一種太陽(yáng)能控制器電源電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及光伏領(lǐng)域，尤其涉及一種太陽(yáng)能控制器電源電路。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著光伏技術(shù)的發(fā)展，對(duì)太陽(yáng)能的利用已被廣泛應(yīng)用于各種領(lǐng)域，最常見的就是使用太陽(yáng)能板為蓄電池進(jìn)行充電，以將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能并用蓄電池進(jìn)行存儲(chǔ)，再利用蓄電池給其他用電設(shè)備進(jìn)行供電。其中用于儲(chǔ)能的蓄電池比較常見的種類有鉛酸蓄電池、膠體蓄電池和鋰離子蓄電池等。而隨著鋰離子電池技術(shù)的發(fā)展，由于其能量密度高，與鉛酸蓄電池和膠體蓄電池相比，其在同等容量的情況下具有體積小的優(yōu)勢(shì)，鋰離子蓄電池越來越多地被應(yīng)用到光伏LED照明系統(tǒng)，并且將鋰離子蓄電池與控制器集成為一體，行業(yè)內(nèi)稱之為“儲(chǔ)控單元”。由于蓄電池和控制器被集成為一體，控制器一直接在蓄電池上，消耗蓄電池的電量，放置一段時(shí)間后便要對(duì)蓄電池進(jìn)行充電。目前市場(chǎng)上的控制器的靜態(tài)功耗多數(shù)在1mA左右，按1mA計(jì)算，一天消耗240mAH，100天消耗24AH，對(duì)于一個(gè)標(biāo)稱容量24AH的蓄電池，超過三個(gè)月不進(jìn)行充電其電量就基本消耗盡，時(shí)間再長(zhǎng)就會(huì)大大縮短蓄電池的使用壽命O

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是設(shè)計(jì)一種不消耗蓄電池電量的控制器，解決現(xiàn)有的技術(shù)問題。
[0004]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的太陽(yáng)能控制器電源電路包括電源模塊、開關(guān)模塊和控制模塊，所述電源模塊設(shè)有光伏板輸入和蓄電池輸入兩個(gè)輸入源，蓄電池輸入通過開關(guān)模塊連接到電源模塊，初始狀態(tài)下開關(guān)模塊處于斷開狀態(tài)，所述電源模塊為控制模塊提供工作電源，所述控制模塊控制開關(guān)模塊的閉合與斷開。
[0005]進(jìn)一步的，所述控制模塊通過電壓檢測(cè)電路檢測(cè)蓄電池電壓值，通過空載判斷電路檢測(cè)負(fù)載情況。
[0006]進(jìn)一步的，所述控制模塊為MQJ(Microcontroller Unit，微控制單元，又稱單片微型計(jì)算機(jī)或者單片機(jī))。
[0007]進(jìn)一步的，所述電源模塊包括NPN三極管Q3、電阻R3、穩(wěn)壓二極管ZDl、濾波電容C2、PNP三極管Q4、電阻R4、NPN三極管Q5、電阻R5、穩(wěn)壓二極管ZD2、二極管D1、三端穩(wěn)壓器VR1、濾波電容C3;
其中，NPN三極管Q3、電阻R3和穩(wěn)壓二極管ZDl構(gòu)成穩(wěn)壓電路，電阻R3連接NPN三極管Q3的集電極和基極，穩(wěn)壓二極管ZDI負(fù)極與NPN三極管Q3的基極相連，正極接地，NPN三極管Q3的發(fā)射極與三端穩(wěn)壓器VRl的輸入端連接；
NPN三極管Q5、電阻R5和穩(wěn)壓二極管ZD2構(gòu)成穩(wěn)壓電路，電阻R5連接NPN三極管Q5的集電極和基極，穩(wěn)壓二極管ZD2負(fù)極與NPN三極管Q5的基極相連，正極接地，NPN三極管Q5的發(fā)射極與三端穩(wěn)壓器VRl的輸入端連接； PNP三極管Q4的發(fā)射極與光伏板的正極連接，集電極與NPN三極管Q5的集電極連接，基極與光伏板負(fù)極通過電阻R4連接，二極管Dl負(fù)極與光伏板負(fù)極相連，正極接地；
三端穩(wěn)壓器VRl的接地端接地，三端穩(wěn)壓器VRl的輸入端和接地端并聯(lián)有濾波電容C2，起到輸入端濾波作用，三端穩(wěn)壓器VRl的輸出端和接地端并聯(lián)有濾波電容C3，起到輸出端濾波作用；
所述開關(guān)模塊包括PNP三極管Ql、NPN三極管Q2、電阻Rl、電阻R2;
其中，PNP三極管Ql的發(fā)射極與蓄電池正極連接，PNP三極管Ql的基極與NPN三極管Q2的集電極通過電阻Rl連接，NPN三極管Q2的基極通過電阻R2與控制模塊的輸出端連接，NPN三極管Q2的發(fā)射極與蓄電池的負(fù)極連接；
所述開關(guān)模塊的PNP三極管QI的集電極與電源模塊的NPN三極管Q3的集電極連接，所述控制模塊由電源模塊的三端穩(wěn)壓器VRl的輸出端供電。
[0008]進(jìn)一步的，開關(guān)模塊還包括電容C4、電阻R6、電阻R7和NPN三極管Q6，蓄電池的正極和負(fù)極間串聯(lián)有電容C4和電阻R7，電容C4與蓄電池的正極相連，NPN三極管Q6的集電極與NPN三極管Q2的集電極連接，NPN三極管Q6的發(fā)射極與蓄電池的負(fù)極連接，電阻R6—端與NPN三極管Q6的基極連接，另一端與電阻R7連接電容C4的一端連接。這樣的好處在于，單獨(dú)接上蓄電池時(shí)，采用本發(fā)明的電源電路的控制器可以進(jìn)入工作狀態(tài)，既符合一般的使用習(xí)慣，又能在負(fù)載開路達(dá)到一定時(shí)間和蓄電池欠壓等情況下切斷蓄電池的輸入從而保護(hù)蓄電池。
[0009]進(jìn)一步的，電源模塊的光伏板負(fù)極和電阻R4之間連接有穩(wěn)壓二極管ZD3，穩(wěn)壓二極管ZD3的負(fù)極與電阻R4連接，穩(wěn)壓二極管ZD3的正極連接在二極管Dl與光伏板負(fù)極的連接線上。這樣的好處在于:光伏板端施加電壓必須高于穩(wěn)壓二極管ZD3的穩(wěn)壓值時(shí)才能使PNP三極管Q4導(dǎo)通，可避免信號(hào)的干擾而誤打開，提高了該電路的可靠性。
[0010]本發(fā)明的太陽(yáng)能控制器電源電路的工作方式為:
初始狀態(tài)下開關(guān)模塊處于斷開狀態(tài)，當(dāng)僅有蓄電池輸入時(shí)，在開關(guān)模塊不包括電容C4、電阻R6、電阻R7和NPN三極管Q6的情況下，由于開關(guān)模塊處于斷開狀態(tài)，電源模塊不能得電工作，從而不能為控制模塊提供工作電源，控制模塊無法工作;在開關(guān)模塊包括電容C4、電阻R6、電阻R7和NPN三極管Q6的情況下，由于蓄電池電壓通過電阻R7為電容C4充電，在電容C4未充滿時(shí)，其與R7相連的一端為高電平，可使NPN三極管Q6導(dǎo)通，從而使PNP三極管Ql導(dǎo)通，從而蓄電池可以為電源模塊供電，從而控制模塊可以得電工作，控制模塊控制信號(hào)輸出高電平使NPN三極管Q2導(dǎo)通，當(dāng)電容C4充滿電后其與R7相連的一端為低電平不能使NPN三極管Q6導(dǎo)通，但由于此時(shí)控制模塊已經(jīng)工作并使NPN三極管Q2導(dǎo)通，從而使PNP三極管Ql導(dǎo)通，蓄電池仍能為電源模塊供電而維持控制模塊繼續(xù)工作。這樣的好處在于，單獨(dú)接上蓄電池時(shí)，采用本發(fā)明的電源電路的控制器可以進(jìn)入工作狀態(tài)，既符合一般的使用習(xí)慣，又能在負(fù)載開路一段時(shí)間后和蓄電池欠壓等情況下，控制模塊輸出低電平使得NPN三極管Q2截止，從而使得PNP三極管Ql截止，此時(shí)電容C4充滿電，其與R7相連的一端為低電平不能使NPN三極管Q6導(dǎo)通，此時(shí)控制模塊無法工作。
[0011]當(dāng)蓄電池和光伏板兩個(gè)輸入源同時(shí)輸入時(shí)，光伏板輸入使電源模塊得電工作，電源模塊為控制模塊提供工作電源，控制模塊工作后輸出控制信號(hào)使開關(guān)模塊處于閉合狀態(tài)，蓄電池為電源模塊供電，此時(shí)即使光伏板輸入撤離，由于開關(guān)模塊被打開，蓄電池輸入可持續(xù)向電源模塊供電，電源模塊繼續(xù)為控制模塊提供工作電源。
[0012]本發(fā)明的太陽(yáng)能控制器電源電路在具體應(yīng)用到太陽(yáng)能控制器中時(shí)，可加入蓄電池電壓檢測(cè)電路和空載判斷電路，蓄電池電壓檢測(cè)電路和空載判斷電路均與控制模塊連接，當(dāng)控制模塊接到電壓檢測(cè)電路檢測(cè)到蓄電池處于欠壓虧電反饋信號(hào)或者控制模塊接到空載判斷電路檢測(cè)到空載一定時(shí)間的反饋信號(hào)時(shí)，控制模塊輸出低電平使得NPN三極管Q2截止，從而使得PNP三極管Ql截止，使得開關(guān)模塊處于斷開狀態(tài)，電源模塊無法為控制模塊供電，因此控制模塊無法工作，此時(shí)控制模塊處于失電狀態(tài)，不消耗蓄電池電量。要使電源模塊重新得電工作，必須將光伏板輸入源重新為電源模塊供電。
[0013]本發(fā)明的有益效果:采用本發(fā)明所述的太陽(yáng)能控制器電源電路的控制器，在閑置狀態(tài)下控制模塊無法得電工作，不消耗蓄電池電量，可長(zhǎng)時(shí)間放置存儲(chǔ)，只有在工程安裝使用時(shí)，將光伏板接到控制器上，光伏板的電壓可使控制器開啟工作。本發(fā)明的又一有益之處在于，當(dāng)蓄電池欠壓虧電時(shí)，采用本發(fā)明所述的電源電路的控制器可斷開蓄電池供電，使控制器處于失電狀態(tài)，不消耗蓄電池電量，可有效延長(zhǎng)蓄電池壽命，而普通控制器只能控制蓄電池停止向負(fù)載供電，控制器本身仍然處于工作狀態(tài)，仍在消耗蓄電池電量。
【附圖說明】
[0014]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】做進(jìn)一步闡明。