[實用新型]太陽能充電電路

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201220507891.6
• 申請日: 2012-09-27
• 公開（公告）號: CN202817845U
• 公開（公告）日: 2013-03-20
• 發(fā)明（設計）人: 陳書生;韓軍良
• 申請（專利權）人: 廣東易事特電源股份有限公司
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00;H02H11/00
• 代理公司: 東莞市華南專利商標事務所有限公司 44215
• 代理人: 雷利平

技術領域

本實用新型涉及太陽能控制器技術領域，給出一種太陽能充電電路，尤其是一種高效率的光伏能量收集電路拓撲結構。

背景技術

光伏發(fā)電是一種具有廣闊應用前景的新型可再生能源，利用蓄電池儲能的獨立光伏發(fā)電系統(tǒng)在通訊、野外作業(yè)、偏遠地區(qū)照明燈領域中得到廣泛應用。該系統(tǒng)的關鍵是把光伏電池組件收集電能高效的存儲到蓄電池中。由于受日照、環(huán)境溫度、蓄電池BAT工作情況的影響，光伏電池的輸出電壓、電流隨時間變化，其輸出功率輸出不穩(wěn)定，特別是由于低壓差和負壓差而導致光伏電池收集的電能不能充進蓄電池的情況，降低了系統(tǒng)能量轉(zhuǎn)換效率。

現(xiàn)有的光伏電池能量收集裝置中，通常沒有完善的蓄電池防反接保護措施，當發(fā)生蓄電池反接時，由于電感續(xù)流回路的作用會造成蓄電池直接短路，導致引發(fā)火災、人身傷害等嚴重事故。

因此，針對現(xiàn)有技術不足，提供一種安全的、高效率的的光伏能量收集電路拓撲結構甚為必要。

發(fā)明內(nèi)容

本實用新型的目的是給出一種太陽能充電電路，尤其是一種高效率的光伏能量收集電路拓撲結構，實現(xiàn)光伏電池在不同光照、溫度等復雜氣候下的最大能量收集，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)事故的問題。

為此給出太陽能充電電路，包括主開關管VT1、儲能電感L1和防反二極管D1：

主開關管VT1與所接入的太陽能電池PV串聯(lián)形成供能電路，供能電路串聯(lián)儲能電感L1形成儲能回路；

防反二極管D1與所接入的蓄電池BAT串聯(lián)形成受能電路，受能電路串聯(lián)儲能電感L1形成續(xù)流回路；

供能電路和受能電路并聯(lián)；

其特征是：

續(xù)流回路中串接有受蓄電池BAT接入極性控制的保護開關K1，蓄電池BAT帶電接入極性正確則保護開關K1閉合，蓄電池BAT帶電極性反接則保護開關K1斷開。

當蓄電池BAT正確連接時，保護開關K1導通，續(xù)流回路才接通；當蓄電池BAT極性反接時，保護開關K1斷開，續(xù)流回路斷路，防止了蓄電池BAT反接時造成的短路事故的發(fā)生。主開關管VT1和防反二極管D1起到了防倒灌的作用，防止夜間蓄電池BAT向光伏電池倒灌電流。

本實用新型的電路拓撲可以實現(xiàn)升/降壓變換，較好地提高了蓄電池BAT的電荷收集能力，實現(xiàn)了光伏電池在不同光照、溫度等復雜氣候下的最大能量收集，保證了弱光條件下的能量收集，主開關管VT1可以采用PWM控制模式，儲能電感L1保證了太陽能電池PV輸出電流的連續(xù)性，提高了最大功率跟蹤（MPPT）的效率。

附圖說明

圖1是第一個太陽能充電電路的電路圖。

圖2是第二個太陽能充電電路的電路圖。

圖3是第三個太陽能充電電路的電路圖。

圖4是第四個太陽能充電電路的電路圖。

具體實施方式

太陽能充電電路如圖1、2、3或4，包括主開關管VT1、儲能電感L1和防反二極管D1。主開關管VT1與所接入的太陽能電池PV串聯(lián)形成供能電路，供能電路串聯(lián)儲能電感L1形成儲能回路。防反二極管D1與所接入的蓄電池BAT串聯(lián)形成受能電路，受能電路串聯(lián)儲能電感L1形成續(xù)流回路。本實用新型與現(xiàn)有技術的區(qū)別是，續(xù)流回路中串接有受蓄電池BAT接入極性控制的保護開關K1，蓄電池BAT帶電接入極性正確則保護開關K1閉合，蓄電池BAT帶電極性反接則保護開關K1斷開。

主開關管VT1可以是MOSFET管或IGBT管，防反二極管D1可以是MOSFET管的寄生體二極管或IGBT管的寄生體二極管，保護開關K1可以是MOSFET管、IGBT管、繼電器或接觸器。

上述太陽能充電電路的工作原理是，太陽能電池PV在儲能回路中供電，儲能電感L1存儲該電能，然后儲能電感L1在續(xù)流回路中把所存儲的電能釋放給蓄電池BAT。由此看出，供能電路和受能電路是并聯(lián)的。當蓄電池BAT正確連接時，保護開關K1導通，續(xù)流回路才接通；當蓄電池BAT極性反接時，保護開關K1斷開，續(xù)流回路斷路，防止了蓄電池BAT反接時造成的短路事故的發(fā)生。主開關管VT1和防反二極管D1起到了防倒灌的作用，防止夜間蓄電池BAT向光伏電池倒灌電流。

最后應當說明的是，改變主開關管VT1、儲能電感L1、防反二極管D1、保護開關K1的相互位置，還可以得到其他電路拓撲實施例。

在其它實施例中：主開關管VT1可以有至少兩個，這些主開關管相互并聯(lián)；儲能電感L1可以有至少兩個，這些儲能電感相互并聯(lián)或串聯(lián)；防反二極管D1可以有至少兩個，這些防反二極管相互并聯(lián)。

以上實施例僅用以說明本實用新型的技術方案而非對本實用新型保護范圍的限制，盡管參照較佳實施例對本實用新型作了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本實用新型的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本實用新型技術方案的實質(zhì)和范圍。