的第三電阻(R3)和第一三極管(Q3)、第四電阻(R4)和第二三極管(Q5);第一電阻(R1)的1端與光伏電池組件的正極(PV+)、第三電阻(R3)的1端和PM0S開關管(Q1)的源極連接，第一電阻(R1)的2端與第二電阻(R2)的1端、第一三極管(Q3)的基極、第二三極管(Q5)的集電極連接；第三電阻(R3)的2端與第一三極管(Q3)的集電極和PM0S開關管(Q1)的柵極連接；第一三極管(Q3)的發(fā)射極與第二電阻(R2)的2端、第二三極管(Q5)的發(fā)射極、光伏電池組件的負極(PV-)連接；第四電阻(R4)的1端與單片機控制單元(MCU)連接，2端與第二三極管(Q5)的基極連接；所述第一電阻(R1)的阻值小于第二電阻(R2)的阻值；所述二極管(D1)的負極分別與蓄電池和電池電壓檢測單元連接；所述單片機控制單元(MCU)與電池電壓檢測單元連接。
[0006]作為本實用新型的進一步改進，所述第二電阻(R2)的阻值為第一電阻(R1)的阻值的至少五倍。
[0007]作為本實用新型的進一步改進，所述電池電壓檢測單元包括第五電阻(R5)和第六電阻(R6);所述第五電阻(R5)的1端分別與二極管(D1)的負極和蓄電池的正極連接，2端分別與第六電阻(R6)的1端和單片機控制單元(MCU)連接；所述第六電阻(R6)的2端分別與蓄電池的負極、第一三極管(Q3)的發(fā)射極、第二三極管(Q5)的發(fā)射極、光伏電池組件的負極(PV-)連接。
[0008]作為本實用新型的進一步改進，所述第五電阻(R5)的阻值大于第六電阻(R6)的阻值。
[0009]作為本實用新型的進一步改進，所述二極管(D1)的負極和單片機控制單元(MCU)之間還設置有DC/DC轉(zhuǎn)換器。
[0010]本實用新型的有益效果是:光伏充電電路中的單片機控制單元(MCU)仍承擔著充放電管理及保護的重要作用，并采用DC/DC轉(zhuǎn)換器從蓄電池取電，但是，本實用新型中單片機控制單元(MCU)對于充電管理只通過過充保護單元負責過充保護功能，只有當單片機控制單元(MCU)接收到電池電壓檢測單元檢測到的蓄電池電壓高于設置的閾值時才通過過充保護單元斷開PM0S開關管(Q1)，而正常情況下的充電通過光伏電池組件的輸入控制。由此可有效避免了在蓄電池嚴重過放的情況下單片機控制單元(MCU)出現(xiàn)死機的問題。
【附圖說明】
[0011]圖1是現(xiàn)有技術中的一種光伏充電電路的電路原理圖。
[0012]圖2是本實用新型光伏充電電路的電路原理圖。
具體實施例
[0013]以下將結(jié)合附圖所示的實施例對本實用新型進行詳細描述。但這些實施例并不限制本實用新型，本領域的普通技術人員根據(jù)這些實施例所做出的結(jié)構或功能上的變換均包含在本實用新型的保護范圍內(nèi)。
[0014]請參照圖2所示為本實用新型光伏充電電路的一較佳實施例。所述光伏充電電路包括PM0S開關管(Q1)、二極管(D1)、蓄電池、用以檢測蓄電池兩端電壓的電池電壓檢測單元、單片機控制單元(MCU)和過充保護單元。
[0015]其中，所述PM0S開關管(Q1)的源極與光伏電池組件的正極(PV+)連接、漏極與二極管(D1)的正極連接、柵極與過充保護單元連接。
[0016]所述過充保護單元包括串聯(lián)連接的第一電阻(R1)和第二電阻(R2)、串聯(lián)連接的第三電阻(R3)和第一三極管(Q3)、第四電阻(R4)和第二三極管(Q5)。所述第一電阻(R1)的1端與光伏電池組件的正極(PV+)、第三電阻(R3)的1端和PM0S開關管(Q1)的源極連接；第一電阻(R1)的2端與第二電阻(R2)的1端、第一三極管(Q3)的基極、第二三極管(Q5)的集電極連接。所述第三電阻(R3)的2端與第一三極管(Q3)的集電極和PM0S開關管(Q1)的柵極連接。所述第一三極管(Q3)的發(fā)射極與第二電阻(R2)的2端、第二三極管(Q5)的發(fā)射極、光伏電池組件的負極(PV-)連接。所述第四電阻(R4)的1端與單片機控制單元(MCU)連接，2端與第二三極管(Q5)的基極連接。
[0017]所述第一電阻(R1)的阻值小于第二電阻(R2)的阻值。其中，所述第二電阻(R2)的阻值可設置為所述第一電阻(R1)阻值的至少五倍，具體地，在本實施方式中，所述第一電阻(R1)的阻值為100K Ω，第二電阻(R2 )的阻值為510K Ω。采用第二電阻(R2 )的阻值大于第一電阻(R1)的阻值設置，可通過該阻值關系改變輸入電壓開通閾值，通過第一電阻(R1)和第二電阻(R2)對光伏電池組件的分壓，保證第一三極管(Q3)的基極電壓高于開通電壓，進而使得PM0S開關管(Q1)處于導通狀態(tài)。
[0018]所述電池電壓檢測單元包括第五電阻(R5)和第六電阻(R6)。所述第五電阻(R5)的阻值大于第六電阻(R6)的阻值，以使第六電阻(R6)兩端的電壓與單片機控制單元(MCU)的電壓相匹配。其中第五電阻(R5)與第六電阻(R6)的阻值大小可為5:1。
[0019]具體地，所述第五電阻(R5)的1端分別與二極管(D1)的負極和蓄電池的正極連接，2端分別與第六電阻(R6)的1端和單片機控制單元連接。所述第六電阻(R6)的2端分別與蓄電池的負極、第一三極管(Q3)的發(fā)射極、第二三極管(Q5)的發(fā)射極、光伏電池組件的負極(PV-)連接。
[0020]所述二極管(D1)的負極還與蓄電池的正極連接。此外，所述二極管(D1)的負極和單片機控制單元(MCU)之間還設置有DC/DC轉(zhuǎn)換器。
[0021]綜合圖2及上述描述可知，本實用新型光伏充電電路的工作原理為:采用第二電阻(R2)的阻值大于第一電阻(R1)的阻值設置，可通過該阻值關系改變輸入電壓開通閾值，通過第一電阻(R1)和第二電阻(R2)對光伏電池組件的分壓，保證第一三極管(Q3)的基極電壓高于開通電壓，進而使得PM0S開關管(Q1)處于導通狀態(tài)；然而，雖然PM0S開關管(Q1)處于導通狀態(tài)，也只有當輸入的電壓值大于蓄電池電壓和二極管(D1)的壓降之和的情況下才能發(fā)生充電動作。當單片機控制單元(MCU)通過電池電壓檢測單元檢測到蓄電池電壓達到過充保護閾值時，發(fā)出高電平，使得第二三極管(Q5)導通，從而拉低第一三極管(Q3)的基極電壓，進而使得PM0S開關管(Q1)關閉，實現(xiàn)過充保護功能。
[0022]由以上可知，本實用新型光伏充電電路中的單片機控制單元(MCU)仍承擔著充放電管理及保護的重要作用，并采用DC/DC轉(zhuǎn)換器從蓄電池取電，但是，本實用新型中單片機控制單元(MCU)對于充電管理只通過過充保護單元負責過充保護功能，只有當單片機控制單元(MCU)接收到電池電壓檢測單元檢測到的蓄電池電壓高于設置的閾值時才通過過充保護單元斷開PM0S開關管，而正常情況下的充電通過光伏電池組件的輸入控制。由此可有效避免了在蓄電池嚴重過放的情況下單片機控制單元(MCU)出現(xiàn)死機的問題。
[0023]上文所列出的一系列的詳細說明僅僅是針對本實用新型的可行性實施例的具體說明，它們并非用以限制本實用新型的保護范圍，凡未脫離本實用新型技藝精神所作的等效實施例或變更均應包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
【主權項】
1.一種光伏充電電路，其特征在于:所述光伏充電電路包括PMOS開關管(Q1 )、二極管(D1 )、蓄電池、用以檢測蓄電池兩端電壓的電池電壓檢測單元、單片機控制單元(MCU)和過充保護單元；其中， 所述PMOS開關管(Q1)的源極與光伏電池組件的正極(PV+)連接，漏極與二極管(D1)的正極連接，柵極與過充保護單元連接； 所述過充保護單元包括串聯(lián)連接的第一電阻(R1)和第二電阻(R2)、串聯(lián)連接的第三電阻(R3)和第一三極管(Q3)、第四電阻(R4)和第二三極管(Q5);第一電阻(R1)的1端與光伏電池組件的正極(PV+)、第三電阻(R3)的1端和PMOS開關管(Q1)的源極連接，第一電阻(R1)的2端與第二電阻(R2)的1端、第一三極管(Q3)的基極、第二三極管(Q5)的集電極連接；第三電阻(R3)的2端與第一三極管(Q3)的集電極和PMOS開關管(Q1)的柵極連接；第一三極管(Q3)的發(fā)射極與第二電阻(R2)的2端、第二三極管(Q5)的發(fā)射極、光伏電池組件的負極(PV-)連接；第四電阻(R4)的1端與單片機控制單元(MCU)連接，2端與第二三極管(Q5)的基極連接；所述第一電阻(R1)的阻值小于第二電阻(R2)的阻值； 所述二極管(D1)的負極分別與蓄電池和電池電壓檢測單元連接； 所述單片機控制單元(MCU)與電池電壓檢測單元連接。2.根據(jù)權利要求1所述的光伏充電電路，其特征在于:所述第二電阻(R2)的阻值為第一電阻(R1)的阻值的至少五倍。3.根據(jù)權利要求2所述的光伏充電電路，其特征在于:所述電池電壓檢測單元包括第五電阻(R5)和第六電阻(R6);所述第五電阻(R5)的1端分別與二極管(D1)的負極和蓄電池的正極連接，2端分別與第六電阻(R6)的1端和單片機控制單元(MCU)連接；所述第六電阻(R6)的2端分別與蓄電池的負極、第一三極管(Q3)的發(fā)射極、第二三極管(Q5)的發(fā)射極、光伏電池組件的負極(PV-)連接。4.根據(jù)權利要求3所述的光伏充電電路，其特征在于:所述第五電阻(R5)的阻值大于第六電阻(R6)的阻值。5.根據(jù)權利要求3所述的光伏充電電路，其特征在于:所述二極管(D1)的負極和單片機控制單元(MCU)之間還設置有DC/DC轉(zhuǎn)換器。
【專利摘要】本實用新型提供一種光伏充電電路，其包括PMOS開關管（Q1）、二極管（D1）、蓄電池、用以檢測蓄電池兩端電壓的電池電壓檢測單元、單片機控制單元（MCU）和過充保護單元。所述PMOS開關管（Q1）的源極與光伏電池組件的正極（PV+）連接，漏極與二極管（D1）的正極連接，柵極與過充保護單元連接。所述二極管（D1）的負極分別與蓄電池和電池電壓檢測單元連接。所述單片機控制單元（MCU）與電池電壓檢測單元和過充保護單元連接。
【IPC分類】H02J7/35
【公開號】CN205070581
【申請?zhí)枴緾N201520858706
【發(fā)明人】閆廣川, 翟壽縉, 李明科
【申請人】阿特斯(中國)投資有限公司, 常熟阿特斯陽光電力科技有限公司
【公開日】2016年3月2日
【申請日】2015年10月30日