[發明專利]太陽能控制器

有效

• 申請號: 200810067540.6
• 申請日: 2008-05-30
• 公開（公告）號: CN101299543A
• 公開（公告）日: 2008-11-05
• 發明（設計）人: 吳連日
• 申請（專利權）人: 艾默生網絡能源有限公司
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00;H02H9/04
• 代理公司: 深圳市順天達專利商標代理有限公司
• 代理人: 高占元

技術領域

本發明涉及太陽能控制器，更具體地說，涉及一種帶防雷電感的太陽能 控制器。

背景技術

目前業界通用的太陽能控制器主要由太陽能電池、蓄電池充電及控制電 路、蓄電池、蓄電池放電及控制電路、輔助電源等組成。蓄電池充電及放電 功率回路主要采用通斷模式進行控制，它利用MOSFET、IGBT等大功率開關進 行通斷控制，給蓄電池充電及給負載輸出回路放電。由于太陽能電池必須放 置在戶外接受陽光，因此它的太陽能電池輸入電纜有一部分甚至有的系統連 控制器都安置在戶外，這樣控制器必然會受到雷擊危險，它們容易受到感應 雷甚至是直接雷的傷害。在雷擊多發地區的太陽能控制器一般都會加一定的 防雷電路對控制器進行保護，特別是太陽能電池輸入端和負載輸出端。傳統 的控制器防護方案均是在太陽能電池輸入端和負載輸出端加裝防雷器。

而目前業界所用的這種太陽能控制器防護電路存在以下缺點：1、為保證 給蓄電池充足電，太陽能電池上限電壓要高出蓄電池額定電壓許多，而為保 證防雷器在正常工作條件下不會誤動作，太陽能電池輸入端所配防雷器動作 電壓應高于太陽能電池的上限電壓并有一定的裕量。這樣，當在開關管導通 狀態下，太陽能電池輸入受到雷擊時，由于蓄電池為低阻通道，一開始雷電 流通過導通的開關管向蓄電池直接泄放，當雷電流逐漸增加在充電回路、開 關管和蓄電池形成的雷電壓超過防雷器的動作電壓時，防雷器才開始動作并 泄放雷電流，同時還有一部分雷電流繼續通過開關管和蓄電池泄放，由于雷 電流的能量很大，開關管在這種狀態下極易損壞。2、為保護開關管而在開關 管兩端并接壓敏電阻或放電管，由于它們的響應時間或動作電壓等原因，起 不到保護開關管的作用；同樣用電容由于能量較小，也無法保護開關管不受 損壞；用瞬態抑制二極管響應動作快，能起到保護開關管的作用，但由于通 過蓄電池泄放的雷電流過大，瞬態抑制二極管自身先損壞，即使用最大功率 的瞬態抑制二極管多個并聯，由于動作電壓和泄流量的不均，瞬態抑制二極 管依然是容易損壞。3、通過工程安裝可以減少太陽能電池遭受直接雷或感應 雷的機率，但由于太陽能電池長期在戶外，受到感應雷雷擊是不可避免。

發明內容

本發明要解決的技術問題在于，針對現有技術的上述缺陷，提供一種太 陽能控制器。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：構造一種太陽能控制器， 包括并聯連接的充電電路、蓄電池、放電電路，以及與所述蓄電池串聯的防 雷電感。

在本發明所述的太陽能控制器中，所述防雷電感的一端與蓄電池的負極 連接、另一端與所述充電電路的負輸出端連接并連接到所述放電電路的負輸 入端。

優選的，所述充電電路包括并聯連接的太陽能電池板、輸入防雷電路和 輸入充電電路；所述放電電路包括輸出放電電路和輸出防雷電路；所述輸出 防雷電路的正輸入端與所述蓄電池的正輸出端連接、負輸入端與所述輸出放 電電路的輸出端連接；所述輸出放電電路的輸入端耦合到所述蓄電池的負極； 所述輸出放電電路包括瞬態抑制二極管D2和開關管Q2，所述瞬態抑制二極管 D2的一端與開關管Q2的第一端連接并耦合到所述蓄電池的負極、另一端與開 關管Q2的第二端連接并耦合到所述輸出防雷電路的負輸入端。

優選的，所述輸入充電電路包括：瞬態抑制二極管D3、開關管Q1以及二 極管D1；其中，瞬態抑制二極管D3的一端與開關管Q1的第一端連接并連接 到二極管D1的陽極同時耦合到所述輸入防雷電路的正輸出端、另一端與開關 管Q1的第二端連接并耦合到所述輸入防雷電路的負輸出端同時耦合到所述蓄 電池的負極；二極管D1的陰極耦合到所述蓄電池的正極。

優選的，所述輸入充電電路包括：瞬態抑制二極管D3、開關管Q1以及二 極管D1；其中，二極管D1的陽極耦合到所述輸入防雷電路的正輸出端、陰極 耦合到所述蓄電池的正極；瞬態抑制二極管D3的一端與開關管Q1的第一端 連接并耦合到所述輸入防雷電路的負輸出端、另一端與開關管Q1的第二端連 接并耦合到所述蓄電池的負極。