CN205070580U - 光伏充电电路 - Google Patents

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翟寿缙
李明科
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Abstract

本实用新型提供一种光伏充电电路，其包括开关单元、用以检测光伏电池组件输出端电压的光伏电压检测单元、二极管、蓄电池、用以检测蓄电池两端电压的电池电压检测单元、单片机控制单元和充电状态指示单元。其中，所述开关单元一端连接光伏电池组件、另一端分别与所述光伏电压检测单元与二极管的正极端相连。所述二极管的负极端分别与蓄电池和电池电压检测单元连接。所述单片机控制单元与光伏电压检测单元和电池电压检测单元相连接。所述充电状态指示单元连接在单片机控制单元和光伏电池组件之间。

Description

光伏充电电路
技术领域
本实用新型涉及光伏充电技术领域，尤其涉及一种可进行充电状态指示的光伏充电电路。
背景技术
光伏离网***控制器在光伏***中承担着对***进行充放电管理、***状态指示及保护功能。其中，充电状态指示是必备功能之一。请参阅图1所示为常见的充电状态指示电路，其直接在光伏组件的输出端连接一LED0元件，从而只要有光伏电流输入，LED0元件即会保持亮的状态，当电池发生过充的情况下，光伏电流输入仍然存在，而LED0元件常亮，进而不能真实反应充电状态；
请参阅图2为另外一种充电指示电路，其中的单片机控制单元MCU通过检测输入的充电电流来判断充电动作是否有发生，并根据检测结果驱动LED2进行指示。该种电路设置的优点是能够真实地反应充电状态，但是需要对充电电流进行运放处理，从而需要增加额外的器件，进而会增加整个***的成本。
因此，有必要提供一种改进的光伏充电电路以解决上述问题。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种成本较低且可真实反应充电状态的光伏充电电路。
为实现上述实用新型目的，本实用新型提供了一种光伏充电电路，其包括开关单元（Q1）、用以检测光伏电池组件输出端电压的光伏电压检测单元、二极管（D1）、蓄电池、用以检测蓄电池两端电压的电池电压检测单元、单片机控制单元（MCU）和充电状态指示单元（LED）；其中，所述开关单元（Q1）一端连接光伏电池组件、另一端分别与所述光伏电压检测单元与二极管（D1）的正极端相连，所述二极管（D1）的负极端分别与蓄电池和电池电压检测单元连接，所述单片机控制单元（MCU）与光伏电压检测单元和电池电压检测单元相连接，所述充电状态指示单元（LED）连接在单片机控制单元（MCU）和光伏电池组件之间。
作为本实用新型的进一步改进，所述开管单元为PMOS开关管（Q1），PMOS开关管（Q1）的源极与光伏电池组件连接、漏极与光伏电压检测单元和二极管（D1）相连接。
作为本实用新型的进一步改进，所述光伏电压检测单元包括第一检测电阻（R1）和第二检测电阻（R2）；所述第一检测电阻（R1）的一端分别与PMOS开关管（Q1）的漏极和二极管（D1）的正极端相连，另一端分别与第二检测电阻（R2）和单片机控制单元（MCU）连接；所述第二检测电阻（R2）的一端分别与第一检测电阻（R1）和单片机控制单元（MCU）连接，另一端分别与光伏电池组件的负极端（PV-）、蓄电池的负极和充电状态指示单元（LED）连接。
作为本实用新型的进一步改进，所述第一检测电阻（R1）的阻值大于第二检测电阻（R2）的阻值。
作为本实用新型的进一步改进，所述电池电压检测单元包括第三检测电阻（R3）和第四检测电阻（R4）；所述第三检测电阻（R3）的一端分别与二极管（D1）的负极端和蓄电池的正极连接，另一端分别与第四检测电阻（R4）和单片机控制单元（MCU）连接；所述第四检测电阻（R4）的一端分别与第三检测电阻（R3）和单片机控制单元（MCU）连接，另一端分别与光伏电池组件的负极端（PV-）、蓄电池的负极和充电状态指示单元（LED）连接。
作为本实用新型的进一步改进，所述第三检测电阻（R3）的阻值大于第四检测电阻（R4）的阻值。
作为本实用新型的进一步改进，所述二极管（D1）的负极端和单片机控制单元（MCU）之间还设置有DC/DC转换器。
作为本实用新型的进一步改进，所述充电状态指示单元（LED）为LED灯。
本实用新型的有益效果是：通过设置光伏电压检测单元和电池电压检测单元，使其单片机控制单元（MCU）连接，通过单片机控制单元（MCU）判断两者的检测数据的差值是否在二极管（D1）的压降范围内，从而准确判断蓄电池是否充电完成，进而通过充电状态指示单元（LED）进行真实准确地显示。本实用新型该种光伏充电电路设置简单且成本较低。
附图说明
图1是现有技术中的一种光伏充电状态指示电路的电路原理图。
图2是现有技术中的另一种光伏充电状态指示电路的电路原理图。
图3是本实用新型光伏充电电路的电路原理图。
具体实施例
以下将结合附图所示的实施例对本实用新型进行详细描述。但这些实施例并不限制本实用新型，本领域的普通技术人员根据这些实施例所做出的结构或功能上的变换均包含在本实用新型的保护范围内。
请参照图3所示为本实用新型光伏充电电路的一较佳实施例。所述光伏充电电路包括开关单元（Q1）、用以检测光伏电池组件输出端电压的光伏电压检测单元、二极管（D1）、蓄电池、用以检测蓄电池两端电压的电池电压检测单元、单片机控制单元（MCU）和充电状态指示单元（LED）。
其中，所述开关单元（Q1）一端连接光伏电池组件的正极（PV+）、另一端分别与所述光伏电压检测单元与二极管（D1）的正极端相连。在本实施例中，所述开关单元（Q1）为PMOS开关管（Q1），并且PMOS开关管（Q1）的源极与光伏电池组件的正极（PV+）连接、漏极与光伏电压检测单元和二极管（D1）的正极端相连接。所述PMOS开关管（Q1）的栅极与单片机控制单元（MCU）直接连接或通过转接电路（未图示）与单片机控制单元（MCU）连接，从而通过单片机控制单元（MCU）提供高电平或低电平来控制PMOS开关管（Q1）的通断，进而控制是否需要对蓄电池进行继续充电。
所述二极管（D1）的负极端分别与蓄电池和电池电压检测单元连接，用以防止蓄电池反向充电。
所述单片机控制单元（MCU）与光伏电压检测单元和电池电压检测单元相连接，从而对充电过程中光伏电压检测单元和电池电压检测单元的检测数据进行分析，在光伏电压检测单元的检测电压与电池检测单元的检测电压的差值在二极管（D1）的压降范围内时，说明蓄电池充电完成，此时控制PMOS开关管（Q1）关闭，停止继续充电，并控制充电状态指示单元（LED）进行充电完成的状态指示。在本实施例中，所述充电状态指示单元（LED）为LED灯，并且连接在单片机控制单元（MCU）和光伏电池组件之间，以根据单片机控制单元（MCU）发出的控制状态进行充电状态或完成充电状态的显示。
所述光伏电压检测单元包括第一检测电阻（R1）和第二检测电阻（R2）。所述第一检测电阻（R1）的一端分别与PMOS开关管（Q1）的漏极和二极管（D1）的正极端相连，另一端分别与第二检测电阻（R2）和单片机控制单元连接。所述第二检测电阻（R2）的一端分别与第一检测电阻（R1）和单片机控制单元（MCU）连接，另一端分别与光伏电池组件的负极端（PV-）、蓄电池的负极和充电状态指示单元（LED）连接。由此通过第一检测电阻（R1）和第二检测电阻（R2）的分压来检测光伏电池组件的输出端充电电压。所述第一检测电阻（R1）的阻值大于第二检测电阻（R2）的阻值，以使第二检测电阻（R2）两端的电压与单片机控制单元（MCU）的电压相匹配。其中第一检测电阻（R1）与第二检测电阻（R2）的阻值大小可为5：1。
所述电池电压检测单元包括第三检测电阻（R3）和第四检测电阻（R4）。所述第三检测电阻（R3）的一端分别与二极管（D1）的负极端和蓄电池的正极连接，另一端分别与第四检测电阻（R4）和单片机控制单元连接。所述第四检测电阻（R4）的一端分别与第三检测电阻（R3）和单片机控制单元连接，另一端分别与光伏电池组件的负极端（PV-）、蓄电池的负极和充电状态指示单元（LED）连接。由此通过第三检测电阻（R3）和第四检测电阻（R4）的分压来检测蓄电池的两端电压。所述第三检测电阻（R3）的阻值大于第三检测电阻（R3）的阻值，以使第四检测电阻（R4）两端的电压与单片机控制单元（MCU）的电压相匹配。其中第三检测电阻（R3）与第四检测电阻（R4）的阻值大小可为5：1。
此外，所述二极管（D1）的负极端和单片机控制单元（MCU）之间还设置有DC/DC转换器。
由以上可知，本实用新型通过设置光伏电压检测单元和电池电压检测单元，使其单片机控制单元（MCU）连接，通过单片机控制单元（MCU）判断两者的检测数据的差值是否在二极管（D1）的压降范围内，从而准确判断蓄电池是否充电完成，进而通过充电状态指示单元（LED）进行真实准确地显示。本实用新型该种光伏充电电路设置简单且成本较低。
上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本实用新型的可行性实施例的具体说明，它们并非用以限制本实用新型的保护范围，凡未脱离本实用新型技艺精神所作的等效实施例或变更均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种光伏充电电路，其特征在于：所述光伏充电电路包括开关单元（Q1）、用以检测光伏电池组件输出端电压的光伏电压检测单元、二极管（D1）、蓄电池、用以检测蓄电池两端电压的电池电压检测单元、单片机控制单元（MCU）和充电状态指示单元（LED）；其中，所述开关单元（Q1）一端连接光伏电池组件、另一端分别与所述光伏电压检测单元与二极管（D1）的正极端相连，所述二极管（D1）的负极端分别与蓄电池和电池电压检测单元连接，所述单片机控制单元（MCU）与光伏电压检测单元和电池电压检测单元相连接，所述充电状态指示单元（LED）连接在单片机控制单元（MCU）和光伏电池组件之间。
2.根据权利要求1所述的光伏充电电路，其特征在于：所述开关单元（Q1）为PMOS开关管，PMOS开关管（Q1）的源极与光伏电池组件连接、漏极与光伏电压检测单元和二极管（D1）相连接。
3.根据权利要求2所述的光伏充电电路，其特征在于：所述光伏电压检测单元包括第一检测电阻（R1）和第二检测电阻（R2）；所述第一检测电阻（R1）的一端分别与PMOS开关管（Q1）的漏极和二极管（D1）的正极端相连，另一端分别与第二检测电阻（R2）和单片机控制单元（MCU）连接；所述第二检测电阻（R2）的一端分别与第一检测电阻（R1）和单片机控制单元（MCU）连接，另一端分别与光伏电池组件的负极端（PV-）、蓄电池的负极和充电状态指示单元（LED）连接。
4.根据权利要求3所述的光伏充电电路，其特征在于：所述第一检测电阻（R1）的阻值大于第二检测电阻（R2）的阻值。
5.根据权利要求3所述的光伏充电电路，其特征在于：所述电池电压检测单元包括第三检测电阻（R3）和第四检测电阻（R4）；所述第三检测电阻（R3）的一端分别与二极管（D1）的负极端和蓄电池的正极连接，另一端分别与第四检测电阻（R4）和单片机控制单元（MCU）连接；所述第四检测电阻（R4）的一端分别与第三检测电阻（R3）和单片机控制单元（MCU）连接，另一端分别与光伏电池组件的负极端（PV-）、蓄电池的负极和充电状态指示单元（LED）连接。
6.根据权利要求5所述的光伏充电电路，其特征在于：所述第三检测电阻（R3）的阻值大于第四检测电阻（R4）的阻值。
7.根据权利要求1所述的光伏充电电路，其特征在于：所述二极管（D1）的负极端和单片机控制单元（MCU）之间还设置有DC/DC转换器。
8.根据权利要求1所述的光伏充电电路，其特征在于：所述充电状态指示单元（LED）为LED灯。
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