CN104037917B - 一种海洋型太阳能充放电控制器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种海洋型太阳能充放电控制器，其特征在于：包括：用于给控制器提供工作电源的电源单元；用于给蓄电池充电的充电单元；所述充电单元包括充电驱动电路、以及与所述充电驱动电路电连接的充电上限控制电路、启动充电控制电路和脉宽调制电路；用于给负载供电的放电单元；所述放电单元包括第一放电控制电路、第二放电控制电路、第一放电驱动电路、以及第二放电驱动电路；用于显示控制器工作状态的显示单元；所述显示单元包括充电显示电路、亏电报警电路、第一放电显示电路、以及第二放电显示电路；其中：所述电源单元分别与充电单元、放电单元、以及显示单元电连接；所述显示单元分别与充电单元、放电单元电连接。

Description

一种海洋型太阳能充放电控制器

技术领域

本发明涉及光伏发电技术领域，特别是涉及一种海洋型太阳能充放电控制器。

背景技术

太阳能作为一种可再生的、清洁的新能源，正越来越受到人们的重视。随着海洋事业的兴起，太阳能成为了海洋装备，尤其是海洋长期定点作业和观测平台能源补给的重要来源。

海洋装备的光伏发电系统有别于陆地上应用的系统。一方面，海洋装备受设备外形、空间、重量等方面的限制，太阳能供电系统多种多样，如蓄电池组的组成。另一方面，受海洋恶劣环境的限制，海洋装备的太阳能供电系统应用方式也有别于陆地上的应用，不同部件的供电重要程度不同，个别部件需要保证长期供电，如海洋监测浮标中的安全监测和警示设备。

目前市场上销售的太阳能充放电产品种类虽多，但普遍存在功能单一，应用范围小、系统兼容性不强等缺陷，不能满足日益增长的太阳能供电系统多样性的需求，尤其是不能满足日渐欣荣的海洋装备太阳能供电系统的需求。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种适应不同蓄电池组、三阶段充电、多路负载输出的海洋型太阳能充放电控制器。

本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：

一种海洋型太阳能充放电控制器，包括：

用于给控制器提供工作电源的电源单元；所述电源单元包括二极管D1、二极管D2和稳压器U1；蓄电池组正极Ubattery+与太阳能电池正极Usolar+分别通过二极管D1、二极管D2与稳压器U1的电源输入端Vin连接；所述稳压器U1的电源输出端Vout作为控制器工作电源的输出端子；

用于给蓄电池组充电的充电单元；所述充电单元包括充电驱动电路、以及与所述充电驱动电路电连接的充电上限控制电路、启动充电控制电路和脉宽调制控制电路；所述充电单元包括栅极管Q1、栅极管Q2、栅极管Q3、额定电阻R1～R17、可调电阻RA、可调电阻RB、模拟开关U2、反相器U3A、反相器U3B、555定时器U4、逻辑与门电路U5、光电隔离器U6、电压比较器UA、电压比较器UB、二极管DX、DY、额定电容C1、额定电容C2；所述可调电阻RA、可调电阻RB、额定电阻R2、额定电阻R4串联于电源VCC、地之间进行分压，与电压比较器UA、电压比较器UB的负输入端InA-、负输入端InB-连接；所述额定电阻R14、额定电阻R15串联于蓄电池组正极Ubattery+、地之间进行分压，与电压比较器UA、电压比较器UB的正输入端InA+、InB+连接，并作为比较电压输出端Ucom；所述电压比较器UA的输出端OUTA通过额定电阻R1与555定时器的高触发端THR连接；所述电压比较器UB的输出端OUTB通过额定电阻R3与555定时器的触发端TRIG连接，且作为启动充电控制端Sbegin与模拟开关U2的地址端B连接；所述555定时器U4的电源端VCC、清零端RST接电源VCC，电压控制端CVOUT通过额定电容C1接地，接地端GND接地，输出端OUT作为充电控制输出端子Scharge；所述二极管DX的阳极分别通过电阻R7、电阻R8、电阻R9与模拟开关U5的输入/输出端X0、输入/输出端X1、输入/输出端X3连接，二极管DY的阴极分别通过电阻R10、电阻R11、电阻R12与模拟开关U5的输入/输出端Y0、输入/输出端Y1、输入/输出端Y3连接；所述模拟开关U2的公共输入输出端X、公共输入输出端Y与反相器U3B的输入端连接，且通过额定电容C2与反相器U3A的输出端连接；所述模拟开关U2的地址端A与低压报警输入端Salarm连接；所述模拟开关U2的模拟信号接地端VEE、数字信号接地端GND、禁止端EN接地，电源端VCC接电源VCC，地址端A、地址端B分别通过电阻R5、电阻R6接地；所述反相器U3B的输出端与反相器U3A的输入端连接，且通过电阻R13分别与二极管DX的阴极、二极管DY的阳极连接；所述与门电路U5的两个输入端分别与555定时器U4的输出端OUT、反相器U3A的输出端连接，输出端与光电隔离器U6输入侧发光二极管阳极连接；所述光电隔离器U6的输入侧发光二极管阴极通过电阻R16接地，输出侧二极管阴极接地，输出侧二极管阳极与栅极管Q1的栅极连接；所述栅极管Q1的栅极通过额定电阻R17与源极连接，漏极与蓄电池组正极Ubattery+连接；所述栅极管Q2的栅极与蓄电池组正极Ubattery+连接，源极与蓄电池组负极Ubattery-连接，漏极接地；所述栅极管Q3的栅极与太阳能电池正极Usolar+连接，源极与太阳能电池负极Usolar-连接，漏极接地；

用于给负载供电的放电单元；所述放电单元包括第一放电控制电路、第二放电控制电路、第一放电驱动电路、以及第二放电驱动电路；所述放电单元包含电压比较器UC、电压比较器UD、光电隔离器U7、光电隔离器U8、栅极管Q4、栅极管Q5、可调电阻RC、可调电阻RD、额定电阻R18、额定电阻R19、额定电阻R20、额定电阻R21、额定电阻R22、额定电阻R23；所述电压比较器UC、电压比较器UD的正输入端InC+、正输入端InD+与比较电压输入端Ucom连接；所述可调电阻RC、可调电阻RD、额定电阻R18、额定电阻R21串联于电源VCC、地之间进行分压，与电压比较器UC、电压比较器UD的负输入端InC-、负输入端InD-连接；所述电压比较器UC、电压比较器UD的输出端OUTC、输出端OUTD与光电隔离器U7、光电隔离器U8的输入侧发光二极管阳极连接；所述光电隔离器U7、光电隔离器U8的输入端发光二极管阴极分别通过额定电阻R19、额定电阻R22接地，输出端二极管阴极接地，输出端二极管阳极分别与栅极管Q4、栅极管Q5的栅极连接；所述栅极管Q4、栅极管Q5的栅极分别通过电阻R20、电阻R23与源极连接，漏极作为负载电源正输出端，源极作为蓄电池组正输入端Ubattery+；

用于显示控制器工作状态的显示单元；所述显示单元包括充电显示电路、亏电报警电路、第一放电显示电路、以及第二放电显示电路；所述显示单元包括电压比较器UE、可调电阻RE、反相器U3C、额定电阻R24、额定电阻R25、额定电阻R26、额定电阻R27、额定电阻R28、发光二极管LEDcharge、发光二极管LEDbattery、发光二极管LEDload1、发光二极管LEDload2；所述可调电阻RE与额定电阻R25串联于电源VCC、地之间进行分压，与电压比较器UE的正输入端InE+链接；所述电压比较器UE的负输入端InE-与比较电压输入端Ucom连接，输出端OUTE通过发光二极管接地；所述充电控制端Scharge、电源VCC、负载1电源正极Uload1+、负载2电源正极Uload2+分别通过额定电阻R24、额定电阻R26、额定电阻R27、额定电阻R28接地；电压比较器UE的输出端通过反相器U3C反向，作为低压报警电路的输出端子Salarm；其中：

所述电源单元分别与充电单元、放电单元、以及显示单元电连接；所述显示单元分别与充电单元、放电单元电连接。

本发明具有的优点和积极效果是：

本发明充电上限电压、启动充电电压、放电下限电压、蓄电池组低压报警电压可调，实现不同独立光伏供电系统的充放电控制。

本发明放电单元和显示单元可以包含多个放电控制电路、放电电路、放电显示电路，实现多路不同供电能力的放电电路。

本发明充电单元包含启动充电控制电路、充电上限控制电路、以及脉宽调制控制电路，实现三阶段脉宽调制充电，减少蓄电池组的析气量，提高蓄电池组的充电效率。

本发明通过改变充电单元中可调电阻RA的阻值，可以调节充电上限电压；

本发明通过改变充电单元中可调电阻RB的阻值，可以调节充电启动电压；

本发明通过改变放电单元中可调电阻RC、可调电阻RD的阻值，可以调节负载1、负载2输出端Uload1、输出端Uload2的放电下限电压；

本发明通过改变显示单元中可调电阻RE的阻值，可以调节蓄电池组低压报警电压；

本发明通过低压报警电压、启动充电电压控制模拟开关U2，可以实现三阶段不同脉宽充电。

本发明通过555定时器构成的触发器控制充放电，可以防止在充电上限电压处，反复开启、停止充电，降低充放电控制器和蓄电池组的寿命。

附图说明

图1本发明使用状态图；

图2为本发明局部电路图，主要用于显示电源单元的电路；

图3为本发明局部电路图，主要用于显示充电单元的电路；

图4为本发明局部电路图，主要用于显示放电单元的电路；

图5为本发明局部电路图，主要用于显示显示单元的电路。

具体实施方式

为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：

请参阅图1，一种海洋型太阳能充放电控制器，包括：用于提供控制器工作电源的电源单元；用于蓄电池组充电的充电单元；用于负载供电的放电单元；用于显示系统状态的显示单元。

其中，充电单元包括：充电上限控制电路、启动充电控制电路、脉宽调制电路、充电驱动电路。充电上限控制电路、启动充电控制电路及脉宽调制电路控制充电驱动电路对蓄电池组进行充电。

其中，放电单元可以包含多组放电电路，一组放电电路包含放电下限控制电路和放电驱动电路。放电下限控制电路控制放电驱动电路为负载提供电源。

其中，显示单元包括：充电显示电路、亏电报警电路、放电显示电路。充电显示电路与充电单元太阳能电池板正极Usolar+输入端连接，控制充电显示灯。亏电显示电路与蓄电池组电源正极Ubattery+输出端连接，控制充电显示灯。放电显示电路与放电单元的负载电源正极Uload1+、Uload2+输出端连接，控制放电显示灯。放电显示电路，可以根据放电单元的放电电路的组数而增减。

请参阅图2，图2是实现上述具体实施例中电源单元的一种优选电路，其中：所述电源单元包括二极管D1、D2和稳压器U1；所述蓄电池组正极Ubattery+与太阳能电池正极Usolar+分别通过二极管D1、D2与稳压器U1的电源输入端Vin连接；所述稳压器U1的电源输出端Vout作为控制器工作电源的输出端。

在图2中，电源单元的工作原理为：蓄电池组正极Ubattery+、太阳能板正极Usolar+分别通过二极管D1、D2比较电压，电压高者给稳压器U1提供电源，从而为充放电控制器提供工作电源VCC。有益效果为：可避免太阳光充足时耗费蓄电池组电量。

请参阅图3，图3是实现上诉具体实施例中充电单元的一种优选电路，其中：所述充电单元包括栅极管Q1～Q3、额定电阻R1～R17、可调电阻RA、RB、模拟开关U2、反相器U3A、U3B、555定时器U4、逻辑门电路U5、光电隔离器U6、电压比较器UA、UB、二极管DX、DY、额定电容C1、C2；所述可调电阻RA与额定电阻R2、可调电阻RB与额定电阻R4分别串联于电源VCC、地之间进行分压，与电压比较器UA、UB的负输入端InA-、InB-连接；所述额定电阻R14、R15串联于蓄电池组正极Ubattery+、地之间进行分压，与电压比较器UA、UB的正输入端InA+、InB+连接，并作为比较电压输出端子Ucom；所述电压比较器UA的输出端OUTA通过额定电阻R1与555定时器的高触发端THR连接；所述电压比较器UB的输出端OUTB通过额定电阻R3与555定时器的触发端TRIG连接，且作为启动充电控制端Sbegin与模拟开关U2的地址端B连接；所述555定时器U4的电源端VCC、清零端RST接电源VCC，电压控制端CVOUT通过额定电容C1接地，接地端GND接地，输出端OUT作为充电控制输出端子Scharge；所述二极管DX的阳极分别通过电阻R7、R8、R9与模拟开关U2的输入/输出端X0、X1、X3连接，二极管DY的阴极分别通过电阻R10、R11、R12与模拟开关U2的输入/输出端Y0、Y1、Y3连接；所述模拟开关U2的公共输入输出端X、Y与反相器U3B的输入端连接，通过额定电容C2与反相器U3A的输出端连接；所述模拟开关U2的地址端A与低压报警输入端Salarm连接；所述模拟开关U2的模拟接地端VEE、数字接地端GND、禁止端EN接地，电源端VCC接电源VCC，地址端A、B分别通过电阻R5、R6接地；所述反相器U3B的输出端与反相器U3A的输入端连接，通过电阻R13分别与二极管DX的阴极、二极管DY的阳极连接；所述与门电路U5的两个输入端分别与555定时器U4的输出端OUT、反相器U3A的输出端连接，输出端与光电隔离器U6的输入侧发光二极管阳极连接；所述光电隔离器U6的输入侧发光二极管阴极通过电阻R16接地，输出侧二极管阴极接地，输出侧二极管阳极与栅极管Q1的栅极连接；所述栅极管Q1的栅极通过额定电阻R17与源极连接，漏极与蓄电池组正极Ubattery+连接；所述栅极管Q2的栅极与蓄电池组正极Ubattery+连接，源极与蓄电池组负极Ubattery-连接，漏极接地；所述栅极管Q3的栅极与太阳能电池正极Usolar+连接，源极与太阳能电池负极Usolar-连接，漏极接地。

其中，充电单元的工作原理为：所述可调电阻RA与额定电阻R2串联分压，组成充电上限控制电路的标准电压；所述可调电阻RB与额定电阻R4串联分压，组成启动充电控制电路的标准电压；所述蓄电池组正极Ubattery+通过额定电阻R14、R15串联分压，组成比较电压Ucom；比较电压与充电上限控制电路的标准电压、启动充电控制电路的标准电压通过电压比较器UA、UB比较电压，输出端OUTA、OUTB分别作为充电上限控制电路、启动充电控制电路的逻辑输出端子；所述充电上限控制电路、充电启动控制电路的逻辑输出通过电阻R1、R3分别输入555定时器U4构成的触发器的高触发端THR、触发端TRIG；所述模拟开关U2、反相器U3A、U3B、二极管DX、DY、额定电阻R5～13、额定电容C2构成脉宽调制电路；所述低压报警控制电路的逻辑输出端子Salarm、启动充电控制电路的逻辑输出端子Sbegin通过模拟开关U2的地址端A、B调节脉宽调制电路的脉冲宽度；所述脉宽调制电路的反相器U3A的输出端作为脉宽调制电路的输出端子；所述触发器的输出端子、脉冲调制电路的输出端子通过与门电路U5，控制光电隔离器U6，从而控制驱动电路的工作；所述驱动充电电路中的栅极管Q2、Q3的漏极接地，源极与太阳能电池、蓄电池组的负极连接，栅极与太阳能电池、蓄电池组正极连接，组成太阳能电池和蓄电池组的防反接电路；所述驱动充电电路中的栅极管Q1，栅极为低电平，源极和漏极导通，给蓄电池组充电；所述驱动充电电路中的栅极管Q1，栅极为高电平时，源极和漏极非导通，停止给蓄电池组充电。

其中脉宽调制电路工作原理为：低压报警控制电路逻辑输出端子Salarm、启动充电控制电路的逻辑输出端子Sbegin通过控制模拟开关U2的选通，改变二极管DX、DY的串联电阻，从而改变由额定电容C2、额定电阻R13、反相器U3A、U3B构成的方波信号发生器的脉冲高低电平占空比；

例如，假设低压报警控制电路逻辑输出端子Salarm输出为低电平、启动充电控制电路的逻辑输出端子Sbegin输出为低电平，模拟开关U2选通通道为X0、Y0，二极管DX、DY串联电阻为R7、R10，实现第一阶段的充电脉宽调制，一般第一阶段脉冲高低电平占空比约为9:1；低压报警控制电路逻辑输出端子Salarm输出为高电平、启动充电控制电路的逻辑输出端子Sbegin输出为低电平，模拟开关U2选通通道为X1、Y1，二极管DX、DY串联电阻为R8、R11，实现第二阶段的充电脉宽调制，一般第二阶段脉冲高低电平占空比为5:5；低压报警控制电路逻辑输出端子Salarm输出为高电平、启动充电控制电路的逻辑输出端子Sbegin输出为高电平，模拟开关U2选通通道为X3、Y3，二极管DX、DY串联电阻为R9、R12，实现第三阶段的充电脉宽调制，一般第三阶段脉冲高低电平占空比为3:7；

其中555定时器U4构成的触发器工作原理为：参阅表1：所述555定时器U3高触发端THR为低电平，触发端TRIG为低电平时，输出端OUT为高电平；555定时器U3高触发端THR为低电平，触发端为高电平时，输出端OUT保持不变；555定时器U3高触发端THR为高电平，触发端为低电平时，输出端OUT为高电平；555定时器U3高触发端THR为高电平，触发端为高电平时，输出端OUT为低电平。

表1555定时器构成的触发器逻辑关系表

THR	0	0	1	1
					TRIG	0	1	0	1
OUT	1	状态不变	1	0

例如，假设蓄电池组电压Ubattery小于启动充电电压，则必然小于充电上限电压，比较器UA的输出端OUTA为低电平，比较器UB的输出端OUTB为低电平，555定时器输出端OUT为高电平，在脉宽调制电路输出为高电平时，与门电路U5输出端为高电平，光电隔离器U4的输出侧阳极为低电平，栅极管Q1的源极与漏极导通，太阳能板给蓄电池组充电；假设蓄电池组电压Ubattery大于充电上限电压，则必然大于启动充电电压，比较器UA的输出端OUTA为高电平，比较器UB的输出端OUTB为高电平，555定时器输出端OUT为低电平，与门电路U5的输出为低电平，光电隔离器U2的输出侧阳极为高电平，栅极管Q1的源极与漏极非导通，太阳能板停止给蓄电池组充电；假设蓄电池组电压Ubattery小于充电上限电压，大于启动充电电压，比较器UA的输出端OUTA为低电平，比较器UB的输出端OUTB为高电平，555定时器输出端OUT保持原状态不变，光电隔离器U2的输出侧阳极保持原状态不变，栅极管Q1的充电状态保持不变。

上述电路原理进一步简化，表述为：当蓄电池组电压小于启动充电电压，蓄电池组充电；当蓄电池组电压大于充电上限电压，蓄电池组停止充电；当蓄电池组由低电平充电至大于启动充电电压，且小于充电上限电压，蓄电池组继续充电；当蓄电池组由高电平放电至小于充电上限电压，大于启动充电电压，蓄电池组保持放电状态，而不充电。

上述放电单元电路可实现的有益功效，为：通过调节可调电阻RA、RB的阻值，调节充电上限电压、启动充电电压，实现不同蓄电池组的充电功能；通过脉宽调制电路控制三个阶段充电的脉冲占空比，减少蓄电池组析气量，提高蓄电池组充电效率；通过栅极管构成的防反接电路，内阻小，降低了充电电路的功耗；通过555定时器构成的触发器控制充电，防止在充电上限电压处，反复开启、停止充电，提高了充放电控制器的稳定性和延长了蓄电池组的使用寿命。

请参阅图4，图4是实现上诉具体实施例中放电单元的一种优选电路，其中：所述放电单元包含电压比较器UC、UD、光电隔离器U7、U8、栅极管Q4、Q5、可调电阻RC、RD、额定电阻R18～R23；所述电压比较器UC、UD的正输入端InC+、InD+与比较电压输入端Ucom连接；所述可调电阻RC、RD、额定电阻R18、R21串联于电源VCC、地之间进行分压，与电压比较器UC、UD的负输入端InC-、InD-连接；所述电压比较器UC、UD的输出端OUTC、OUTD与光电隔离器U7、U8的输入侧发光二极管阳极连接；所述光电隔离器U7、U8的输入端发光二极管阴极分别通过额定电阻R19、R22接地，输出端二极管阴极接地，输出端二极管阳极分别与栅极管Q4、Q5的栅极连接；所述栅极管Q4、Q5的栅极分别通过电阻R20、R23与源极连接，漏极作为负载电源正输出端，源极作为蓄电池组正输入端Ubattery+。

其中，放电控制单元的原理，为：可调电阻RC与额定电阻R18、可调电阻RD与额定电阻R21，分别串联于电源VCC与地之间进行分压，组成两个不同的放电下限控制电路的标准电压；比较电压与标准电压通过电压比较器UC、UD比较电压，输出结果通过光电隔离器U7、U8分别控制两个放电驱动电路；当光电隔离器U7、U8的输出侧二极管阳极为高电平时，栅极管Q4、Q5栅极为高电平，源极和漏极非导通，不给负载供电；当光电隔离器U7、U8的输出侧二极管阳极为低电平时，栅极管Q4、Q5栅极为低电平，源极和漏极导通，为负载供电。

以上放电单元可实现的有益功效，为：通过两组不同的分压电路，实现不同放电下限电压的放电电路，从而实现提供两路不同供电能力的负载端；通过调节可调电阻RC、RD的阻值，调节放电下限电压，满足不同系统的需求。

请参阅图5，图5是实现上诉具体实施例中显示单元的一种优选电路，其中：所述显示单元包括电压比较器UE、可调电阻RE、反相器U3C、额定电阻R24、R25、R26、R27、R28、发光二极管LEDcharge、LEDbattery、LEDload1、LEDload2；所述可调电阻RE与额定电阻R25串联于电源VCC、地之间进行分压，与电压比较器UE的正输入端InE+链接；所述电压比较器UE的负输入端InE-与比较电压输入端Ucom连接，输出端OUTE通过发光二极管接地；所述充电控制端Scharge、电源VCC、负载1电源正极Uload1+、负载2电源正极Uload2+分别通过额定电阻R24、R26、R27、R28接地；电压比较器UE的输出端通过反相器U3C反向，作为低压报警电路的输出端子Ucom。

以上显示单元可实现的有益功效，为：通过调节可调电阻RE的阻值，调节蓄电池组低压报警电压，满足不同蓄电池组的需求；通过不同发光二极管的通断，实现不同光伏供电系统不同部件的状态显示。

海上平台不同，蓄电池组的组成多种多样，如有标准蓄电池组并联的蓄电池组，标准蓄电池组串联的蓄电池组。不同的蓄电池组，充电上限电压、启动充电电压、最低放电电压、低压报警电压不同。本发明，通过调节不同单元的可调电阻，满足不同光伏供电系统的充放电功能。

海洋浮标是一个综合性的观测平台，由不同的模块构成，如测量传感器、通讯设备、数据采集处理器、安全设备等。每个模块在海上运行时重要性不同，如安全设备要保持长期在线工作，其次保证数据采集处理器的工作，再次保证通讯设备的工作，最后要保证所有传感器设备的工作。据此原则，在供电安排上需要保证不同的供电能力。本发明通过不同放电单元中，放电下限电压的调节，实现不同模块的供电安排。

以上对本发明的实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。

Claims (1)

1.一种海洋型太阳能充放电控制器，其特征在于：包括：

用于给控制器提供工作电源的电源单元；所述电源单元包括二极管D1、二极管D2和稳压器U1；蓄电池组正极Ubattery+与太阳能电池正极Usolar+分别通过二极管D1、二极管D2与稳压器U1的电源输入端Vin连接；所述稳压器U1的电源输出端Vout作为控制器工作电源的输出端子；

用于给蓄电池组充电的充电单元；所述充电单元包括充电驱动电路、以及与所述充电驱动电路电连接的充电上限控制电路、启动充电控制电路和脉宽调制控制电路；所述充电单元包括栅极管Q1、栅极管Q2、栅极管Q3、额定电阻R1～R17、可调电阻RA、可调电阻RB、模拟开关U2、反相器U3A、反相器U3B、555定时器U4、逻辑与门电路U5、光电隔离器U6、电压比较器UA、电压比较器UB、二极管DX、DY、额定电容C1、额定电容C2；所述可调电阻RA、可调电阻RB、额定电阻R2、额定电阻R4串联于电源VCC、地之间进行分压，与电压比较器UA、电压比较器UB的负输入端InA‐、负输入端InB‐连接；所述额定电阻R14、额定电阻R15串联于蓄电池组正极Ubattery+、地之间进行分压，与电压比较器UA、电压比较器UB的正输入端InA+、InB+连接，并作为比较电压输出端Ucom；所述电压比较器UA的输出端OUTA通过额定电阻R1与555定时器的高触发端THR连接；所述电压比较器UB的输出端OUTB通过额定电阻R3与555定时器的触发端TRIG连接，且作为启动充电控制端Sbegin与模拟开关U2的地址端B连接；所述555定时器U4的电源端VCC、清零端RST接电源VCC，电压控制端CVOUT通过额定电容C1接地，接地端GND接地，输出端OUT作为充电控制输出端子Scharge；所述二极管DX的阳极分别通过电阻R7、电阻R8、电阻R9与模拟开关U5的输入/输出端X0、输入/输出端X1、输入/输出端X3连接，二极管DY的阴极分别通过电阻R10、电阻R11、电阻R12与模拟开关U5的输入/输出端Y0、输入/输出端Y1、输入/输出端Y3连接；所述模拟开关U2的公共输入输出端X、公共输入输出端Y与反相器U3B的输入端连接，且通过额定电容C2与反相器U3A的输出端连接；所述模拟开关U2的地址端A与低压报警输入端Salarm连接；所述模拟开关U2的模拟信号接地端VEE、数字信号接地端GND、禁止端EN接地，电源端VCC接电源VCC，地址端A、地址端B分别通过电阻R5、电阻R6接地；所述反相器U3B的输出端与反相器U3A的输入端连接，且通过电阻R13分别与二极管DX的阴极、二极管DY的阳极连接；所述与门电路U5的两个输入端分别与555定时器U4的输出端OUT、反相器U3A的输出端连接，输出端与光电隔离器U6输入侧发光二极管阳极连接；所述光电隔离器U6的输入侧发光二极管阴极通过电阻R16接地，输出侧二极管阴极接地，输出侧二极管阳极与栅极管Q1的栅极连接；所述栅极管Q1的栅极通过额定电阻R17与源极连接，漏极与蓄电池组正极Ubattery+连接；所述栅极管Q2的栅极与蓄电池组正极Ubattery+连接，源极与蓄电池组负极Ubattery‐连接，漏极接地；所述栅极管Q3的栅极与太阳能电池正极Usolar+连接，源极与太阳能电池负极Usolar‐连接，漏极接地；

用于给负载供电的放电单元；所述放电单元包括第一放电控制电路、第二放电控制电路、第一放电驱动电路、以及第二放电驱动电路；所述放电单元包含电压比较器UC、电压比较器UD、光电隔离器U7、光电隔离器U8、栅极管Q4、栅极管Q5、可调电阻RC、可调电阻RD、额定电阻R18、额定电阻R19、额定电阻R20、额定电阻R21、额定电阻R22、额定电阻R23；所述电压比较器UC、电压比较器UD的正输入端InC+、正输入端InD+与比较电压输入端Ucom连接；所述可调电阻RC、可调电阻RD、额定电阻R18、额定电阻R21串联于电源VCC、地之间进行分压，与电压比较器UC、电压比较器UD的负输入端InC‐、负输入端InD‐连接；所述电压比较器UC、电压比较器UD的输出端OUTC、输出端OUTD与光电隔离器U7、光电隔离器U8的输入侧发光二极管阳极连接；所述光电隔离器U7、光电隔离器U8的输入端发光二极管阴极分别通过额定电阻R19、额定电阻R22接地，输出端二极管阴极接地，输出端二极管阳极分别与栅极管Q4、栅极管Q5的栅极连接；所述栅极管Q4、栅极管Q5的栅极分别通过电阻R20、电阻R23与源极连接，漏极作为负载电源正输出端，源极作为蓄电池组正输入端Ubattery+；

用于显示控制器工作状态的显示单元；所述显示单元包括充电显示电路、亏电报警电路、第一放电显示电路、以及第二放电显示电路；所述显示单元包括电压比较器UE、可调电阻RE、反相器U3C、额定电阻R24、额定电阻R25、额定电阻R26、额定电阻R27、额定电阻R28、发光二极管LEDcharge、发光二极管LEDbattery、发光二极管LEDload1、发光二极管LEDload2；所述可调电阻RE与额定电阻R25串联于电源VCC、地之间进行分压，与电压比较器UE的正输入端InE+链接；所述电压比较器UE的负输入端InE‐与比较电压输入端Ucom连接，输出端OUTE通过发光二极管接地；所述充电控制端Scharge、电源VCC、负载1电源正极Uload1+、负载2电源正极Uload2+分别通过额定电阻R24、额定电阻R26、额定电阻R27、额定电阻R28接地；电压比较器UE的输出端通过反相器U3C反向，作为低压报警电路的输出端子Salarm；其中：

所述电源单元分别与充电单元、放电单元、以及显示单元电连接；所述显示单元分别与充电单元、放电单元电连接。