專利名稱：具有全面保護的太陽能控制器的充電電路拓?fù)浼翱刂品椒?br> 技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及太陽能控制器技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種具有全面保護的太陽能控制器的充電電路拓?fù)浼翱刂品椒ā?br> 背景技術(shù)：
現(xiàn)有的太陽能控制器技術(shù)，在太陽能電池對蓄電池的充電主回路中，通常是直接采用開關(guān)管控制充電電路的導(dǎo)通與關(guān)斷，在充電主回路中沒有續(xù)流回路和電感這類的儲能元件，充電電流不連續(xù)，充電電流的突變造成充電開關(guān)管的沖擊電壓應(yīng)力很大，容易造成開關(guān)管被過壓擊穿事故的發(fā)生。特別是當(dāng)太陽能電池的輸入電壓很高而配備的蓄電池電壓等級較低時，由于充電電路的輸入電壓和輸出電壓壓差較大，會造成充電開關(guān)管的沖擊電壓應(yīng)力激增，充電開關(guān)管發(fā)熱嚴(yán)重，熱損耗急劇上升，極易發(fā)生充電開關(guān)管損壞的事故。另一方面，由于充電電流不連續(xù)，電流采樣困難，太陽能控制器采用最大功率點跟蹤(MPPT)算法時，限制了最大功率點跟蹤效率的提高。現(xiàn)有技術(shù)中還有一部分太陽能充電控制器，在充電主回路中增加了電感元件，但通常沒有完善的防反接保護措施，當(dāng)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短路，蓄電池短路瞬間形成的強電流極易引發(fā)火災(zāi)、人身傷害等嚴(yán)重事故。因此，針對現(xiàn)有技術(shù)不足，提供一種充電電流平滑、最大功率點跟蹤效率高、充電控制開關(guān)管安全可靠工作的具有全面保護的太陽能控制器的充電電路拓?fù)浼翱刂品椒ㄉ鯙楸匾?br>
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的之一在于避免現(xiàn)有技術(shù)的不足之處而提供一種具有全面保護的太陽能控制器的充電電路拓?fù)?，該充電電路拓?fù)涑潆婋娏髌交?、最大功率點跟蹤效率高，電路結(jié)構(gòu)可靠，保護功能完善。本發(fā)明的上述目的通過以下技術(shù)措施實現(xiàn)。一種具有全面保護的太陽能控制器的充電電路拓?fù)洌O(shè)置有太陽能電池、電感單元、充電控制開關(guān)單元、接成同步整流方式的防倒流開關(guān)單元、輔助開關(guān)單元、二極管單元和蓄電池；
所述太陽能電池、電感單元、充電控制開關(guān)單元、防倒流開關(guān)單元、輔助開關(guān)單元和蓄電池串聯(lián)構(gòu)成充電主回路，所述充電控制開關(guān)單元與所述太陽能電池的一端連接；
所述二極管單元、電感單元、防倒流開關(guān)單元、輔助開關(guān)單元和蓄電池串聯(lián)構(gòu)成充電續(xù)流回路；
所述充電控制開關(guān)單元采用PWM控制模式；
在充電過程中，對所述防倒流開關(guān)單元施加正向驅(qū)動電壓，當(dāng)沒有太陽光時，控制所述防倒流開關(guān)單元可靠關(guān)斷；
當(dāng)蓄電池正常連接時，控制所述輔助開關(guān)單元正常導(dǎo)通；當(dāng)蓄電池反接時，控制所述輔助開關(guān)單元可靠關(guān)斷。上述電感單元設(shè)置為一個電感Ll，所述充電控制開關(guān)單元設(shè)置為一個充電控制開關(guān)管VT1，所述防倒流開關(guān)單元設(shè)置為一個防倒流開關(guān)管VT2，所述輔助開關(guān)單元設(shè)置為一個輔助開關(guān)管VT3，所述二極管單元設(shè)置為一個二極管Dl。

上述電感單元設(shè)置有兩個或者兩個以上的電感，所述電感并聯(lián)連接或者所述電感串聯(lián)連接。上述充電控制開關(guān)單元設(shè)置有兩個或者兩個以上的充電控制開關(guān)管，所述充電控制開關(guān)管并聯(lián)連接，所述充電控制開關(guān)管設(shè)置為MOSFET管或IGBT管。上述防倒流開關(guān)單元設(shè)置有兩個或者兩個以上的防倒流開關(guān)管，所述防倒流開關(guān)管并聯(lián)連接，所述防倒流開關(guān)管設(shè)置為MOSFET管或IGBT管或者二極管。上述輔助開關(guān)單元設(shè)置有兩個或者兩個以上的防倒流開關(guān)管，所述防倒流開關(guān)管并聯(lián)連接。上述二級管單元設(shè)置有兩個或者兩個以上的二極管，所述二極管并聯(lián)連接。上述二極管設(shè)置為MOSFET管或IGBT管的寄生體二極管。上述充電主回路還設(shè)置有保險管和電流采樣電路，所述太陽能電池、電感單元、充電控制開關(guān)單元、防倒流開關(guān)單元、保險管、蓄電池和所述電流采樣電路串聯(lián)構(gòu)成所述充電主回路；
還設(shè)置有防雷保護電路，所述防雷保護電路與所述太陽能電池的輸入端并聯(lián)。本發(fā)明的另一目的在于提供一種具有全面保護的具有全面保護的太陽能控制器的充電電路拓?fù)涞目刂品椒?，使得該具有全面保護的太陽能控制器的充電電路拓?fù)涞某潆婋娏髌交?、最大功率點跟蹤效率高、充電控制開關(guān)管安全可靠，尤其適用于太陽能電池輸出很高而蓄電池電壓較低場合。一種具有全面保護的太陽能控制器的充電電路拓?fù)涞目刂品椒樗龀潆娍刂崎_關(guān)單元采用PWM控制模式；在充電過程中，對所述防倒流開關(guān)單元施加正向驅(qū)動電壓；當(dāng)沒有太陽光時，控制所述防倒流開關(guān)單元可靠關(guān)斷；當(dāng)蓄電池正常連接時，控制所述輔助開關(guān)單元正常導(dǎo)通；當(dāng)蓄電池反接時，控制所述輔助開關(guān)單元可靠關(guān)斷。沒有太陽光時，系統(tǒng)控制所述防倒流開關(guān)管VT2可靠關(guān)斷，防止了夜間蓄電池對太陽能電池反向放電。所述的充電主開關(guān)管VTl的寄生體二極管和所述的二極管Dl構(gòu)成了太陽能電池防反接電路，如果發(fā)生了太陽能電池反接，則太陽能電池的輸出電流可通過所述充電主開關(guān)管VTl的寄生體二極管和所述二極管Dl構(gòu)成回路，對太陽能電池的輸出電壓進行短接， 太陽能電池輸出端本身是允許短路的。這樣就避免了由于蓄電池正向電壓和太陽能電池正向電壓的疊加而造成所述防倒流開關(guān)管VT2發(fā)生過壓損壞情況的發(fā)生。蓄電池正常連接時，系統(tǒng)控制所述輔助開關(guān)管VT3正常導(dǎo)通。在充電過程中，充電主開關(guān)管VTl采用PWM模式控制，當(dāng)所述充電主開關(guān)管VTl導(dǎo)通時，太陽能電池對蓄電池進行充電，同時對所述電感Ll進行儲能。當(dāng)所述充電主開關(guān)管VTl關(guān)斷時，所述二極管D1、所述電感Li、所述防倒流開關(guān)管VT2、所述輔助開關(guān)管VT3構(gòu)成續(xù)流回路，所述電感Ll釋放儲能，繼續(xù)對蓄電池進行充電。由于所述電感Ll對充電電流變化過程的抑制能力，使充電電流較為平滑，大大減小了充電電流變化對所述充電主開關(guān)管VTl的電壓沖擊，降低了所述充電主開關(guān)管VTl承受的電壓應(yīng)力，降低了功率損耗，減少了系統(tǒng)發(fā)熱，提高了整機效率。 同時，充電電流連續(xù)平滑，充電電流采樣方便，提高了最大功率點跟蹤的效率。當(dāng)發(fā)生蓄電池反接時，系統(tǒng)通過硬件電路控制所述輔助開關(guān)管VT3可靠地關(guān)斷， 防止了蓄電池通過所述電流采樣電路、所述防倒流開關(guān)管VT2的寄生體二極管、所述二極管D1、所述 電感Ll和所述的保險管形成短路，避免了短路起火事故的發(fā)生，使系統(tǒng)具有很高的安全性。本發(fā)明充電電流連續(xù)平滑，充電電流采樣方便，提高了最大功率點跟蹤的效率。同時，由于續(xù)流回路的作用，充電控制開關(guān)單元的沖擊電壓應(yīng)力很小，大大降低了熱損耗，保證了充電控制開關(guān)單元安全可靠地工作，尤其適用于太陽能電池輸出電壓很高而蓄電池電壓等級較低的場合。


利用附圖對本發(fā)明作進一步的說明，但附圖中的內(nèi)容不構(gòu)成對本發(fā)明的任何限制。圖1是本發(fā)明一種具有全面保護的太陽能控制器的充電電路拓?fù)涞膶嵤├?的電路圖。圖2是本發(fā)明一種具有全面保護的太陽能控制器的充電電路拓?fù)涞膶嵤├?的電路圖。圖3是本發(fā)明一種具有全面保護的太陽能控制器的充電電路拓?fù)涞膶嵤├?的電路圖。圖4是本發(fā)明一種具有全面保護的太陽能控制器的充電電路拓?fù)涞膶嵤├?的電路圖。圖5是本發(fā)明一種具有全面保護的太陽能控制器的充電電路拓?fù)涞膶嵤├?的電路圖。圖6是本發(fā)明一種具有全面保護的太陽能控制器的充電電路拓?fù)涞膶嵤├?的電路圖。圖7是本發(fā)明一種具有全面保護的太陽能控制器的充電電路拓?fù)涞膶嵤├?的電路圖。圖8是本發(fā)明一種具有全面保護的太陽能控制器的充電電路拓?fù)涞膶嵤├?的電路圖。圖9是本發(fā)明一種具有全面保護的太陽能控制器的充電電路拓?fù)涞膶嵤├?的電路圖。在圖1至圖9中包括 太陽能電池100、
電感單元200、 充電控制開關(guān)單元300、 防倒流開關(guān)單元400、 二極管單元500、 蓄電池600、保險管700、 電流采樣電路800、 輔助開關(guān)單元900、 防雷保護電路111。
具體實施例方式結(jié)合以下實施例對本發(fā)明作進一步描述。實施例1?！N具有全面保護的太陽能控制器的充電電路拓?fù)?，如圖1所示，設(shè)置有太陽能電池100、電感單元200、充電控制開關(guān)單元300、接成同步整流方式的防倒流開關(guān)單元400、 輔助開關(guān)單元900、二極管單元500和蓄電池600。太陽能電池100、電感單元200、充電控制開關(guān)單元300、防倒流開關(guān)單元400、輔助開關(guān)單元900和蓄電池600串聯(lián)構(gòu)成充電主回路，充電控制開關(guān)單元300與太陽能電池100
的一端連接。二極管單元500、電感單元200、防倒流開關(guān)單元400、輔助開關(guān)單元900和蓄電池 600串聯(lián)構(gòu)成充電續(xù)流回路。該具有全面保護的太陽能控制器的充電電路拓?fù)洳捎萌缦驴刂品绞匠潆娍刂崎_關(guān)單元300采用PWM控制模式；在充電過程中，對防倒流開關(guān)單元400施加正向驅(qū)動電壓； 當(dāng)沒有太陽光時，系統(tǒng)控制防倒流開關(guān)單元400可靠關(guān)斷；當(dāng)蓄電池600正常連接時，系統(tǒng)控制輔助開關(guān)單元900正常導(dǎo)通；當(dāng)蓄電池600反接時，系統(tǒng)控制輔助開關(guān)單元900可靠關(guān)斷。 采用上述具有全面保護的太陽能控制器的充電電路拓?fù)浼翱刂品椒ǎ潆婋娏鬟B續(xù)平滑，充電電流采樣方便，提高了最大功率點跟蹤的效率。同時，由于續(xù)流回路的作用，充電控制開關(guān)單元300的沖擊電壓應(yīng)力很小，大大降低了熱損耗，保證了充電控制開關(guān)單元 300安全可靠地工作，尤其適用于太陽能電池100輸出電壓很高而蓄電池600電壓等級較低的場合。同時具有防倒流、防止太陽能電池100極性反接、防止蓄電池600極性反接、過流保護等完善的保護功能。實施例2。一種具有全面保護的太陽能控制器的充電電路拓?fù)?，如圖2所示，其它結(jié)構(gòu)與實施例1相同，還具有如下特征電感單元200設(shè)置為一個電感Ll，充電控制開關(guān)單元300設(shè)置為一個充電控制開關(guān)管VT1，防倒流開關(guān)單元400設(shè)置為一個防倒流開關(guān)管VT2，輔助開關(guān)單元900設(shè)置為一個輔助開關(guān)管VT3，二極管單元500設(shè)置為一個二極管Dl。充電控制開關(guān)管VTl可以設(shè)置為MOSFET管或IGBT管。防倒流開關(guān)管VT2可以設(shè)置為MOSFET管或IGBT管。輔助開關(guān)管VT3可以設(shè)置為MOSFET管或IGBT管。該具有全面保護的太陽能控制器的充電電路拓?fù)涞目刂品椒?br> 充電控制開關(guān)管VTl的開關(guān)控制采用PWM控制模式。在充電過程中，防倒流開關(guān)管VT2 為MOSFET時，VT2的柵極-源極之間施加正向驅(qū)動電壓；當(dāng)防倒流開關(guān)管VT2為IGBT時， VT2的柵極-射極之間施加正向驅(qū)動電壓，減小了防倒流開關(guān)管VT2寄生的體二極管的正向壓降，從而減小了充電過程中的功率損耗。
沒有太陽光時，系統(tǒng)控制防倒流開關(guān)管VT2可靠關(guān)斷，防止了夜間蓄電池600對太陽能電池100反向放電。蓄電池600正常連接時，系統(tǒng)控制輔助開關(guān)管VT3正常導(dǎo)通。如果蓄電池600極性反接，系統(tǒng)控制輔助開關(guān)管VT3可靠關(guān)斷。充電控制開關(guān)管VTl的寄生體二極管和二極管Dl構(gòu)成了太陽能電池100防反接電路，如果發(fā)生了太陽能電池100反接，則太陽能電池100的輸出電流可通過充電控制開關(guān)管VTl的寄生體二極管和二極管Dl構(gòu)成回路，對太陽能電池100的輸出電壓進行短接，太陽能電池100輸出端本身是允許短路的。這樣就避免了由于蓄電池600正向電壓和太陽能電池100正向電壓的疊加而造成防倒流開關(guān)管VT2發(fā)生過壓損壞情況的發(fā)生。蓄電池600正常連接時，系統(tǒng)控制輔助開關(guān)管VT3正常導(dǎo)通。在充電過程中，充電控制開關(guān)管VTl采用PWM控制模式，當(dāng)充電控制開關(guān)管VTl導(dǎo)通時，太陽能電池100對蓄電池600進行充電，同時對電感Ll進行儲 能。當(dāng)充電控制開關(guān)管VTl關(guān)斷時，二極管D1、電感 Li、防倒流開關(guān)管VT2、輔助開關(guān)管VT3構(gòu)成續(xù)流回路，電感Ll釋放儲能，繼續(xù)對蓄電池600 進行充電。由于電感Ll對充電電流變化過程的抑制作用，使充電電流較為平滑，大大減小了充電電流變化對充電控制開關(guān)管VTl的電壓沖擊，降低了充電控制開關(guān)管VTl承受的電壓應(yīng)力，降低了功率損耗，減少了系統(tǒng)發(fā)熱，提高了整機效率。同時，充電電流連續(xù)平滑，充電電流采樣方便，采樣精度提高，提高了最大功率點跟蹤的效率。當(dāng)發(fā)生蓄電池600反接時，系統(tǒng)通過硬件電路控制輔助開關(guān)管VT3可靠地關(guān)斷，防止了蓄電池600通過防倒流開關(guān)管VT2的寄生體二極管、二極管D1、電感Ll形成短路，避免了短路起火事故的發(fā)生，使系統(tǒng)具有很高的安全性。本發(fā)明采用上述技術(shù)方案，充電電流連續(xù)平滑，充電電流采樣方便，提高了最大功率點跟蹤的效率。同時，由于續(xù)流回路的作用，充電控制開關(guān)管的沖擊電壓應(yīng)力很小，大大降低了熱損耗，保證了充電控制開關(guān)管安全可靠地工作，尤其適用于太陽能電池100輸出電壓很高而蓄電池600電壓等級較低的場合。同時具有防倒流、防止太陽能電池100極性反接、防止蓄電池600極性反接等完善的保護功能。實施例3。一種具有全面保護的太陽能控制器的充電電路拓?fù)?，如圖3所示，其它結(jié)構(gòu)與實施例2相同，不同之處在于還設(shè)置有保險管700、電流采樣電路800和防雷保護電路111。 太陽能電池100、電感單元200、充電控制開關(guān)單元300、防倒流開關(guān)單元400、保險管700、蓄電池600和所述電流采樣電路800串聯(lián)構(gòu)成充電主回路，電感單元200、充電控制開關(guān)單元 300、防倒流開關(guān)單元400、保險管700和電流采樣電路800所處的拓?fù)湮恢每梢宰儞Q。防雷保護電路111與太陽能電池100的輸入端并聯(lián)。具體連接方式是太陽能電池100的正極輸入端PV+和負(fù)極輸入端PV-之間并聯(lián)有防雷保護電路111。充電控制開關(guān)管VTl、防倒流開關(guān)管VT2、輔助開關(guān)管VT3均采用 MOSFET。太陽能電池100正極輸入端和防雷保護電路111的一端、二極管Dl的陰極、電感 Ll的一端連接，電感Ll的另一端和保險管700的一端連接，保險管700的另一端和蓄電池 600的正極連接，蓄電池600的負(fù)極和電流采樣電路800的一端連接，電流采樣電路800的另一端和輔助開關(guān)管VT3的漏極連接，輔助開關(guān)管VT3的源極和防倒流開關(guān)管VT2的源極連接，防倒流開關(guān)管VT2的漏極和充電控制開關(guān)管VTl的漏極、二極管Dl的陽極連接，開關(guān)管VTl的源極和防雷保護電路111的另一端、太陽能電池100的負(fù)極輸入端PV-連接。該具有全面保護的太陽能控制器的充電電路拓?fù)涞目刂品椒?充電控制開關(guān)管VTl的開關(guān)控制采用PWM控制模式。在充電過程中，防倒流開關(guān)管VT2 為MOSFET時，VT2的柵極-源極之間施加正向驅(qū)動電壓，減小了防倒流開關(guān)管VT2寄生的體二極管的正向壓降，從而減小了充電過程中的功率損耗。沒有太陽光時，系統(tǒng)控制防倒流開關(guān)管VT2可靠關(guān)斷，防止了夜間蓄電池600對太陽能電池100反向放電。蓄電池600正常連接時，系統(tǒng)控制輔助開關(guān)管VT3正常導(dǎo)通。如果蓄電池600極性反接，系統(tǒng)控制輔助開關(guān)管VT3可靠關(guān)斷。充電控制開關(guān)管VTl的寄生體二極管和二極管Dl構(gòu)成了太陽能電池100防反接電路，如果發(fā)生了太陽能電池100反接，則太陽能電池100的輸出電流可通過充電控制開關(guān)管VTl的寄生體二極管和二極管Dl構(gòu)成回路，對太陽能電池100的輸出電壓進行短接，太陽能電池100輸出端本身是允許短路的。這樣就避免了由于蓄電池600正向電壓和太陽能電池100正向電壓的疊加而造成防倒流開關(guān)管VT2發(fā)生過壓損壞情況的發(fā)生。蓄電池600正常連接時，系統(tǒng)控制輔助開關(guān)管VT3正常導(dǎo)通。在充電過程中，充電控制開關(guān)管VTI采用PWM模式控制，當(dāng)充電控制開關(guān)管VTl導(dǎo)通時，太陽能電池100對蓄電池600進行充電，同時對電感Ll進行儲能。當(dāng)充電控制開關(guān)管VTl關(guān)斷時，二極管D1、電感 Li、防倒流開關(guān)管VT2、輔助開關(guān)管VT3構(gòu)成續(xù)流回路，電感Ll釋放儲能，繼續(xù)對蓄電池600 進行充電。由于電感Ll對充電電流變化過程的抑制作用，使充電電流較為平滑，大大減小了充電電流變化對充電控制開關(guān)管VTl的電壓沖擊，降低了充電控制開關(guān)管VTl承受的電壓應(yīng)力，降低了功率損耗，減少了系統(tǒng)發(fā)熱，提高了整機效率。同時，充電電流連續(xù)平滑，充電電流采樣方便，提高了最大功率點跟蹤的效率。當(dāng)發(fā)生蓄電池600反接時，系統(tǒng)通過硬件電路控制輔助開關(guān)管VT3可靠地關(guān)斷，防止了蓄電池600通過電流采樣電路800、防倒流開關(guān)管VT2的寄生體二極管、二極管D1、電感Ll和保險管700形成短路，避免了短路起火事故的發(fā)生，使系統(tǒng)具有很高的安全性。系統(tǒng)通過電流采樣電路800，實時采樣通過蓄電池600的電流，控制充電主回路中的充電控制開關(guān)管VT1，實現(xiàn)蓄電池600充放電的第一重過流保護功能。保險管700和蓄電池600串聯(lián)，提供了蓄電池600充放電的短路保護功能和第二重的過流保護功能。太陽能電池100輸入端并聯(lián)有防雷保護電路111，防止了發(fā)生雷電的情況下形成的高電壓對太陽能控制器的損害，保證了人身安全和太陽能控制器的安全。本發(fā)明采用上述技術(shù)方案，充電電流連續(xù)平滑，充電電流采樣方便，提高了最大功率點跟蹤的效率。同時，由于續(xù)流回路的作用，充電控制開關(guān)管的沖擊電壓應(yīng)力很小，大大降低了熱損耗，保證了充電控制開關(guān)管安全可靠地工作，尤其適用于太陽能電池100輸出電壓很高而蓄電池600電壓等級較低的場合。同時具有防倒流、防止太陽能電池100極性反接、防止蓄電池600極性反接、防雷等完善的保護功能。
實施例4。一種具有全面保護的太陽能控制器的充電電路拓?fù)?，如圖4所示，其它結(jié)構(gòu)與實施例3相同，不同之處在于防倒流開關(guān)管VT2和輔助開關(guān)管VT3的位置不同。太陽能電池100正極輸入端和防雷保護電路111的一端、二極管Dl的陰極、電感Ll的一端連接，電感Ll的另一端和保險管700的一端連接，保險管700的另一端和蓄電池600的正極連接， 蓄電池600的負(fù)極和電流采樣電路800的一端連接，電流采樣電路800的另一端和防倒流開關(guān)管VT2的源極連接，防倒流開關(guān)管VT2的漏極和輔助開關(guān)管VT3的漏極連接，輔助開關(guān)管VT3的源極和充電控制開關(guān)管VTl的漏極、二極管Dl的陽極連接，充電控制開關(guān)管VTl 的源極和防雷保護電路111的另一端、太陽能電池100的負(fù)極輸入端PV-連接。實施例5。一種具有全面保護的太陽能控制器的充電電路拓?fù)?，如圖5所示，其它結(jié)構(gòu)與實施例3相同，不同之處在于充電控制開關(guān)管VTl與太陽能電池100的正極連接。具體是， 太陽能電池100正極輸入端和防雷保護電路111的一端、充 電控制開關(guān)管VTl的漏極連接， 充電控制開關(guān)管VTl的源極和二極管Dl的陰極、電感Ll的一端連接，電感Ll的另一端和保險管700的一端連接，保險管700的另一端和蓄電池600的正極連接，蓄電池600的負(fù)極和電流采樣電路800的一端連接，電流采樣電路800的另一端和輔助開關(guān)管VT3的漏極連接，輔助開關(guān)管VT3的源極和防倒流開關(guān)管VT2的源極連接，防倒流開關(guān)管VT2的漏極和二極管Dl的陽極、防雷保護電路111的另一端、太陽能電池100的負(fù)極輸入端PV-連接。實施例6。—種具有全面保護的太陽能控制器的充電電路拓?fù)?，如圖6所示，其它結(jié)構(gòu)與實施例4相同，不同之處在于防倒流開關(guān)管VT2、輔助開關(guān)管VT3與電感Ll的位置不同。太陽能電池100正極輸入端和防雷保護電路111的一端、二極管Dl的陰極、防倒流開關(guān)管VT2 的源極連接，防倒流開關(guān)管VT2的漏極和輔助開關(guān)管VT3的漏極連接，輔助開關(guān)管VT3的源極和保險管700的一端連接，保險管700的另一端和蓄電池600的正極連接，蓄電池600的負(fù)極和電流采樣電路800的一端連接，電流采樣電路800的另一端電感Ll的一端連接，電感Ll的另一端和二極管Dl的陽極、充電控制開關(guān)管VTl的漏極連接，充電控制開關(guān)管VTl 的源極和防雷保護電路111的另一端、太陽能電池100的負(fù)極輸入端PV-連接。實施例7。—種具有全面保護的太陽能控制器的充電電路拓?fù)?，如圖7所示，其它結(jié)構(gòu)與實施例6相同，不同之處在于充電控制開關(guān)管VTl與太陽能電池100的正極連接。具體是， 太陽能電池100正極輸入端和防雷保護電路111的一端、充電控制開關(guān)管VTl的漏極連接， 充電控制開關(guān)管VTl的源極和二極管Dl的陰極、防倒流開關(guān)管VT2的源極連接，防倒流開關(guān)管VT2的漏極和輔助開關(guān)管VT3的漏極連接，輔助開關(guān)管VT3的源極和保險管700的一端連接，保險管700的另一端和蓄電池600的正極連接，蓄電池600的負(fù)極和電流采樣電路 800的一端連接，電流采樣電路800的另一端和電感Ll的一端連接，電感Ll的另一端和二極管Dl的陽極、防雷保護電路111的另一端、太陽能電池100的負(fù)極輸入端PV-連接。實施例8。一種具有全面保護的太陽能控制器的充電電路拓?fù)?，其它結(jié)構(gòu)與實施例6相同， 不同之處在于防倒流開關(guān)管VT2、輔助開關(guān)管VT3與電感Ll的位置不同。太陽能電池100正極輸入端和防雷保護電路111的一端、二極管Dl的陰極、保險管700的一端連接，保險管 700的另一端和蓄電池600的正極連接，蓄電池600的負(fù)極和電流采樣電路800的一端連接，電流采樣電路800的另一端和電感Ll的一端連接，電感Ll的另一端和輔助開關(guān)管VT3 的漏極連接，輔助開關(guān)管VT3的源極和和防倒流開關(guān)管VT2的源極連接，防倒流開關(guān)管VT2 的漏極和二極管Dl的陽極、充電控制開關(guān)管VTl的漏極連接，充電控制開關(guān)管VTl的源極和防雷保護電路111的另一端、太陽能電池100的負(fù)極輸入端PV-連接。實施例9。

—種具有全面保護的太陽能控制器的充電電路拓?fù)?，其它結(jié)構(gòu)與實施例7相同， 不同之處在于防倒流開關(guān)管VT2、輔助開關(guān)管VT3與電感Ll的位置不同。太陽能電池100 正極輸入端和防雷保護電路111的一端、充電控制開關(guān)管VTl的漏極連接，充電控制開關(guān)管 VTl的源極和二極管Dl的陰極、防倒流開關(guān)管VT2的源極連接，防倒流開關(guān)管VT2的漏極和輔助開關(guān)管VT3的漏極連接，輔助開關(guān)管VT3的源極和電感Ll的一端連接，電感Ll的另一端和保險管700的一端連接，保險管700的另一端和蓄電池600的正極連接，蓄電池600的負(fù)極和電流采樣電路800的一端連接，電流采樣電路800的另一端和二極管Dl的陽極、防雷保護電路111的另一端、太陽能電池100的負(fù)極輸入端PV-連接。實施例10。一種具有全面保護的太陽能控制器的充電電路拓?fù)?，其它結(jié)構(gòu)與實施例1至9中任意一種相同，不同之處在于充電控制開關(guān)管VTl、防倒流開關(guān)管VT2、輔助開關(guān)管VT3均采用IGBT管。需要說明的是，也可以僅僅將充電控制開關(guān)管VT1、防倒流開關(guān)管VT2、輔助開關(guān)管VT3中的一個或者兩個設(shè)置為IGBT管。實施例11。一種具有全面保護的太陽能控制器的充電電路拓?fù)?，其它結(jié)構(gòu)與實施例1至10中任意一種相同，不同之處在于充電控制開關(guān)單元300設(shè)置有兩個或者兩個以上的充電控制開關(guān)管，充電控制開關(guān)管之間并聯(lián)連接，充電控制開關(guān)管設(shè)置為MOSFET管或IGBT管。實施例12。一種具有全面保護的太陽能控制器的充電電路拓?fù)?，其它結(jié)構(gòu)與實施例1至11中任意一種相同，不同之處在于防倒流開關(guān)單元400設(shè)置有兩個或者兩個以上的防倒流開關(guān)管，防倒流開關(guān)管并聯(lián)連接，防倒流開關(guān)管設(shè)置為MOSFET管或IGBT管。實施例13。一種具有全面保護的太陽能控制器的充電電路拓?fù)?，其它結(jié)構(gòu)與實施例1至12中任意一種相同，不同之處在于輔助開關(guān)單元900設(shè)置有兩個或者兩個以上的防倒流開關(guān)管，所述防倒流開關(guān)管并聯(lián)連接。實施例14。一種具有全面保護的太陽能控制器的充電電路拓?fù)?，其它結(jié)構(gòu)與實施例1至13中任意一種相同，不同之處在于二級管單元設(shè)置有兩個或者兩個以上的二極管，二極管并聯(lián)連接。二極管設(shè)置為MOSFET管或IGBT管的寄生體二極管。電感單元200設(shè)置有兩個或者兩個以上的電感，所述電感并聯(lián)連接或者所述電感串聯(lián)連接。最后應(yīng)當(dāng)說明的是，以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非對本發(fā)明保護范圍的限制，盡管參照較佳實施例對本發(fā)明作了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的實質(zhì)和范圍 。
權(quán)利要求
1.一種具有全面保護的太陽能控制器的充電電路拓?fù)?，其特征在于設(shè)置有太陽能電池、電感單元、充電控制開關(guān)單元、接成同步整流方式的防倒流開關(guān)單元、輔助開關(guān)單元、二極管單元和蓄電池；所述太陽能電池、電感單元、充電控制開關(guān)單元、防倒流開關(guān)單元、輔助開關(guān)單元和蓄電池串聯(lián)構(gòu)成充電主回路，所述充電控制開關(guān)單元與所述太陽能電池的一端連接；所述二極管單元、電感單元、防倒流開關(guān)單元、輔助開關(guān)單元和蓄電池串聯(lián)構(gòu)成充電續(xù)流回路；所述充電控制開關(guān)單元采用PWM控制模式；在充電過程中，對所述防倒流開關(guān)單元施加正向驅(qū)動電壓，當(dāng)沒有太陽光時，控制所述防倒流開關(guān)單元可靠關(guān)斷；當(dāng)蓄電池正常連接時，控制所述輔助開關(guān)單元正常導(dǎo)通；當(dāng)蓄電池反接時，控制所述輔助開關(guān)單元可靠關(guān)斷。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有全面保護的太陽能控制器的充電電路拓?fù)洌涮卣髟谟谒鲭姼袉卧O(shè)置為一個電感Li，所述充電控制開關(guān)單元設(shè)置為一個充電控制開關(guān)管 VT1，所述防倒流開關(guān)單元設(shè)置為一個防倒流開關(guān)管VT2，所述輔助開關(guān)單元設(shè)置為一個輔助開關(guān)管VT3，所述二極管單元設(shè)置為一個二極管Dl。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有全面保護的太陽能控制器的充電電路拓?fù)?，其特征在于所述電感單元設(shè)置有兩個或者兩個以上的電感，所述電感并聯(lián)連接或者所述電感串聯(lián)連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有全面保護的太陽能控制器的充電電路拓?fù)洌涮卣髟谟谒龀潆娍刂崎_關(guān)單元設(shè)置有兩個或者兩個以上的充電控制開關(guān)管，所述充電控制開關(guān)管并聯(lián)連接，所述充電控制開關(guān)管設(shè)置為MOSFET管或IGBT管。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有全面保護的太陽能控制器的充電電路拓?fù)?，其特征在于所述防倒流開關(guān)單元設(shè)置有兩個或者兩個以上的防倒流開關(guān)管，所述防倒流開關(guān)管并聯(lián)連接，所述防倒流開關(guān)管設(shè)置為MOSFET管或IGBT管或者二極管。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有全面保護的太陽能控制器的充電電路拓?fù)洌涮卣髟谟谒鲚o助開關(guān)單元設(shè)置有兩個或者兩個以上的防倒流開關(guān)管，所述防倒流開關(guān)管并聯(lián)連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有全面保護的太陽能控制器的充電電路拓?fù)?，其特征在于所述二級管單元設(shè)置有兩個或者兩個以上的二極管，所述二極管并聯(lián)連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求2或7所述的具有全面保護的太陽能控制器的充電電路拓?fù)?，其特征在于所述二極管設(shè)置為MOSFET管或IGBT管的寄生體二極管。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任意一項所述的具有全面保護的太陽能控制器的充電電路拓?fù)?，其特征在于所述充電主回路還設(shè)置有保險管和電流采樣電路，所述太陽能電池、電感單元、充電控制開關(guān)單元、防倒流開關(guān)單元、保險管、蓄電池和所述電流采樣電路串聯(lián)構(gòu)成所述充電主回路；還設(shè)置有防雷保護電路，所述防雷保護電路與所述太陽能電池的輸入端并聯(lián)。
10.一種如權(quán)利要求1所述的具有全面保護的太陽能控制器的充電電路拓?fù)涞目刂品椒?，其特征在于所述充電控制開關(guān)單元采用PWM控制模式；在充電過程中，對所述防倒流開關(guān)單元施加正向驅(qū)動 電壓；當(dāng)沒有太陽光時，控制所述防倒流開關(guān)單元可靠關(guān)斷；當(dāng)蓄電池正常連接時，控制所述輔助開關(guān)單元正常導(dǎo)通；當(dāng)蓄電池反接時，控制所述輔助開關(guān)單元可靠關(guān)斷。
全文摘要
一種具有全面保護的太陽能控制器的充電電路拓?fù)浼翱刂品椒ǎ娐吠負(fù)錇樘柲茈姵嘏c電感單元、充電控制開關(guān)單元、防倒流開關(guān)單元、輔助開關(guān)單元和蓄電池串聯(lián)構(gòu)成充電主回路，二極管單元、電感單元、防倒流開關(guān)單元、輔助開關(guān)單元和蓄電池串聯(lián)構(gòu)成充電續(xù)流回路。控制方法為充電控制開關(guān)單元采用PWM模式；在充電過程中，對防倒流開關(guān)單元施加正向驅(qū)動電壓；當(dāng)沒有太陽光時，控制防倒流開關(guān)單元可靠關(guān)斷；當(dāng)蓄電池正常連接時，控制輔助開關(guān)單元正常導(dǎo)通；當(dāng)蓄電池反接時，控制輔助開關(guān)單元可靠關(guān)斷。本發(fā)明充電電流連續(xù)性好，能提高最大功率點跟蹤效率，具有防倒流、太陽能電池極性反接保護、蓄電池極性反接保護、過流保護、防雷保護等功能。
文檔編號H02H11/00GK102255363SQ20111021211
公開日2011年11月23日 申請日期2011年7月27日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月27日
發(fā)明者宋青華, 徐海波, 鄭少忠, 韓軍良 申請人:廣東易事特電源股份有限公司