专利名称：一种太阳能充电控制器主电路的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及太阳能控制器技术领域，特别涉及一种太阳能充电控制器主电路。
背景技术：
现有的太阳能控制器技术，在太阳能电池对蓄电池充电保护过程中，主要是使用开关管，由控制器中的控制电路控制开关管的通断。太阳能电池对蓄电池充电保护，市场上主要是采用两种保护方式:一种是开路保护，另一种是短路保护。开路保护这种方式是将开关管的两端串联在太阳能电池对蓄电池充电的充电回路上，当蓄电池未充满电时，由控制器中的控制电路控制开关管导通，当蓄电池充满电时，控制电路将控制开关管关断，当充电保护过程中开关管一直处于关断状态就会造成能源的浪费，市场上许多厂家采用的是PWM充电策略，是通过单片机控制电路控制开关管高频率的导通关断，这增大了开关管损坏的可能性，当开关管损坏后，开关管一直处于导通状态，而此时蓄电池电已经充满，而太阳能控制器就不能控制太阳能电池释放多余的能量，从而加大了蓄电池损坏的可能性。短路保护是将开关管的两端并联在太阳能对蓄电池充电的充电回路上，当蓄电池未充满电时，控制器中的开关管一直处于关断状态，当蓄电池充满电时，控制电路将控制开关管导通，此时， 太阳能电池和导通后的开关管直接构成回路，这种短路保护的方式即使使用PWM充电方式，也会导致太阳能电池发热而减少太阳能电池的使用寿命。
发明内容针对上述现有技术中存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种太阳能充电控制器主电路，其能更好的保护蓄电池和太阳能电池。本实用新型为实现上述目的所采取的技术方案如下:一种太阳能充电控制器主电路，包括单片机控制电路、双重充电保护单元和防反充电单元；所述双重充电保护单元由第一充电保护电路和第二充电保护电路构成，所述双重充电保护单元的输入端与太阳能电池正极连接，输出端连接在太阳能电池负极，所述双重充电保护单元的第三端经所述防反充电单元和充电电流检测单元与蓄电池负极连接；所述单片机控制电路连接并控制第一充电保护电路、第二充电保护电路和防反充电单元。在太阳能电池与蓄电池之间串联蓄电池防反接单元。所述的蓄电池防反接单元由保险丝组成。在双重充电保护单元与电流检测单元之间串联防反充电单元，所述的防反充电单元包括开关管Q1、电阻Rl和电阻R2，开关管Ql的D极经双重充电保护单元与太阳能电池负极连接，开关管Ql的G极通过电阻Rl与单片机控制电路的引脚DO串联，单片机控制电路控制开关管Ql的通断，开关管Ql的G极通过电阻R2连接到开关管Ql的S极，开关管Ql的S极经充电电流检测电路与蓄电池负极连接。[0009]所述第一充电保护电路包括开关管Q2、电阻R3和电阻R4，开关管Q2的D极与开关管Ql的D极连接，开关管Q2的G极通过电阻R3与单片机控制电路的引脚DW串联，单片机控制电路控制开关管Q2的通断，开关管Q2的G极通过电阻R4与开关管Q2的S极共同串接在太阳能电池负极；所述第二充电保护电路包括开关管Q3、电阻R5和电阻R6，开关管Q3的D极太阳能电池的正极连接，开关管Q3的G极通过电阻R5与单片机控制电路引脚DS串联，单片机控制电路控制开关管Q3的通断，开关管Q3的G极通过电阻R6与开关管Q3的S极一起连接到太阳能电池的负极。由上述方案可知，当太阳能电池对蓄电池进行充电，充电电压没有达到充电保护电压点时，太阳能电池对蓄电池进行充电，当充电电压达到充电保护电压点时，控制系统通过PWM策略将控制第一充电保护电路释放充电过程中多余的能量，此时开关管Q2处于高频率的通断状态，此状态极有可能导致开关管Q2的损坏而一直处于导通状态。当开关管Q2损坏后，将启动第二重充电保护保护装置即第二充电保护电路，这样大大减小了由于充电保护的原因而导致控制器损坏的可能性，更重要的是保护了蓄电池和太阳能电池，并延长了它们的使用寿命。
图1是本实用新型的结构示意框图；图2是本实用新型的实施电路原理图；图3是防反充电单元原理图；图4是第一充电保护电路原理图；图5是第二充电保护电路原理图；图中:1、太阳能电池，2、双重充电保护单元，3、防反充电单元，4、蓄电池防反接单元，5、蓄电池，6、单片 机控制电路，7、充电电流检测电路。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型进一步的说明。如图1所示，本实用新型包括单片机控制电路6、双重充电保护单元2、防反充电单元3、蓄电池防反接单元4和充电电流检测电路7。双重充电保护单元2由第一充电保护电路和第二充电保护电路构成，如图4、5所示。双重充电保护单元2的输入端与太阳能电池I的正极连接，输出端连接在太阳能电池I的负极。双重充电保护单元第三端与防反充电单元交于点M,防反充电单元的另一端与充电电流检测电路交于点N,经过充电电流检测电路与蓄电池5的负极连接并接地，单片机控制电路6连接并控制第一充电保护电路、第二充电保护电路和防反充电单元3。双重充电保护单元与充电电流检测电路7之间串接防反充电单兀3,以防止在太阳能电池I电压低于蓄电池5电压时,蓄电池5向太阳能电池I反充电。充电电流检测电路7的另一端与蓄电池5负极连接。太阳能电池I的正极与蓄电池5的正极之间串接蓄电池防反接单元4，蓄电池防反接单元4采用保险丝。如图3所示，防反充电单元3包括开关管Q1、电阻Rl和电阻R2，开关管Ql的D极与双重充电保护单元交于点M，开关管Ql的G极通过电阻Rl与单片机控制电路的引脚DO串联，单片机控制电路6控制开关管Ql的通断，开关管Ql的G极通过电阻R2连接到开关管Ql的S极，开关管Ql的S极与充电电流检测电路交于点N。如图4、5所示，第一充电保护电路包括开关管Q2、电阻R3和电阻R4，开关管Q2的D极与开关管Ql的D极连接于点M，开关管Q2的G极通过电阻R3与单片机控制电路的引脚DW串联，单片机控制电路控制开关管Q2的通断，开关管Q2的G极通过电阻R4与开关管Q2的S极共同串接在太阳能电池I的负极；所述第二充电保护电路包括开关管Q3、电阻R5和电阻R6，开关管Q3的D极太阳能电池I的正极连接，开关管Q3的G极通过电阻R5与单片机控制电路引脚DS串联，单片机控制电路6控制开关管Q3的通断，开关管Q3的G极通过电阻R6与开关管Q3的S极一起连接到太阳能电池I的负极。当蓄电池5的电压低于充电保护电压点时，第一充电保护电路中开关管Q2处于导通状态，第二充电保护电路中开关管Q3处于断开状态，此时太阳能电池I的电流通过第一充电保护电路给蓄电池充电，当蓄电池5的电压达到充电保护电压点时，第一充电保护电路中开关管Q2处于高频率的通断互换状态，也就是进行PWM方式的充电保护，此时，第二充电保护电路中开关管Q3处于断开状态。当开关管Q2由于某些原因损坏一直处于导通状态，而蓄电池5的电压又达到了充电保护电压点时，第一充电保护电路不能实现充电保护，单片机将控制第二充电保护电路，当第二充电保护电路中开关管Q3导通时，电路将实现对太阳能电池I短路保护。单片机控制第二充电保护电路中Q3高频率的通断互换，又可以实现PWM方式的充电保护。上述仅为本实用新型的实施例程而已，对本领域的技术人员来说，本实用新型有多种更改和变化。凡在本实用新型的发明思想和原则之内，作出任何修改、等同替换、改进等，均应包括在本实用新型 的保护范围之内。
权利要求1.一种太阳能充电控制器主电路，其特征在于:包括单片机控制电路(6)、双重充电保护单元(2)和防反充电单元(3);所述双重充电保护单元(2)由第一充电保护电路和第二充电保护电路构成，所述双重充电保护单元(2)的输入端与太阳能电池(I)正极连接，输出端连接在太阳能电池(1)负极，所述双重充电保护单元(2)的第三端经所述防反充电单元(3)和充电电流检测单元(7)与蓄电池(5)负极连接；所述单片机控制电路(6)连接并控制第一充电保护电路、第二充电保护电路和防反充电单元(3)。
2.根据权利要求1所述的太阳能充电控制器主电路，其特征在于:在所述太阳能电池(I)正极与蓄电池(5)正极之间串接蓄电池防反接单元(4)。
3.根据权利要求1所述太阳能充电控制器主电路，其特征在于:所述的防反充电单元(3)包括开关管Q1、电阻Rl和电阻R2，开关管Ql的D极经双重充电保护单元(2)与太阳能电池(I)负极连接，开关管Ql的G极通过电阻Rl与单片机控制电路(6)的引脚DO串联，单片机控制电路(6)控制开关管Ql的通断，开关管Ql的G极通过电阻R2连接到开关管Ql的S极，开关管Ql的S极经充电电流检测电路(7)与蓄电池(5)负极连接。
4.根据权利要求2所述太阳能充电控制器主电路，其特征在于:所述的蓄电池防反接单元(4)由保险丝组成。
5.根据权利要求1所述的太阳能充电控制器主电路，其特征在于:所述第一充电保护电路包括开关管Q2、电阻R3和电阻R4，开关管Q2的D极与开关管Ql的D极连接，开关管Q2的G极通过电阻R3与单片机控制电路(6)的引脚DW串联，单片机控制电路(6)控制开关管Q2的通断，开关管Q2的G极通过电阻R4与开关管Q2的S极共同串接在太阳能电池(I)的负极；所述第二充电保护电路包括开关管Q3、电阻R5和电阻R6，开关管Q3的D极与太阳能电池(I)的正极连接，开关管Q3的G极通过电阻R5与单片机控制电路(6)引脚DS串联，单片机控制电路(6)控制开关管Q3的通断，开关管Q3的G极通过电阻R6与开关管Q3的S极一起连接到太阳能电池(I)的负极。
专利摘要本实用新型涉及一种太阳能充电控制器主电路，包括单片机、双重充电保护单元、防反充电单元和防反接单元，所述双重充电保护单元由第一充电保护电路和第二充电保护电路构成，其输入端与太阳能电池正极连接，输出端与太阳能电池负极连接，双重充电保护单元第三端经所述防反充电单元和充电电流检测电路与蓄电池负极连接；所述单片机控制第一充电保护电路中的开关管MOS2和第二充电保护电路中的开关管MOS3的通断；所述的蓄电池防反接单元由保险丝组成。本实用新型可大大减小了由于充电保护的原因而导致控制器损坏的可能性，更重要的是保护了蓄电池并延长了蓄电池的使用寿命。
文档编号H02J7/00GK203104045SQ20132008694
公开日2013年7月31日 申请日期2013年2月26日 优先权日2013年2月26日
发明者张为民, 赵小龙 申请人:合肥为民电源有限公司