技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及光敏電池用于電池組充電的裝置，具體涉及太陽能向蓄電池充電的控制裝置。

背景技術(shù)

蓄電池在太陽能供電系統(tǒng)中占總成本的30％～40％，遠高于控制器本身的成本，因此，延長蓄電池使用壽命，可顯著降低太陽能供電系統(tǒng)的維護成本。

現(xiàn)代科學(xué)研究表明，普通的鉛酸和膠體蓄電池，在25°左右的常溫下，蓄電池的輸出功率密度與其狀態(tài)值(SOC)正相關(guān)，蓄電池的輸入功率密度與其狀態(tài)值(SOC)負相關(guān)，而非常溫下，蓄電池的輸入和輸出功率密度則均與環(huán)境溫度正相關(guān)，但是二者之間具有一個剪刀差，即蓄電池的輸入功率密度與溫度的相關(guān)系數(shù)小于蓄電池的輸出功率密度與溫度的相關(guān)系數(shù)。由此可見，在不同的環(huán)境溫度下，如果蓄電池的充電電壓不給以一定的溫度補償，就很容易造成欠充或過充，而影響蓄電池的使用壽命，嚴(yán)重時則會造成蓄電池的損壞。現(xiàn)有的太陽能電源控制器尚無蓄電池充電電壓溫度補償電路，均存在蓄電池使用壽命短的不足。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于現(xiàn)有技術(shù)存在上述不足，本實用新型所要解決的技術(shù)問題是延長太陽能電源中蓄電池的使用壽命。

本實用新型解決上述問題的技術(shù)方案如下：

一種具有蓄電池充電電壓補償?shù)奶柲茈娫粗悄芸刂破鳎摽刂破靼ǚ览纂娐贰⒐材ｋ姼小V波電路和DC/DC變換電路，其中DC/DC變換電路主要由PWM信號發(fā)生器和降壓斬波電路連接構(gòu)成，其特征是，所述的PWM信號發(fā)生器是由單片機構(gòu)成的開關(guān)點預(yù)置的數(shù)字PWM信號發(fā)生器，其中所述的單片機的一I/O口上設(shè)有由線性放大器和溫度傳感器組成的溫度變換電路，該電路將環(huán)境溫度值變換成電壓值送入所述的數(shù)字PWM信號發(fā)生器，由單片機根據(jù)電壓值改變PWM信號波形中各脈沖的寬度，輸出以常溫(25℃)為臨界點占空比與環(huán)境溫度成反比的PWM信號。

本實用新型所述的控制器，其中所述的溫度傳感器可以是阻性溫度敏感元件，既可以是正溫度系數(shù)的阻性溫度敏感元件，也可以是負溫度系數(shù)的阻性溫度敏感元件，具體設(shè)計時可根據(jù)所選元件的溫度特性，通過改變線性放大器的連接形式或調(diào)制PWM信號的方法，最終得到輸出占空比與環(huán)境溫度成反比的PWM信號。

本實用新型所述的控制器，其中所述的溫度變換電路為公知技術(shù)，具體實施方案眾多，一個值得推薦的方案為：所述的溫度傳感器串聯(lián)一參比電阻組成分壓電路，分壓點與線性放大器的正相輸入端連接，由線性放大器將溫度傳感器的端電壓進行同相放大送至構(gòu)成數(shù)字PWM信號發(fā)生器的單片機的I/O口。分壓電路的分壓點與線性放大器的正相輸入端之間最好增設(shè)一∏型RC濾波器，以提高抗干擾性能。為了提高檢測精度，所述的溫度變換電路中還設(shè)有一二次穩(wěn)壓電路，該電路由限流電阻與穩(wěn)壓二極管串聯(lián)構(gòu)成，所述分壓電路并聯(lián)在所述穩(wěn)壓二極管上，獲得穩(wěn)定的工作電壓。

本實用新型將常規(guī)的PWM信號發(fā)生器改進成采用單片機和相應(yīng)的支持軟件構(gòu)成開關(guān)點預(yù)置的數(shù)字PWM信號發(fā)生器，同時增設(shè)了溫度變換電路，將環(huán)境溫度變換成電壓信號送入單片機，進而改變所調(diào)制的PWM信號的脈寬，得到輸出占空比與環(huán)境溫度成反比的PWM信號，使降壓斬波電路輸出的蓄電池的充電電壓以常溫(25℃)為臨界點與環(huán)境溫度成反比，即以環(huán)境溫度為25℃時蓄電池的充電電壓為基準(zhǔn)，當(dāng)環(huán)境溫度升高時蓄電池的充電電壓降低，當(dāng)環(huán)境溫度降低時蓄電池的充電電壓升高。由此可見，本實用新型所述的技術(shù)方案，即使在非常溫下，只要適當(dāng)?shù)剡x擇蓄電池的充電電壓與環(huán)境溫度相關(guān)系數(shù)，即可對蓄電池的充電電壓進行溫度補償，較好地解決了環(huán)境保護溫度變化造成蓄電池欠充或過充的技術(shù)問題，具有延長蓄電池的使用壽命顯著效果。

附圖說明

圖1為本實用新型所述控制器的一個具體實施例的原理框圖。

圖2為本實用新型所述DC/DC變換電路的一個具體實施例的原理框圖。

圖3為本實用新型所述數(shù)字PWM信號發(fā)生器的一個具體實施例的電原理圖。

圖4為本實用新型所述溫度變換電路的一個具體實施例的電原理圖。

圖5為本實用新型所述降壓斬波電路的一個具體實施例的電原理圖。

圖6為對蓄電池充電電壓進行溫度補償?shù)牧鞒虉D。

具體實施方式

如圖1所示，整個太陽能電源智能控制器由共模電感、共模-差模高頻濾波電路、一次防雷電路、濾波電路、DC/DC變換電路和二次防雷電路依次連接組成。其中，所述的共模-差模高頻濾波電路由瓷片電容構(gòu)成的由共模高頻濾波電路與差模高頻濾波電路并聯(lián)組成；所述的一次防雷電路和二次防雷電路分別由壓敏電阻構(gòu)成的共模保護電路與差模保護電路并聯(lián)組成。