[實(shí)用新型]太陽(yáng)能充電電路

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201220165255.X
• 申請(qǐng)日: 2012-04-18
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN202524135U
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-11-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 韓軍良;徐海波;宋青華
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣東易事特電源股份有限公司
• 主分類號(hào): H02J7/00
• 分類號(hào): H02J7/00;H02H7/18;H02H11/00
• 代理公司: 東莞市華南專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 44215
• 代理人: 鄧猛烈

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及太陽(yáng)能發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及太陽(yáng)能充電電路。

背景技術(shù)

現(xiàn)有的太陽(yáng)能充電技術(shù)中，一部分電路是直接采用開(kāi)關(guān)管控制充電電路的導(dǎo)通與斷開(kāi)的，在充電主回路中沒(méi)有續(xù)流回路，充電電流不連續(xù)，電流采樣困難，給最大功率點(diǎn)跟蹤性能的提高帶來(lái)了障礙；充電電流的突變?cè)斐沙潆婇_(kāi)關(guān)管的沖擊電壓應(yīng)力很大，容易造成開(kāi)關(guān)管過(guò)壓擊穿事故的發(fā)生；同時(shí)蓄電池兩端的電壓波動(dòng)劇烈，電磁干擾嚴(yán)重，也降低了蓄電池的使用壽命。為此在太陽(yáng)能充電電路中增加了儲(chǔ)能電感和續(xù)流二極管，構(gòu)成了BUCK型充電電路，但是由于BUCK電路中的續(xù)流回路的存在，如果蓄電池不慎極性反接，則會(huì)造成蓄電池經(jīng)過(guò)續(xù)流回路造成短路，從而引發(fā)火災(zāi)、人身傷害等嚴(yán)重事故。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型旨在給出一種太陽(yáng)能充電電路，尤其是一種新的電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，以解決蓄電池不慎帶電極性反接造成蓄電池在續(xù)流回路中形成短路引發(fā)事故的問(wèn)題。

為此給出太陽(yáng)能充電電路，

包括充電主開(kāi)關(guān)管VT1和儲(chǔ)能電感L1，它們串聯(lián)后再與所接入的太陽(yáng)能電池PV和所接入的蓄電池BAT串聯(lián)形成充電主回路；

包括與太陽(yáng)能電池PV并聯(lián)的續(xù)流二極管D1，續(xù)流二極管D1、儲(chǔ)能電感L1和蓄電池BAT串聯(lián)形成續(xù)流回路；

其特征是：

續(xù)流回路中串接有受蓄電池BAT接入極性控制的電磁開(kāi)關(guān)S1，蓄電池BAT帶電接入極性正確則電磁開(kāi)關(guān)S1閉合，蓄電池BAT帶電極性反接則電磁開(kāi)關(guān)S1斷開(kāi)。

本實(shí)用新型的工作原理是，太陽(yáng)能電池PV、充電主開(kāi)關(guān)管VT1、儲(chǔ)能電感L1、蓄電池BAT串聯(lián)形成充電主回路，續(xù)流二極管D1、電感L1、蓄電池BAT串聯(lián)形成續(xù)流回路，充電主開(kāi)關(guān)管VT1可以采用PWM控制方式，蓄電池BAT充電電流連續(xù)，電流采樣方便，提高了最大功率點(diǎn)跟蹤（MPPT）的性能；由于續(xù)流回路的存在，降低了充電主開(kāi)關(guān)管VT1的沖擊電壓應(yīng)力，保證了充電主開(kāi)關(guān)管VT1可靠地工作；同時(shí)蓄電池BAT兩端的電壓波動(dòng)降低，減小了電磁干擾，有利于延長(zhǎng)蓄電池BAT的使用壽命。充電主開(kāi)關(guān)管VT1可以是帶寄生體二極管的MOSFET管或IGBT管。

本實(shí)用新型的有益效果是，續(xù)流回路中串接有受蓄電池BAT帶電接入極性控制的電磁開(kāi)關(guān)S1，構(gòu)成蓄電池接入極性控制電路，當(dāng)蓄電池BAT帶電正確連接時(shí)，電磁開(kāi)關(guān)S1閉合，續(xù)流回路功能正常，如果發(fā)生蓄電池BAT帶電極性反接，則電磁開(kāi)關(guān)S1斷開(kāi)，防止了蓄電池BAT帶電極性反接時(shí)續(xù)流回路短路，從而避免了蓄電池BAT起火造成人身傷害及財(cái)產(chǎn)損失事故的發(fā)生。電磁開(kāi)關(guān)S1可以是繼電器或接觸器。

本實(shí)用新型優(yōu)選地，在充電主回路和續(xù)流回路的公共部分還串接有用于防止蓄電池BAT向太陽(yáng)能電池PV放電的防倒流管VT2，防止了夜間或者沒(méi)有太陽(yáng)光時(shí)，蓄電池BAT對(duì)太陽(yáng)能電池PV進(jìn)行反向電流倒灌，避免了蓄電池BAT的能量損失。防倒流管VT2可以是單獨(dú)的二極管或帶寄生體二極管的MOSFET管或IGBT管，防倒流管VT2也可以是繼電器或接觸器。進(jìn)一步地，充電主開(kāi)關(guān)管VT1可以是帶寄生體二極管的MOSFET管或IGBT管，其不在續(xù)流回路中。充電主開(kāi)關(guān)管VT1和續(xù)流二極管D1構(gòu)成太陽(yáng)能電池極性反接保護(hù)電路，當(dāng)蓄電池BAT正確連接時(shí)，如果太陽(yáng)能電池PV極性反接，主開(kāi)關(guān)管VT1和二極管D1就對(duì)太陽(yáng)能電池PV形成短路通道，太陽(yáng)能電池PV本身是允許輸出短路的，這就避免了蓄電池BAT電壓和太陽(yáng)能電池PV電壓正向疊加造成防倒流管VT2過(guò)壓損壞。

本實(shí)用新型中的電磁開(kāi)關(guān)S1可以是常閉開(kāi)關(guān)，優(yōu)點(diǎn)是當(dāng)蓄電池BAT帶電接入極性正確時(shí)電磁開(kāi)關(guān)S1不會(huì)耗電，但稍有不足的是當(dāng)蓄電池BAT帶電極性反接時(shí)，電磁開(kāi)關(guān)S1從閉合轉(zhuǎn)變成斷開(kāi)這一動(dòng)作需要有一個(gè)反應(yīng)時(shí)間。

本實(shí)用新型中的電磁開(kāi)關(guān)S1可以是常開(kāi)開(kāi)關(guān)，蓄電池BAT極性反接時(shí)，常開(kāi)型電磁開(kāi)關(guān)S1不動(dòng)作，保持?jǐn)嚅_(kāi)，續(xù)流回路不會(huì)接通，可靠性高；蓄電池BAT極性正確連接時(shí)，常開(kāi)型電磁開(kāi)關(guān)S1動(dòng)作，續(xù)流回路接通。

本實(shí)用新型還可以包括二極管VD1和光耦U1，二極管VD1與光耦U1內(nèi)部的光電二極管同向串聯(lián)后接在蓄電池BAT的正、負(fù)極之間，通過(guò)光耦U1實(shí)現(xiàn)蓄電池BAT接入極性對(duì)電磁開(kāi)關(guān)S1的控制。二極管VD1的作用是防止光耦U1內(nèi)部的光電二極管反向過(guò)壓損壞。