[實用新型]太陽能照明系統中蓄電池充電電路

無效

• 申請號: 200620047084.5
• 申請日: 2006-10-25
• 公開（公告）號: CN200962533Y
• 公開（公告）日: 2007-10-17
• 發明（設計）人: 吳秋聞
• 申請（專利權）人: 上海秋聞電子有限公司
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司
• 代理人: 胡美強

技術領域

本實用新型涉及一種太陽能照明系統中蓄電池，尤其涉及一種該蓄電池的充電電路。

背景技術

在太陽能照明系統中，太陽電池將太陽光能轉換成電能儲存在蓄電池中，晚上再將蓄電池中的電能供給用于照明，并且周而復始地完成著這種轉換。然而，實際應用中會遇到連續陰雨天日照不足時，太陽電池不能提供足夠的電能給蓄電池充電，蓄電池荷電不足出現虧電，不能提供足夠的電能供給照明，而且還會造成蓄電池提前失效及損壞，這正是太陽能照明應用中的實際問題。

由圖1可見：是直流穩壓電源基本電路結構。該電路是150W充電器，輸入220VAC，輸出13.6VDC，最大充電電流10A。在太陽能補充充電應用中該充電器處在后備狀態，交流輸入端與市電連接在一起。220V交流電經噪聲濾波、整流及平滑濾波產生314V直流，在脈寬調制控制芯片U1控制下產生出互為180度的一對高頻方波脈沖，經第三三極管Q3，第四三極管Q4推動，通過第二隔離驅動變壓器T2分別驅動第一三極管Q1，第二三極管Q2兩只功率開關管產生高壓方波，再經第一主功率變壓器T1產生低壓方波，經第十三A整流管D13A和第十三B整流管D13B、以及第二電感L2，第三十二電容C32和第三十三電容C33的濾波產生最終所需的直流電壓，并經過反饋回路調控控制芯片U1實現穩壓。

以上是常規的直流穩壓電源基本電路結構，它是個穩壓源，用于蓄電池充電。但這樣的電路存在蓄電池充電的安全性，因為，蓄電池最佳充電過程是恒流到恒壓的轉變，原先的電路只是穩壓充電，當蓄電池電荷容量嚴重不足時這種充電會造成很大的充電電流而可能損壞蓄電池。

發明內容

本實用新型需要解決的技術問題是提供了一種太陽能照明系統中蓄電池充電電路，旨在解決現有技術中的恒流充電及恒流轉換恒壓。

為了解決上述技術問題，本實用新型是通過以下技術方案實現的：

本實用新型包括：脈寬調制控制芯片、第一主功率變壓器；還包括：充電電流取樣電阻，放大器反饋電阻：第二十三電阻網絡；脈寬調制控制芯片反相端電阻：第三十三電阻網絡、第三十四電阻網絡；所述的充電電流取樣電阻的一端與第一主功率變壓器的接地繞組相連，另一端分別接蓄電池的負極和脈寬調制控制芯片的同相端16腳相連；所述的第二十三電阻網絡的一端與脈寬調制控制芯片的第15腳相連，另一端連接到脈寬調制控制芯片的第3腳；所述的第三十三電阻網絡一端接到第一主功率變壓器的地端，另一端接到脈寬調制控制芯片的第15引腳相連；所述的第三十四電阻網絡的兩端分別與脈寬調制控制芯片的15腳和脈寬調制控制芯片的14腳相連；

與現有技術相比，本實用新型的有益效果是：由于采用恒流/恒壓充電模式自動轉換，防止了對蓄電池的大電流沖擊，延長電池的使用壽命。

附圖說明

圖1是現有技術中對蓄電池的充電電路；

圖2是本實用新型的電路圖；

具體實施方式

下面結合附圖與具體實施方式對本實用新型作進一步詳細描述：

由圖2可見：本實用新型包括：脈寬調制控制芯片U1、第一主功率變壓器T1；還包括：充電電流取樣電阻RJ1，放大器反饋電阻：第二十三電阻網絡R23；脈寬調制控制芯片U1反相端電阻：第三十三電阻網絡R33、第三十四電阻網絡R34；所述的充電電流取樣電阻RJ1的一端與第一主功率變壓器T1的接地繞組相連，另一端分別接蓄電池的負極和脈寬調制控制芯片U1的同相端16腳相連；所述的第二十三電阻網絡R23的一端與脈寬調制控制芯片U1的第15腳相連，另一端連接到脈寬調制控制芯片U1的第3腳；所述的第三十三電阻網絡R33一端接到第一主功率變壓器T1的地端，另一端接到脈寬調制控制芯片U1的第15引腳相連；所述的第三十四電阻網絡R34的兩端分別與脈寬調制控制芯片U1的15腳和脈寬調制控制芯片U1的14腳相連。

本實用新型在現有技術的基礎上，將電路改進成為恒流-恒壓電源。改進部分是在輸出零電平回路中串接一只大功率電流取樣電阻RJ1，利用U1芯片中的放大器，外接電阻網絡R23，R33，R34構成電流反饋控制回路，實現恒流控制。分析如下：

當蓄電池放電到允許的最低電壓時，要及時充電。為防止電池極板遭受大電流沖擊損傷電池，最好先進行恒流充電，隨著電池容量的增加，電流逐漸變小，電壓逐漸升高至穩定電壓，進入恒壓充電。這種充電方式對蓄電池最為安全，可大大延長電池使用壽命。在本實用新型中利用U1控制電路中的放大器，通過外加電路R34，R33和R23構成反饋信號的一部分，由輸出回路中RJ1電流取樣電阻提供充電電流信號。當電池開始充電時，電流I₀流過RJ1產生電壓V_RJ1，當RJ1選擇得當，這個電流取樣信號反饋量大于電壓反饋量時，U1的控制信號隨著電流反饋信號進行穩流控制，此時流過電池的電流為恒定電流。隨著電池容量的增加，充電電流I₀逐漸減少，當該電流反饋量減少到小于電壓反饋量時，進入恒壓充電，恒壓反饋回路由R25，W1，R32，R31，R20，R22，C15，C17構成。本實用新型針對200AH蓄電池按60小時放電率淺放電深度(50％)計算，恒流充電電流約為3A，6-8小時充足，輸出恒定電壓為13.6V。