专利名称：一种无源光伏电池直流电压检测模块的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种直流电压检测模块，尤其是涉及一种无源光伏电池直流电压检测模块。
背景技术：
在现有的光伏系统中，特别是一些大功率的光伏逆变器中，需要一种光伏电池组件直流电压检测装置，这种装置的作用是检测光伏电池组件的直流电压来控制光伏逆变器的开关机或启停等，以达到光伏设备的自动控制与节约能源的目的。比较早期的光伏电池组件直流电压的检测一般采用有源检测的模式，即检测装置需要额外的辅助电源配合，才能进行检测，这就带来几个问题一是装置需要额外的辅助电源，增加了装置的复杂性；二是装置本身的损耗较大，即使光伏组件运行在无光(如夜晚)的 情况下，装置也需要自耗电。为了解决这些问题，研制了一种无源的检测装置，即无需额外的辅助电源的配合，也能直接检测直流电压状态，并且在直流电压值为O或者较低的情况下(如光伏电池组件在无光的情况下)，检测装置本身的自耗电为O。
发明内容本实用新型主要是解决现有技术所存在的技术问题；提供了一种电路简单、可靠性高，工作时自耗电很低，待机状态时自耗电接近于0，并且具有体积小、重量轻、安装方便的一种无源光伏电池直流电压检测模块。本实用新型的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的一种无源光伏电池直流电压检测模块，包括电阻分压测量电路、高压MOS管电路、电压基准电路、开关输出电路、指示灯电路以及尖峰过电压保护电路；所述电阻分压测量电路与电压基准电路共同作用，给高压MOS管电路提供一个固定的工作点，使其工作在一个固定的放大区；通过高压MOS管电路与电压基准电路，给开关输出电路提供工作电流，指示灯电路为两轮，分别串接在电阻分压测量电路与开关输出电路中，分别指示直流电压是否为正向与幅值是否达到设定的阀值；尖峰过电压保护电路接在整个检测模块的输入端口，作用为吸收过电压尖峰，以保护整个检测模块。在上述的一种无源光伏电池直流电压检测模块，所述电阻分压测量电路包括依次串联的电阻R1、可变电阻VRl以及电阻R2。在上述的一种无源光伏电池直流电压检测模块，所述高压MOS管电路包括源极与DC+连接的高压MOS管Ql，高压MOS管Ql的栅极还通过电阻R3与稳压二极管Zl的阴极连接，稳压二极管Zl的阳极与指示灯电路连接。在上述的一种无源光伏电池直流电压检测模块，所述电压基准电路包括基极与电阻Rl连接的可调式精密并联稳压器Tl ;可调式精密并联稳压器Tl的基极通过可变电阻VRl和电阻R2与指示灯电路连接，可调式精密并联稳压器Tl的基极还通过电容C3与指示灯电路连接。[0010]在上述的一种无源光伏电池直流电压检测模块，所述开关输出电路包括一个继电器Kl以及一个阴极与继电器Kl的引脚I连接的二极管D2，二极管D2的阳极与继电器Kl的引脚连接，二极管D2的阳极还与指示灯电路连接。在上述的一种无源光伏电池直流电压检测模块，指示灯电路包括两路，第一路包括并联有一个电阻R4的发光二极管LED2，上述二极管D2的阳极与发光二极管LED2的阳极连接；发光二极管LED2的阴极连接上述与可调式精密并联稳压器Tl的集极连接；第二路包括发光二极管LEDl和二极管Dl，上述电阻Rl —端和高压MOS管Ql的栅极同时与发光二极管LEDl阴极连接，LEDl阳极与DC+连接；上述可调式精密并联稳压器Tl的基极通过依次连接的可变电阻VRl和电阻R2与二极管Dl的阳极连接；二极管Dl的阴极与DC-连接。在上述的一种无源光伏电池直流电压检测模块，所述尖峰过电压保护电路包括电容Cl和电容C2，电容Cl 一端与DC+连接，另一端与DC-连接；电容C2 —端与DC+连接，另一端与二极管Dl的阳极连接。因此，本实用新型具有如下优点1.电路简单、可靠性高，工作时自耗电很低，待机状态时自耗电接近于O; 2.体积小、重量轻、安装方便。
图I为本实用新型无源光伏电池组件直流电压检测模块的外形结构示意图；图2为本实用新型无源光伏电池组件直流电压检测模块的电路原理图。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步具体的说明。实施例一种无源光伏电池直流电压检测模块，包括电阻分压测量电路(I)、高压MOS管电路2、电压基准电路3、开关输出电路4、指示灯电路5以及尖峰过电压保护电路6 ;所述电阻分压测量电路I与电压基准电路3共同作用，给高压MOS管电路2提供一个固定的工作点，使其工作在一个固定的放大区；通过高压MOS管电路2与电压基准电路3，给开关输出电路4提供工作电流，指示灯电路5为两轮，分别串接在电阻分压测量电路I与开关输出电路4中，分别指示直流电压是否为正向与幅值是否达到设定的阀值；尖峰过电压保护电路6接在整个检测模块的输入端口，作用为吸收过电压尖峰，以保护整个检测模块。电阻分压测量电路I包括依次串联的电阻R1、可变电阻VRl以及电阻R2 ;高压MOS管电路2包括源极与DC+连接的高压MOS管Q1，高压MOS管Ql的栅极还通过电阻R3与稳压二极管Zl的阴极连接，稳压二极管Zl的阳极与指示灯电路5连接；电压基准电路3包括基极与电阻Rl连接的可调式精密并联稳压器Tl ;可调式精密并联稳压器Tl的基极通过可变电阻VRl和电阻R2与指示灯电路5连接，可调式精密并联稳压器Tl的基极还通过电容C3与指示灯电路5连接；开关输出电路4包括一个继电器Kl以及一个阴极与继电器Kl的引脚I连接的二极管D2，二极管D2的阳极与继电器Kl的引脚连接，二极管D2的阳极还与指示灯电路5连接；指示灯电路5包括两路，第一路包括并联有一个电阻R4的发光二极管LED2，上述二极管D2的阳极与发光二极管LED2的阳极连接；发光二极管LED2的阴极连接上述与可调式精密并联稳压器Tl的集极连接；第二路包括发光二极管LEDl和二极管Dl，、上述电阻Rl —端和高压MOS管Ql的栅极同时与发光二极管LEDl阴极连接，LEDl阳极与DC+连接；上述可调式精密并联稳压器Tl的基极通过依次连接的可变电阻VRl和电阻R2与二极管Dl的阳极连接；二极管Dl的阴极与DC-连接；尖峰过电压保护电路6包括电容Cl和电容C2，电容Cl 一端与DC+连接，另一端与DC-连接；电容C2 —端与DC+连接，另一端与二极管Dl的阳极连接。工作时，被检测的光伏电池组件直流电压通过接线端子Pl进入电阻分压测量电路I进行分压，与电压基准电路3共同作用，通过调节可调式精密并联稳压器Tl内部晶体管的射源极ce极电流大小，给高压MOS管电路2提供一个固定的工作点，使其工作在一个固定的放大区，并且这个工作点是可以通过可调电位器VRl及电阻R2进行改变，以适合不同的直流电压阀值的检测；通过高压MOS管电路2与电压基准电路3，给开关输出电路4的继电器线圈提供适当的工作电流，使继电器工作在一固定的开关工作状态，当输入的光伏电池组件直流电压的幅值低于设定的阀值时，继电器不动作，继电器的开关触点工作在原初状态；当输入的光伏电池组件直流电压的幅值达到或高于于设定的阀值时，继电器动作，继电器的开关触点工作在动作状态。继电器的开关触点的状态即反映了光伏电池组件直流电压的幅值是否达到设定的阀值，从而达到控制的目的。本检测模块通过设置防反二极管 D1，使模块具有直流电压防反功能，当直流电压极性反接时，本装置输出开关信号量保持原初状态。两路指示灯电路5分别串接在电阻分压测量电路I与开关输出电路4中，分别指示直流电压是否为正向与幅值是否达到设定的阀值；尖峰过电压保护电路6接在整个检测模块的输入端口，作用为吸收尖峰过电压，以保护整个检测模块。本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
权利要求1.一种无源光伏电池直流电压检测模块，其特征在于，包括电阻分压测量电路(I)、高压MOS管电路(2)、电压基准电路(3)、开关输出电路(4)、指示灯电路(5)以及尖峰过电压保护电路(6);所述电阻分压测量电路(I)与电压基准电路(3)共同作用，给高压MOS管电路(2 )提供一个固定的工作点，使其工作在一个固定的放大区；通过高压MOS管电路(2 )与电压基准电路(3)，给开关输出电路(4)提供工作电流，指示灯电路(5)为两轮，分别串接在电阻分压测量电路(I)与开关输出电路(4)中，分别指示直流电压是否为正向与幅值是否达到设定的阀值；尖峰过电压保护电路(6)接在整个检测模块的输入端口，作用为吸收过电压尖峰，以保护整个检测模块。
2.根据权利要求I所述的一种无源光伏电池直流电压检测模块，其特征在于，所述电阻分压测量电路(I)包括依次串联的电阻R1、可变电阻VRl以及电阻R2。
3.根据权利要求I所述的一种无源光伏电池直流电压检测模块，其特征在于，所述高压MOS管电路(2)包括源极与DC+连接的高压MOS管Q1，高压MOS管Ql的栅极还通过电阻R3与稳压二极管Zl的阴极连接，稳压二极管Zl的阳极与指示灯电路(5)连接。
4.根据权利要求3所述的一种无源光伏电池直流电压检测模块，其特征在于，所述电压基准电路(3)包括基极与电阻Rl连接的可调式精密并联稳压器Tl ;可调式精密并联稳压器Tl的基极通过可变电阻VRl和电阻R2与指示灯电路(5)连接，可调式精密并联稳压器Tl的基极还通过电容C3与指示灯电路(5)连接。
5.根据权利要求4所述的一种无源光伏电池直流电压检测模块，其特征在于，所述开关输出电路(4)包括一个继电器Kl以及一个阴极与继电器Kl的引脚I连接的二极管D2，二极管D2的阳极与继电器Kl的引脚连接，二极管D2的阳极还与指示灯电路(5)连接。
6.根据权利要求5所述的一种无源光伏电池直流电压检测模块，其特征在于，指示灯电路(5)包括两路，第一路包括并联有一个电阻R4的发光二极管LED2，上述二极管D2的阳极与发光二极管LED2的阳极连接；发光二极管LED2的阴极连接上述与可调式精密并联稳压器Tl的集极连接；第二路包括发光二极管LEDl和二极管D1，上述电阻Rl —端和高压MOS管Ql的栅极同时与发光二极管LEDl阴极连接，LEDl阳极与DC+连接；上述可调式精密并联稳压器Tl的基极通过依次连接的可变电阻VRl和电阻R2与二极管Dl的阳极连接；二极管Dl的阴极与DC-连接。
7.根据权利要求6所述的一种无源光伏电池直流电压检测模块，其特征在于，所述尖峰过电压保护电路(5)包括电容Cl和电容C2，电容Cl 一端与DC+连接，另一端与DC-连接；电容C2 —端与DC+连接，另一端与二极管Dl的阳极连接。
专利摘要本实用新型涉及一种无源光伏电池直流电压检测模块，包括电阻分压测量电路、高压MOS管电路、电压基准电路、开关输出电路、指示灯电路以及尖峰过电压保护电路；电阻分压测量电路与电压基准电路共同作用，给高压MOS管电路提供一个固定的工作点，使其工作在一个固定的放大区；通过高压MOS管电路与电压基准电路，给开关输出电路提供工作电流，指示灯电路为两轮，分别串接在电阻分压测量电路与开关输出电路中，分别指示直流电压是否为正向与幅值是否达到设定的阀值；尖峰过电压保护电路接在整个检测模块的输入端口，作用为吸收过电压尖峰，以保护整个检测模块。具有测量准确、自耗电小、体积小、无需外部辅助控制供电电源、电压阀值可调节的优点。
文档编号G01R19/00GK202533484SQ20122000457
公开日2012年11月14日 申请日期2012年1月7日 优先权日2012年1月7日
发明者余峰, 张鹏, 梁星星, 汪洋, 陈世昌 申请人:中国船舶重工集团公司第七一二研究所