CN207234453U - 一种反充保护电路和充电电路 - Google Patents
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Abstract
一种反充保护电路，所述的反充保护电路在当太阳能电池板给蓄电池充电时，实现电流单向导电性；所述的反充保护电路的输入端接太阳能电池板的负极，输出端接蓄电池的负极；充电电路，包括太阳能电池板、蓄电池、主开关管Q1、开关管Q2、电感L1、保险管F1和反充保护模块；当太阳能电池板能量低或晚上时保证了蓄电池不会将能量反灌给太阳能电池板从而实现延长太阳能电池板的使用寿命，同时也降低了成本。当用同步BUCK电路(升压电路)时不会因为续流管受干扰或控制时序出问题续流管非正常导通时，不会将蓄电池短接，避免损坏元器件，烧坏PCB板以及起火等严重事故，从而提高了可靠性。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种太阳能充电控制器技术，特别涉及一种反充保护电路和充电电路。
背景技术
太阳能充电控制器用于太阳能电池向蓄电池充电过程的全程控制，在使用过程中，如果操作不当，会导致蓄电池对太阳能电池进行反向充电事故的发生，造成的后果是，轻则损坏太阳能电池板，重则损坏蓄电池会起火，严重影响蓄电池的寿命，或是对财产和人身安全事故发生；目前，防反充保护电路主要是增加电池充电回路的反充电采样保护电路，通过采样电池的充电回路的电流方向判断电池是否反充，再经过比较器将采样值与比较值比较判断充电电池回路有无反充，通过硬件保护电路或软件保护电路动作关闭开关功率管实现防反充保护，这种方案的电路复杂成本高，容易误保护，保护精度差，若保护不及时，极易损坏元器件。
实用新型内容
本实用新型的目的在于避免现有技术的不足之处而提供一种太阳能充电控制器防反充保护电路。
本实用新型的目的通过以下技术措施实现：
一种反充保护电路，所述的反充保护电路在当太阳能电池板给蓄电池充电时，实现电流单向导电性；所述的反充保护电路的输入端接太阳能电池板的负极，输出端接蓄电池的负极；
所述的反充保护电路包括：包括电源V_D、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、三级管Q4、三极管Q5、三极管Q6、三极管Q7、二极管D1、二极管D2和NMOS管Q3；电源V_D同时与电阻R1的一端、电阻R2的一端和NPN型三极管Q6的集电极连接，电阻R1的另一端同时与NPN型三极管Q4的集电极、NPN型三级管Q4的基极和NPN型三极管Q5的基极连接,NPN型三极管Q4的发射极与二极管D1的正极相连接，二极管D1的负极与NMOS管Q3的D极相连，电阻R2的另一端同时与NPN型三级管Q5集电极、NPN型三极管Q6的基极和PNP型三极管Q7的基极相连接，NPN型三极管Q5的发射极与二极管D2的正极相连，二极管D2的负极与NMOS管Q3的S极相连，NPN型三极管Q6的发射极同时与PNP型三极管Q7的发射极和电阻R4一端相连接，电阻R4的另一端与NMOS管Q3的G极连接,PNP型三极管Q7集电极同时与电阻R3的一端、二极管D2的负极和NMOS管的S极连接，电阻R3的另一端同时与电阻R4的另一端和NMOS管Q3的G极相连接。
一种充电电路，包括太阳能电池板、蓄电池、主开关管Q1、开关管Q2、电感L1、保险管F1和反充保护模块，所述的反充保护模块是使用权利要求1所述的反充保护电路，太阳能电池板的正极PV+同时连接NMOS管Q1的D极和电容C1的一端，太阳能电池板的正极PV-同时与NMOS管Q2的S极和反充保护电路的输入端连接，NMOS管Q1的S极同时与NMOS管Q2的D极和电感L1的一端连接，电感L1的另一端与保险管F1的一端连接，保险管F1的另一端同时与电容C7的一端和蓄电池的正极BAT+连接，蓄电池的负极BAT-同时与电容C7的另一端和反充保护模块的输出端相连。
本实用新型的有以下有益效果：
1、本实用新型采用充电保护电路，不仅降低了成本，而且还保证了电流只能实现单向导向性，当太阳能能量低或晚上时保证了电池不会将能量反灌给在太阳能电池板从而实现延长太阳能电池板的使用寿命。
2、本实用新型使用用步BUCK(降压电路)时不会因为续流管受干扰或控制时序出问题续流管非正常导通时，不会将蓄电池短接,避免损坏元器件，烧坏PCB板以及起火等严重事故,从而提高了可靠性。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本实用新型的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
图1是本实用新型的充电电路电路图。
图2是本实用新型的反充保护电路图。
图2(a)是本实用新型的反充保护电路电流流向一。
图2(b)是本实用新型的反充保护电路电流流向二。
具体实施方式
为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚、明白，以下结合附图和实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
一种反充保护电路，所述的反充保护电路在当太阳能电池板给蓄电池充电时，实现电流单向导电性；所述的反充保护电路的输入端接太阳能电池板的负极，输出端接蓄电池的负极；
所述的反充保护电路包括：包括电源V_D、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、三级管Q4、三极管Q5、三极管Q6、三极管Q7、二极管D1、二极管D2和NMOS管Q3；电源V_D同时与电阻R1的一端、电阻R2的一端和NPN型三极管Q6的集电极连接，电阻R1的另一端同时与NPN型三极管Q4的集电极、NPN型三级管Q4的基极和NPN型三极管Q5的基极连接,NPN型三极管Q4的发射极与二极管D1的正极相连接，二极管D1的负极与NMOS管Q3的D极相连，电阻R2的另一端同时与NPN型三级管Q5集电极、NPN型三极管Q6的基极和PNP型三极管Q7的基极相连接，NPN型三极管Q5的发射极与二极管D2的正极相连，二极管D2的负极与NMOS管Q3的S极相连，NPN型三极管Q6的发射极同时与PNP型三极管Q7的发射极和电阻R4一端相连接，电阻R4的另一端与NMOS管Q3的G极连接,PNP型三极管Q7集电极同时与电阻R3的一端、二极管D2的负极和NMOS管的S极连接，电阻R3的另一端同时与电阻R4的另一端和NMOS管Q3的G极相连接。
一种充电电路，包括太阳能电池板、蓄电池、主开关管Q1、开关管Q2、电感L1、保险管F1和反充保护模块，所述的反充保护模块是使用权利要求1所述的反充保护电路，太阳能电池板的正极PV+同时连接NMOS管Q1的D极和电容C1的一端，太阳能电池板的正极PV-同时与NMOS管Q2的S极和反充保护电路的输入端连接，NMOS管Q1的S极同时与NMOS管Q2的D极和电感L1的一端连接，电感L1的另一端与保险管F1的一端连接，保险管F1的另一端同时与电容C7的一端和蓄电池的正极BAT+连接，蓄电池的负极BAT-同时与电容C7的另一端和反充保护模块的输出端相连。
原理如下：
如图1所示，充电电路运用的是BUCK电路(降压电路)NMOS管Q1为主功率开关管，NMOS管Q2为续流管，NMOS管Q1栅极(G极)和NMOS管Q2栅极(G极)的控制信号均来源隔离驱动芯片的控制信号。
当太阳能充电控制器微控制单元MCU检测PV的电压大于电池电压，***进入充电模式，充电模式由微控制单元MCU来控制主功率开关管Q1关断。
当主功率开关管Q1驱动为高电平时，主功率开关管Q1开通，续流管Q2关断，太阳能电流通过主开关管Q1,储能电感L1,蓄电池以及反充保护模块给蓄电池充电并且电感L1存储能量。
当主功率开关管Q1驱动为低电平时，主功率开关管Q1关断，续流管Q2开通，储能电感L1通过续流管Q2放电，滤波电容C7放电，电流通过储能电感L1、续流管Q2、反充保护模块给蓄电池充电。
如图2所示，反充保护电路中的NMOS管Q3的不唯一，此实施例NMOS管Q3为防反充管，以IRFP4568为例进行说明，反充保护模块的工作原理为：电源+15V_D为相对NMOS管Q3的S极的电压15V；电阻R1、电阻R2为限流电阻(分别给NPN型三级管Q4、NPN型三级管Q5限流用)，电阻R3为放电电阻(NMOS管Q3的GS极放电)，电阻R4为驱动电阻(NMOS管Q3驱动用)，二极管D1和二极管D2为二极管防反用。
根据NMOS管的工作原理可知，通过通断控制防反冲管Q3的GS极电平从而控制防反冲管Q3的开通与关断；通过检测防反冲管Q3管的D极端电平与S极端电平大小来控制三级管Q4与三级管Q5的开关与关断。
如图2(a)所示，当防反冲管Q3的源极(S极)电平高于漏极(D极)电平时，NPN型三级管Q4开通，NPN型三级管Q5关断,NPN型三级管Q6端基极(Q6的1脚)为高电平，NPN型三级管Q6开通，NPN型三级管Q6端发射极(NPN型三级管Q6的2脚)为高电平，防反冲管Q3的栅极(G极)为高电平，防反冲管Q3开通。
如图2(b)所示，当防反冲管Q3的源极(S极)电平低于漏极(D极)电平时，NPN型三级管Q5开通，NPN型三级管Q4关断,NPN型三级管Q6端基极(Q6的1脚)为低电平，NPN型三级管Q6关断，NPN型三级管Q6端发射极(NPN型三级管Q6的2脚)为低电平，防反冲管Q3的栅极(G极)为低电平，防反冲管Q3关断。
固当太阳能电池板给蓄电池充电时，NMOS管Q3才能导通，蓄电池反放电时NMOS管Q3截止，从而保证电路电流只能实现单向导电性。当太阳能电池板能量低或晚上时保证了蓄电池不会将能量反灌给太阳能电池板从而实现延长太阳能电池板的使用寿命，同时也降低了成本。2当用同步BUCK电路(升压电路)时不会因为续流管受干扰或控制时序出问题续流管非正常导通时，不会将蓄电池短接，避免损坏元器件，烧坏PCB板以及起火等严重事故，从而提高了可靠性。
上述说明描述了本实用新型的优选实施例，但应当理解本实用新型并非局限于上述实施例，且不应看作对其他实施例的排除。通过本实用新型的启示，本领域技术人员结合公知或现有技术、知识所进行的改动也应视为在本发实用新型的保护范围内。
Claims (2)
1.一种反充保护电路，其特征在于：所述的反充保护电路在当太阳能电池板给蓄电池充电时，实现电流单向导电性；所述的反充保护电路的输入端接太阳能电池板的负极，输出端接蓄电池的负极；
所述的反充保护电路包括：包括电源V_D、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、三级管Q4、三极管Q5、三极管Q6、三极管Q7、二极管D1、二极管D2和NMOS管Q3；电源V_D同时与电阻R1的一端、电阻R2的一端和NPN型三极管Q6的集电极连接，电阻R1的另一端同时与NPN型三极管Q4的集电极、NPN型三级管Q4的基极和NPN型三极管Q5的基极连接,NPN型三极管Q4的发射极与二极管D1的正极相连接，二极管D1的负极与NMOS管Q3的D极相连，电阻R2的另一端同时与NPN型三级管Q5集电极、NPN型三极管Q6的基极和PNP型三极管Q7的基极相连接，NPN型三极管Q5的发射极与二极管D2的正极相连，二极管D2的负极与NMOS管Q3的S极相连，NPN型三极管Q6的发射极同时与PNP型三极管Q7的发射极和电阻R4一端相连接，电阻R4的另一端与NMOS管Q3的G极连接,PNP型三极管Q7集电极同时与电阻R3的一端、二极管D2的负极和NMOS管的S极连接，电阻R3的另一端同时与电阻R4的另一端和NMOS管Q3的G极相连接。
2.一种充电电路，其特征在于：包括太阳能电池板、蓄电池、主开关管Q1、开关管Q2、电感L1、保险管F1和反充保护模块，所述的反充保护模块是使用权利要求1所述的反充保护电路，太阳能电池板的正极PV+同时连接NMOS管Q1的D极和电容C1的一端，太阳能电池板的正极PV-同时与NMOS管Q2的S极和反充保护电路的输入端连接，NMOS管Q1的S极同时与NMOS管Q2的D极和电感L1的一端连接，电感L1的另一端与保险管F1的一端连接，保险管F1的另一端同时与电容C7的一端和蓄电池的正极BAT+连接，蓄电池的负极BAT-同时与电容C7的另一端和反充保护模块的输出端相连。
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| WO2020108662A1 (zh) * | 2018-11-27 | 2020-06-04 | 每天蓝(深圳)科技有限公司 | 电池防反灌开关的控制装置及太阳能mppt控制*** |
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