專利名稱：一種可提高太陽能充電效率的控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及太陽能充電領(lǐng)域，特別是涉及一種可提高太陽能充電效率的控制
裝置。
背景技術(shù)：
目前，在太陽能充電系統(tǒng)中，其太陽能板和蓄電池之間的充電回路一般連接有一 個(gè)二極管，以利用二極管的單向?qū)щ娦裕苊庠诠饩€較弱時(shí)，其太陽能板的電壓低于蓄電池 的電壓而發(fā)生蓄電池反向放電的情況。然而，當(dāng)太陽能板在陽光照射下產(chǎn)生電流，并通過二 極管充至蓄電池中時(shí)，由于二極管本身有一定的壓降(一般為0. 7-1. 4伏)，并產(chǎn)生熱量，使 得太陽能板和蓄電池之間存在一定的電壓差，這對于大電流充電而言，損失是相當(dāng)大的。顯 然，這不僅從中影響了太陽能板的充電效率，而且與環(huán)保節(jié)能的理念相背離。此外，雖然利 用二極管的單向?qū)щ娦阅軌蚍乐剐铍姵胤聪蚍烹?，但這要求太陽能板的電壓必須高于蓄電 池電壓與二極管電壓的相加值才能充電，這就進(jìn)一步降低了太陽能板的充電效率。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)之不足，提供一種可提高太陽能充電效率的 控制裝置，使太陽能板在充電時(shí)，自動短接去除二極管；使太陽能板電壓較低時(shí)自動接入二 極管，從而克服了現(xiàn)有技術(shù)所存在的不足之處，不僅提高了太陽能板的充電效率，還減少了 熱量的產(chǎn)生。本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是一種可提高太陽能充電效率的 控制電路，包括太陽能板、蓄電池和二極管；該二極管連接在太陽能板與蓄電池的充電回路 中；還包括一繼電器和一用于驅(qū)動繼電器進(jìn)行工作的控制電路；該繼電器與二極管并聯(lián)連 接，該控制電路連接在太陽能板與蓄電池的充電回路中，該控制電路的輸出接至繼電器的 線圈輸入端。所述的控制電路包括電流檢測電路、電壓放大電路和驅(qū)動電路；該電流檢測電路 連接在太陽能板與蓄電池的充電回路中，電流檢測電路的輸出接電壓放大電路的輸入，電 壓放大電路的輸出接驅(qū)動電路的輸入；驅(qū)動電路的輸出接至所述繼電器的線圈輸入端。所述的電流檢測電路為一第五電阻。所述的電壓放大電路包括直流微電壓放大器、第二電阻、第三電阻、第四電阻和第 二電容；該直流微電壓放大器為一控制芯片；該控制芯片的第六引腳為直流微電壓放大器 的輸入端；該控制芯片的第七引腳為直流微電壓放大器的輸出端；第三電阻的一端接第五 電阻的一端，第三電阻的另一端通過第二電阻與控制芯片的第六引腳相連接，該第三電阻 的另一端還通過第四電阻與控制芯片的第五引腳相連接；第二電容的兩端分別與控制芯片 的第五引腳和第六引腳相連接；該控制芯片的第七引腳與所述驅(qū)動電路相連接，控制芯片 的第八引腳與所述蓄電池的正極相連接，控制芯片的第四引腳和第五引腳分別接地并與第 五電阻的另一端相連接。[0008]所述的驅(qū)動電路包括第一三極管、第二三極管、第四電容和第一電阻；該第一三級 管的基極通過第一電阻與所述控制芯片的第七引腳相連接，第一三級管的發(fā)射極接第二三 極管的基極，第一三級管的集電極接第二三級管的集電極；第四電容的一端接第一三極管 的基極，第四電容的另一端和第二三極管的發(fā)射極分別接地；第二三極管的集電極接所述 繼電器的線圈輸入端，繼電器的線圈的輸出端接至所述蓄電池的正極。進(jìn)一步的，還包括一第一電容，該第一電容的一端與所述繼電器的線圈輸入端相 連接，該第一電容的另一端與所述二極管的負(fù)極相連接；所述繼電器的動觸點(diǎn)和其中一個(gè) 靜觸點(diǎn)分別與所述二極管的正極和負(fù)極相連接。進(jìn)一步的，還包括一第三電容，該第三電容的兩端分別與所述蓄電池的正極和負(fù) 極相連接；所述蓄電池的負(fù)極接地。所述的第五電阻采用粗銅線制作而成。本實(shí)用新型的一種可提高太陽能充電效率的控制裝置，其電壓放大電路包括直流 微電壓放大器，該直流微電壓放大器具有極高的靈敏度，能對微伏極的電壓直接放大。因 此，當(dāng)太陽能板處于充電狀態(tài)時(shí)，只要電流檢測電路，即第五電阻中有一定的壓降(該壓降 很小，小于或等于10微伏)，即可使充電回路中的電流信號進(jìn)入直流微電壓放大器中。在 電壓放大電路的輸出端連接繼電器的驅(qū)動電路的輸入端，其中，該驅(qū)動電路為采用三極管 放大的電流放大電路，使得該電壓放大電路既可以為驅(qū)動電路即電流放大電路提供輸入電 壓，又可以使驅(qū)動電路即電流放大電路對流入其中的電流進(jìn)行放大處理，從而產(chǎn)生足夠大 的驅(qū)動電流，進(jìn)而推動繼電器進(jìn)行工作。當(dāng)該繼電器在驅(qū)動電路的驅(qū)動下，使其動靜觸點(diǎn)閉 合時(shí)，二極管處于短路狀態(tài)，則此時(shí)太陽能板能夠直接對蓄電池進(jìn)行充電。當(dāng)太陽能板處在 微弱的光線下時(shí)，控制電路未輸出信號，則繼電器的動靜觸點(diǎn)斷開或保持?jǐn)嚅_狀態(tài)，從而使 二極管能夠重新接入充電回路中，因而，此時(shí)蓄電池的電壓不會對太陽能板反向放電。本實(shí)用新型的有益效果是，由于包括繼電器和繼電器的控制電路，并將繼電器與 二極管并聯(lián)連接，將控制電路連接在充電回路中，且控制電路的輸出端與繼電器的線圈輸 入端相連接，使得當(dāng)太陽能板處于充電狀態(tài)時(shí)，控制電路輸出信號，并驅(qū)動繼電器的動靜觸 點(diǎn)閉合而將二極管短路，從而使太陽能板能夠直接對蓄電池充電；當(dāng)太陽能板的充電電壓 較低時(shí)，控制電路未輸出信號，則繼電器的動靜觸點(diǎn)斷開或保持?jǐn)嚅_狀態(tài)而使二極管重新 接入充電回路中，從而避免蓄電池對太陽能板反向放電。因此，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新 型能夠從中大大提高太陽能板的充電效率，并大大減少充電系統(tǒng)中產(chǎn)生的熱量。經(jīng)實(shí)驗(yàn)測 試，在一般情況下，本實(shí)用新型能夠使太陽能板的充電效率提高10%以上；特別的，對應(yīng)大 電流低電壓充電或大系統(tǒng)充電而言，本實(shí)用新型能夠使太陽能板的充電效率提高20%以 上。
以下結(jié)合附圖及實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明；但本實(shí)用新型的一種可 提高太陽能充電效率的控制裝置不局限于實(shí)施例。

圖1是本實(shí)用新型的原理框圖；圖2是本實(shí)用新型的電路連接示意圖。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例，本實(shí)用新型的一種可提高太陽能充電效率的控制裝置，其原理框圖請參 見圖1所示，它包括太陽能板部分1、二極管部分2、蓄電池部分3、控制電路4和繼電器部分 5 ；其中，太陽能板部分1的輸出端分別與二極管部分2的輸入端和控制電路4的輸入端相 連接，二極管部分2的輸出端與蓄電池部分3的輸入端相連接，控制電路4的輸出端與繼電 器部分5的輸入端相連接，繼電器部分5的輸出與二極管部分2相連接。此即，二極管和控 制電路分別連接在太陽能板和蓄電池的充電回路中，且繼電器與二極管并聯(lián)連接，以用于 控制二極管的工作狀態(tài)；該控制電路的輸出端與繼電器的線圈輸入端相連接，以用于驅(qū)動 繼電器進(jìn)行工作。其中，所述的控制電路4包括電流檢測電路41、電壓放大電路42和驅(qū)動電路43 ； 該電流檢測電路41連接在太陽能板與蓄電池的充電回路中，電流檢測電路41的輸出接電 壓放大電路42的輸入，電壓放大電路42的輸出接驅(qū)動電路43的輸入；驅(qū)動電路43的輸出 接至所述繼電器的線圈輸入端。請參見圖2所示，為本實(shí)用新型的電路連接示意圖作為一種優(yōu)選，所述的電流檢 測電路41為一第五電阻R5，該第五電阻R5由粗銅線制作而成，其電阻非常接近0，因而其 壓降非常小，通常小于或等于10微伏，也因此，基本上不會損耗太陽能板的充電電壓；所述的電壓放大電路42包括直流微電壓放大器、第二電阻R2、第三電阻R3、第四 電阻R4和第二電容C2 ；該直流微電壓放大器為一控制芯片ICl ；該控制芯片ICl的第六引 腳為直流微電壓放大器的輸入端；該控制芯片ICl的第七引腳為直流微電壓放大器的輸出 端；第三電阻R3的一端接所述第五電阻R5的一端，第三電阻R3的另一端通過第二電阻R2 與控制芯片ICl的第六引腳相連接，該第三電阻R3的另一端還通過第四電阻R4與控制芯 片ICl的第五引腳相連接；第二電容C2的兩端分別與控制芯片ICl的第五引腳和第六引腳 相連接；該控制芯片ICl的第七引腳與所述驅(qū)動電路43的一端相連接，控制芯片ICl的第 八引腳與所述蓄電池的正極相連接，控制芯片ICl的第四引腳和第五引腳分別接地并與所 述第五電阻R5的另一端相連接；這里，第三電阻R3和第四電阻R4可用于調(diào)節(jié)控制芯片ICl 的靈敏度；所述的驅(qū)動電路43包括第一三極管Q1、第二三極管Q2、第四電容C4和第一電阻 Rl ；該第一三級管Ql的基極通過第一電阻Rl與所述控制芯片ICl的第七引腳相連接，第 一三級管Ql的發(fā)射極接第二三極管Q2的基極，第一三級管Ql的集電極接第二三級管Q2 的集電極；第四電容C4的一端接第一三極管Ql的基極，第四電容C4的另一端和第二三極 管Q2的發(fā)射極分別接地；第二三極管Q2的集電極接所述繼電器JK的線圈輸入端；繼電器 JK的線圈輸出端接至所述蓄電池的正極；進(jìn)一步的，還包括一第一電容Cl，該第一電容Cl的一端與所述繼電器JK的線圈輸 入端相連接，該第一電容Cl的另一端與所述二極管Dl的負(fù)極相連接；所述繼電器JK的動 觸點(diǎn)和其中一個(gè)靜觸點(diǎn)分別與所述二極管Dl的正極和負(fù)極相連接；進(jìn)一步的，還包括一第三電容C3，該第三電容C3的兩端分別與所述蓄電池的正極 和負(fù)極相連接；所述蓄電池的負(fù)極接地。本實(shí)用新型的一種可提高太陽能充電效率的控制裝置，它包括如下控制步驟Si.電流檢測電路41實(shí)時(shí)檢測充電回路中的電流信號，若第五電阻R5中產(chǎn)生壓降，則通過第三電阻R3和第四電阻R4調(diào)節(jié)靈敏度，使充電回路中的電流信號大于控制芯片 ICl預(yù)先設(shè)定的閾值，最后該電流信號通過第二電阻R2從控制芯片ICl的第六引腳進(jìn)入控 制芯片ICl中；S2.控制芯片ICl接受流入其中的電流信號，并產(chǎn)生壓降，再將該壓降進(jìn)行放大處 理，并通過其第七引腳輸出給驅(qū)動電路43 ；S3.驅(qū)動電路43中的第一三極管Ql和第二三極管Q2的型號分別為5551和D882， 該第一三級管Ql和第二三極管Q2在控制芯片ICl的輸出電壓的作用下，分別對流入其中 的電流進(jìn)行放大處理，并將該放大電流信號輸出給繼電器JK ；S4.繼電器JK在放大電流信號的驅(qū)動下，使其動靜觸點(diǎn)閉合，從而將使二極管Dl 短路，則太陽能板直接對蓄電池進(jìn)行充電；S5.若第五電阻R5中未產(chǎn)生壓降，且通過第三電阻R3和第四電阻R4調(diào)節(jié)靈敏度 后，充電回路中的電流信號仍小于控制芯片ICl預(yù)先設(shè)定的閾值，則整個(gè)控制電路4未輸出 信號，從而使繼電器JK的動靜觸點(diǎn)斷開或保持?jǐn)嚅_狀態(tài)，則此時(shí)，二極管Dl重新接入充電 回路中，太陽能板通過二極管Dl對蓄電池進(jìn)行充電。本實(shí)用新型的一種可提高太陽能充電效率的控制裝置，其直流微電壓放大器具有 極高的靈敏度，能對微伏極的電壓直接放大。因此，當(dāng)太陽能板處于充電狀態(tài)時(shí)，只要電流 檢測電路，即第五電阻中有一定的壓降(該壓降很小，小于或等于10微伏)，即可使充電回 路中的電流信號進(jìn)入直流微電壓放大器中。在電壓放大電路的輸出端連接繼電器的驅(qū)動電 路的輸入端，其中，該驅(qū)動電路為采用三極管放大的電流放大電路，使得該電壓放大電路既 可以為驅(qū)動電路即電流放大電路提供輸入電壓，又可以使驅(qū)動電路即電流放大電路對流入 其中的電流進(jìn)行放大處理，從而產(chǎn)生足夠大的驅(qū)動電流，進(jìn)而推動繼電器進(jìn)行工作。當(dāng)該繼 電器在驅(qū)動電路的驅(qū)動下，使其動靜觸點(diǎn)閉合時(shí)，二極管處于短路狀態(tài)，則此時(shí)太陽能板能 夠直接對蓄電池進(jìn)行充電。當(dāng)太陽能板處在微弱的光線下時(shí)，控制電路未輸出信號，則繼電 器的動靜觸點(diǎn)斷開或保持?jǐn)嚅_狀態(tài)，從而使二極管能夠重新接入充電回路中，因而，此時(shí)蓄 電池的電壓不會對太陽能板反向放電。本實(shí)用新型的一種提高太陽能充電效率的控制裝置，與現(xiàn)有技術(shù)相比，能夠從中 大大提高太陽能板的充電效率，并大大減少充電系統(tǒng)中產(chǎn)生的熱量。經(jīng)實(shí)驗(yàn)測試，在一般情 況下，本實(shí)用新型能夠使太陽能板的充電效率提高10%以上；特別的，對于大電流低電壓 充電或大系統(tǒng)充電而言，本實(shí)用新型能夠使太陽能板的充電效率提高20%以上。上述實(shí)施例僅用來進(jìn)一步說明本實(shí)用新型的一種可提高太陽能充電效率的控制 裝置，但本實(shí)用新型并不局限于實(shí)施例，凡是依據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)實(shí)質(zhì)對以上實(shí)施例所 作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均落入本實(shí)用新型技術(shù)方案的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種可提高太陽能充電效率的控制裝置，包括太陽能板、蓄電池和二極管；該二極 管連接在太陽能板與蓄電池的充電回路中；其特征在于還包括一繼電器和一用于驅(qū)動繼 電器進(jìn)行工作的控制電路；該繼電器與二極管并聯(lián)連接，該控制電路連接在太陽能板與蓄 電池的充電回路中，該控制電路的輸出接至繼電器的線圈輸入端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可提高太陽能充電效率的控制裝置，其特征在于所述的控 制電路包括電流檢測電路、電壓放大電路和驅(qū)動電路；該電流檢測電路連接在太陽能板與 蓄電池的充電回路中，電流檢測電路的輸出接電壓放大電路的輸入，電壓放大電路的輸出 接驅(qū)動電路的輸入；驅(qū)動電路的輸出接至所述繼電器的線圈輸入端。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的可提高太陽能充電效率的控制裝置，其特征在于所述的電 流檢測電路為一第五電阻。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的可提高太陽能充電效率的控制裝置，其特征在于所述的電 壓放大電路包括直流微電壓放大器、第二電阻、第三電阻、第四電阻和第二電容；該直流微 電壓放大器為一控制芯片；該控制芯片的第六引腳為直流微電壓放大器的輸入端；該控制 芯片的第七引腳為直流微電壓放大器的輸出端；第三電阻的一端接第五電阻的一端，第三 電阻的另一端通過第二電阻與控制芯片的第六引腳相連接，該第三電阻的另一端還通過第 四電阻與控制芯片的第五引腳相連接；第二電容的兩端分別與控制芯片的第五引腳和第六 引腳相連接；該控制芯片的第七引腳與所述驅(qū)動電路相連接，控制芯片的第八引腳與所述 蓄電池的正極相連接，控制芯片的第四引腳和第五引腳分別接地并與第五電阻的另一端相 連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的可提高太陽能充電效率的控制裝置，其特征在于所述的驅(qū) 動電路包括第一三極管、第二三極管、第四電容和第一電阻；該第一三級管的基極通過第 一電阻與所述控制芯片的第七引腳相連接，第一三級管的發(fā)射極接第二三極管的基極，第 一三級管的集電極接第二三級管的集電極；第四電容的一端接第一三極管的基極，第四電 容的另一端和第二三極管的發(fā)射極分別接地；第二三極管的集電極接所述繼電器的線圈輸 入端，繼電器的線圈的輸出端接至所述蓄電池的正極。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的可提高太陽能充電效率的控制裝置，其特征在于進(jìn)一步的， 還包括一第一電容，該第一電容的一端與所述繼電器的線圈輸入端相連接，該第一電容的 另一端與所述二極管的負(fù)極相連接；所述繼電器的動觸點(diǎn)和其中一個(gè)靜觸點(diǎn)分別與所述二 極管的正極和負(fù)極相連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可提高太陽能充電效率的控制裝置，其特征在于進(jìn)一步的， 還包括一第三電容，該第三電容的兩端分別與所述蓄電池的正極和負(fù)極相連接；所述蓄電 池的負(fù)極接地。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的可提高太陽能充電效率的控制裝置，其特征在于所述的第 五電阻采用粗銅線制作而成。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種可提高太陽能充電效率的控制裝置，其控制裝置包括太陽能板、蓄電池、二極管繼電器和繼電器的控制電路；二極管連接在太陽能板與蓄電池的充電回路中；繼電器與二極管并聯(lián)連接，控制電路連接在太陽能板與蓄電池的充電回路中，該控制電路的輸出接至繼電器的線圈輸入端。該控制裝置通過控制電路實(shí)時(shí)檢測充電回路中的電流信號，當(dāng)電流信號大于預(yù)先設(shè)定的閾值時(shí)，使繼電器將二極管短路，太陽能板直接對蓄電池進(jìn)行充電；當(dāng)電流信號小于預(yù)先設(shè)定的閾值時(shí)，控制電路未輸出信號，則二極管重新接入充電回路中。采用該控制裝置后，有效提高了太陽能板的充電效率，并減少了充電回路中能量的損耗。
文檔編號H02J7/00GK201781308SQ20102052994
公開日2011年3月30日 申請日期2010年9月14日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月14日
發(fā)明者曾少南 申請人:漳州國綠太陽能科技有限公司