一種太陽能保護蓄電池欠壓電路的製作方法

2024-03-25 07:53:05 2

本實用新型涉及欠壓電路，更具體地說是指一種太陽能保護蓄電池欠壓電路。

背景技術：

在太陽能路燈行業中，太陽能充電技術越來越被廣泛的應用。其中太陽能充電系統，大部分採用蓄電池供電給整個系統，保證系統全程在運行中。

圖1是現有太陽能控制器電池供電電路的電路原理結構圖，其中PV是光伏組件，S1是防止蓄電池夜間給光伏組件放電，同時也防止PV正負接反功能，Battery為蓄電池，S2是為電池防止反接保護，U1是BUCK電路給蓄電池穩定充電電壓，U2是DC-DC來控制輸出恆壓或恆流，恆壓能給基本電路進行供電，恆流驅動LED燈電路等。

現有的太陽能充電系統雖然可以實現太陽能充電功能、電池供電系統、恆流驅動LED功能，但存在以下缺陷：

1、成本高。

2、長時間在供電狀態，電池容易產生過放狀態。

3、對於帶有電池管理系統的電池沒法使用。

因此有必要設計一種太陽能保護蓄電池欠壓電路，實現低成本，延長電池壽命，提高電源效率，同時能夠對帶有電池管理系統的電池使用的太陽能休眠和喚醒電路。

技術實現要素：

本實用新型的目的在於克服現有技術的缺陷，提供一種太陽能保護蓄電池欠壓電路。

為實現上述目的，本實用新型採用以下技術方案：一種太陽能保護蓄電池欠壓電路，包括一光伏板，提供電源以及輸出電壓；一蓄電池，提供電源以及輸出電壓；選擇電路，當所述光伏板以及蓄電池同時供電時，其選擇較高電壓導通，輸出導通電壓；電源電路，其接收所述選擇電路輸出的導通電壓，並輸出供電電壓以及供負載使用的工作電壓；主控電路，其接收所述電源電路輸出的供電電壓，並輸出電平信號；邏輯或門電路，其接收所述光伏板的輸出電壓與基準電壓對比後的電平信號、所述蓄電池的輸出電平信號以及所述主控電路的輸出電平信號，將三個電平信號進行或門運算，並輸出控制信號以控制所述電源電路的工作與失效。

其進一步技術方案為：所述一種太陽能保護蓄電池欠壓電路還包括一基準比較器，其接收所述光伏板的輸出電壓，將所述光伏板的輸出電壓與基準電壓比較後，輸出比較後的電平信號，輸入至所述邏輯或門電路。

其進一步技術方案為：所述一種太陽能保護蓄電池欠壓電路還包括浪湧電路，其接收所述蓄電池的輸出電壓，並根據所述蓄電池處於欠壓狀態或不欠壓狀態，對應輸出低電平信號或高電平信號，並輸入至所述邏輯或門電路。

其進一步技術方案為：所述光伏板的輸出端連接有場效應管S1。

其進一步技術方案為：所述蓄電池的輸出端連接有場效應管S2。

其進一步技術方案為：所述選擇電路為選擇開關電路。

其進一步技術方案為：所述基準比較器為同相電壓比較器。

其進一步技術方案為：所述電源電路為DC-DC電源電路；所述DC-DC電源電路的VIN端腳與所述選擇開關電路的輸出端連接；所述DC-DC電源電路的EN端腳與所述邏輯或門電路的輸出端連接；所述DC-DC電路的VOUT端腳與所述主控電路連接。

本實用新型與現有技術相比的有益效果是：本實用新型的一種太陽能保護蓄電池欠壓電路，通過設置選擇電路以及邏輯或門電路，充分利用太陽能板的特性來喚醒整個電路，保證蓄電池不會在欠壓時候過放電而損壞電池壽命，同時也保證帶有BMS系統的蓄電池能夠正常使用，在運輸過程中，帶有BMS系統的蓄電池出現蓄電池自保護導致蓄電池無輸出時，太陽能來激活主控電路，為控制器提供電源，方便安裝工程，大大減少人工量，成本低。

下面結合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步描述。

附圖說明

圖1為現有的太陽能控制器電池供電電路的電路原理圖。

圖2為本實用新型具體實施例提供的一種太陽能保護蓄電池欠壓電路的原理框圖；

圖3為本實用新型具體實施例提供的一種太陽能保護蓄電池欠壓電路的電路原理圖。

具體實施方式

為了更充分理解本實用新型的技術內容，下面結合具體實施例對本實用新型的技術方案進一步介紹和說明，但不局限於此。

如圖2～3所示的具體實施例，本實施例提供的一種太陽能保護蓄電池欠壓電路，可以運用在以太陽能與蓄電池60作為能源的產品中，實現低成本，延長電池壽命，提高電源效率，同時能夠對帶有電池管理系統的蓄電池使用的太陽能休眠和喚醒電路。

一種太陽能保護蓄電池欠壓電路，包括一光伏板10，提供電源以及輸出電壓；一蓄電池60，提供電源以及輸出電壓；選擇電路80，當所述光伏板10以及蓄電池60同時供電時，其選擇較高電壓導通，輸出導通電壓；電源電路30，其接收所述選擇模塊輸出的電壓，並輸出供電電壓以及供負載使用的工作電壓；主控電路50，其接收所述電源電路30輸出的供電電壓，並輸出電平信號；邏輯或門電路40，其接收所述光伏板10的輸出電壓與基準電壓對比後的電平信號、所述蓄電池60的輸出電平信號以及所述主控電路50的輸出電平信號，將三個電平信號進行或門運算，並輸出控制信號以控制所述電源電路30的工作與失效。

光伏板10和蓄電池60同時接通時，光伏板10和蓄電池60經過比較後相對高的電壓送入電源電路30的輸入端，電源電路30輸出端給主控電路50供電，在光伏板10電壓為達到設置的基準電壓時，蓄電池60上有一定電壓，並在一定瞬間內輸出高電平，使得電源電路30的使能端激活，喚醒主控電路50從而輸出高電平將電源電路30的使能保持使能狀態。保證主控電路50的電源不被切斷。但蓄電池60的電壓降到欠壓狀態時，主控電路50將電源電路30的使能端切斷，進入休眠狀態。從而只能等待光伏板10達到設置基準電壓時才能夠喚醒主控電路50工作。

上述的一種太陽能保護蓄電池欠壓電路，通過設置選擇電路80以及邏輯或門電路40，充分利用太陽能板的特性來喚醒整個電路，保證蓄電池60不會在欠壓時候過放電而損壞電池壽命，同時也保證帶有BMS系統的蓄電池60能夠正常使用，在運輸過程中，帶有BMS系統的蓄電池60出現蓄電池60自保護導致蓄電池60無輸出時，太陽能來激活主控電路50，為控制器提供電源，方便安裝工程，大大減少人工量，成本低。

更進一步的，所述一種太陽能保護蓄電池欠壓電路還包括一基準比較器，其接收所述光伏板10的輸出電壓，將所述光伏板10的輸出電壓與基準電壓比較後，輸出比較後的電平信號，輸入至所述邏輯或門電路40。

基準比較器實時比較光伏板10的輸出電壓與基準電壓對比後輸出電平信號，通過電平信號的高低，改變光伏板10的輸入至所述邏輯或門電路40的控制信號。

為了方便激活蓄電池欠壓保護電路，電路中的基準電壓值是可調的，通過控制器結合可調變阻器進行調整。

所述一種太陽能保護蓄電池欠壓電路還包括浪湧電路70，其接收所述蓄電池60的輸出電壓，並根據所述蓄電池60處於欠壓狀態或不欠壓狀態，對應輸出低電平信號或高電平信號，並輸入至所述邏輯或門電路40。

當蓄電池60上有一定電壓，即蓄電池60處於不欠壓狀態，通過浪湧電路70後在一定瞬間內輸出高電平，當蓄電池60處於欠壓狀態，通過浪湧電路70後在一定瞬間內輸出低電平，配合基準比較器以及主控電路50輸出的電平信號進行或門運算，輸出控制信號。

在本實施例中，所述光伏板10的輸出端連接有場效應管S1。通過場效應管S1，控制光伏板10的接通與否。

當然，於其他實施例，上述的場效應管S1可以利用三極體替換，並不局限於場效應管S1。

在本實施例中，所述蓄電池60的輸出端連接有場效應管S2。通過場效應管S2，控制蓄電池60的接通與否。

當然，於其他實施例，上述的場效應管S2可以利用三極體替換，並不局限於場效應管S2。

在本實施例中，所述選擇電路80為選擇開關電路。

當然，於其他實施例，上述的選擇電路80可以為二極體選擇電路80，並不局限於選擇開關電路。

在本實施例中，所述基準比較器為同相電壓比較器。

當然，於其他實施例，上述的基準比較器還可以為電壓比較電路。

更進一步的，所述電源電路30為DC-DC電源電路；所述DC-DC電源電路的VIN端腳與所述選擇開關電路的輸出端連接；所述DC-DC電源電路的EN端腳與所述邏輯或門電路40的輸出端連接；所述DC-DC電路的VOUT端腳與所述主控電路50連接。通過DC-DC電源電路為主控電路50提供轉換後的電源，主控電路50為控制器提供電源。

當蓄電池60與光伏板10同時接入時，選擇開關電路選出蓄電池60與光伏板10之間較高電壓的一路導通，輸出導通的電壓至電源電路30，再由電源電路30輸送至主控電路50，當光伏板10未處於低壓狀態以及蓄電池60未處於欠壓狀態時，主控電路50處於工作狀態，電源電路30的EN端腳的使能端被拉高，電源電路30輸出一定電壓給予負載供電；當光伏板10處於低壓狀態以及蓄電池60處於欠壓狀態時，電源電路30的EN端腳的使能端為低電平，主控電路50處於休眠狀態，電源電路30失效。

更具體的，光伏板10的輸出電壓通過基準比較器與基準電壓對比後，當光伏板10未處於低壓狀態時，基準比較器輸出高電平到邏輯或門電路40，當蓄電池60未處於欠壓狀態時，蓄電池60的輸出電壓通過浪湧電路70後，輸出高電平到邏輯或門電路40，同時主控電路50輸出高電平到邏輯或門電路40，邏輯或門電路40有一路輸入端為高電平，則電源電路30的EN端腳的使能端被拉高，電源電路30輸出一定電壓給予負載供電；當蓄電池60處於欠壓狀態時，主控電路50輸出低電平至邏輯或門電路40；光伏板10為低壓狀態，未超過基準電壓，則基準比較電路20輸出低電平至邏輯或門電路40；蓄電池60處於欠壓狀態，蓄電池60處在接通電路內，浪湧電路70輸出已從高電平轉低電平，並輸至邏輯或門電路40，邏輯或門電路40輸出為低電平，電源電路30的EN端為低電平，電源電路30失效，電源電路30無電壓輸出，整個MCU電路以及負載供電系統失效，進入休眠狀態，當光伏板10到達基準電壓，使得基準比較電路20輸出為高電平，邏輯或門電路40輸出為高電平，電源電路30的EN端為高電平，電源電路30正常工作。

綜上所述，上述的一種太能保護蓄電池60欠壓電路具有以下的優點：1、延長蓄電池60使用壽命，蓄電池60在欠壓情況下，太陽能板提供電壓；2、用太陽能和蓄電池60兩路選擇供DC-DC電源電路，大大提高電源效率；3、通過切斷輸入使能端保證電路處在零功耗狀態，大大提高新能源的利用率；4、通過太陽能達到喚醒供電系統電路，大大提高太陽能利用率；5、在長途運輸中，帶BMS的蓄電池60容易出現無輸出電壓，本電路無需外接充電器，太陽能來既具備激活整個供電系統電路並且為蓄電池60提供充電功能，又便於安裝工程。

上述僅以實施例來進一步說明本實用新型的技術內容，以便於讀者更容易理解，但不代表本實用新型的實施方式僅限於此，任何依本實用新型所做的技術延伸或再創造，均受本實用新型的保護。本實用新型的保護範圍以權利要求書為準。