高利用率,低功耗的太陽能、風能充電電路的製作方法

2023-10-04 12:27:14 2

專利名稱：高利用率,低功耗的太陽能、風能充電電路的製作方法
技術領域：
高利用率，低功耗的太陽能、風能充電電路本電路是一種用於解決環境能源(如太陽能，風能等)對蓄電池或電容等儲能元 件進行充電的電路。太陽時亮時暗，風則時強時弱，因此產生的電能的電壓就會時高時低。 這就給後端的充電帶來麻煩。傳統的充電方式Vl的電壓只有高於B的電壓才能實現充電， 這就造成了低的能源利用率。為此太陽能或風能設備不得不備用更多容量的儲能元件，因 而增加了成本。又由於Vl高於B的那部分電壓都降落在Sl上，這就造成了線性損耗，這種 損耗是充電電路發熱的主要原因，大電流時更加明顯，電路設計就得採用更大散熱功率的 散熱器，即增加成本又降低電路的可靠性。本發明則能很好的解決這兩個問題。本發明充 電電路可以工作在三種模式。模式1 當外界能量產生的電壓Vl低於後端B的電壓時，S2開通，Sl工作在PWM 狀態。Sl開通時，Vl通過Sl使L儲能，Sl關斷時，L所儲存的能量通過D2，S2，和Vl串聯 後對B進行充電。模式2 當外界能量產生的電壓Vl高於後端B的電壓時，Sl斷開，S2工作在PWM 狀態。S2開通時，Vl通過L，D2對B充電，Vl高於B的電壓降落在L上，同時也使L儲能。 S2關斷時L所儲存的能量通過D2，Dl對B進行充電。模式3 當外界能量產生的電壓Vl高於後端B的電壓時，同時又不需要限制電流 時也可以使S2的開通時間大於使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。AD測VI，B兩端的電壓。依 據U = L*di/dt來決定開通的時間。電路中的開關管只起開關作用，不承擔線性壓降，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、風能充電電路的主迴路。其中Vl是外部電壓， 相當於太陽能電池板或風力發電機的輸出。L是電感。D1，D2是二極體。S1，S2是開關管。 B是電容、蓄電池等儲能設備。
權利要求
一種高利用率、低功耗的太陽能，風能充電電路，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充電(2)開關管S1，S2在導通時只有導通損耗，而沒有線性壓降造成的損耗(3)充電電流可以通過調整S1，S2的開關時間來控制。
2.能完成1所述功能的電路有如下特徵(1)充電主電路當工作在模式1時，電感L， 二極體D2，儲能裝置B，開關管S2是串聯關係，S2關斷時，Dl起續流作用(3)充電主電路當 工作在模式2時，Sl在L和D2的連接處相連，D2，B, S2串聯後與Sl並聯。
全文摘要
本發明的電路是一種即能適應外部電壓大範圍變化，又能使功率管只工作在開關狀態，而不承擔線性壓降的太陽能或風能充電電路。從而提高了對太陽能，風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 優先權日2010年9月27日
發明者田明 申請人:田明