CN105634105B - 一种10kV电缆终端局部最大功率跟踪充电系统 - Google Patents

一种10kV电缆终端局部最大功率跟踪充电系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开10kV电缆终端局部最大功率跟踪充电系统，主要包括输入输出模块、最大功率跟踪模块、参考电压及控制芯片使能模块、TS模块、电压反馈模块。单片机通过相应端口与本充电电路相连，充电电路与蓄电池相连，达到向蓄电池充电的目的。本发明所述充电系统可以实现太阳能电池板电压在低于蓄电池电压的情况下仍然可以对蓄电池进行充电，在监测系统进入休眠状态时，本发明所述电路的静止功耗极低，有效降低了系统损耗，提高了系统效率，通过本发明所述充电系统，蓄电池可以获得尽可能多的能源，提高了能源利用率以及蓄电池工作的可靠性。

Description

一种10kV电缆终端局部最大功率跟踪充电系统
技术领域
本发明涉及一种10kV电缆终端局部最大功率跟踪充电系统，特别涉及一种太阳能光伏板向蓄电池充电技术。
背景技术
近年来，太阳能加蓄电池供电方式在10kV电缆终端局部放电在线监测装置供电系统中获得了越来越多的应用，通过在这些太阳能加蓄电池供电方式可实现10kV电缆终端局部放电在线监测装置供电系统更加可靠持久工作。
电力企业近几年的实践表明，上述供电方式虽然取得较好的应用效果，但也存在若干技术问题尚未解决，主要有当太阳能电池板电压低于蓄电池电压时就不能继续给蓄电池充电，蓄电池因没有获得足够的能量，从而可能发生供电中断的情况。
发明内容
本发明公开了10kV电缆终端局部最大功率跟踪充电系统，结合10kV电缆终端监测单片机，本发明所述充电系统可以实现太阳能电池板电压在低于蓄电池电压的情况下仍然可以对蓄电池进行充电。通过本发明所述充电系统，蓄电池可以获得尽可能多的能源，提高了蓄电池工作的持久性和可靠性。
为解决上述问题，本发明采用如下技术方案：
10kV电缆终端局部最大功率跟踪充电系统，由输入输出模块、最大功率跟踪模块、参考电压及控制芯片使能模块、TS模块、电压反馈模块组成，所述输入输出模块由输入接口、第一电阻、第二电阻、第一电容、第二电容、第一二极管、第二二极管、电感、第一绝缘栅型场效应管、BQ24650RVA芯片、输出接口构成，所述最大功率跟踪模块由第三电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第二绝缘栅型场效应管、BQ24650RVA芯片构成，所述参考电压及控制芯片使能模块由第十电阻、第十四电阻、第十五电阻、第三绝缘栅型场效应管、BQ24650RVA芯片构成，所述TS模块由第十一电阻、第十二电阻、第十三电阻、BQ24650RVA芯片构成，所述电压反馈模块由第八电阻、第九电阻、第六电容、BQ24650RVA芯片构成。
作为优选，所述输入端口与第一二极管的阳极相连，第二二极管的阴极与第一电阻的一端相连；第一电阻的另一端与第一电容的一端相连；第一电阻与第一电容的公共端连接到BQ24650RVA芯片的VCC管脚；BQ24650RVA芯片的HIDRV管脚与第一绝缘栅型场效应管的栅极相连；第一绝缘栅型场效应管的漏极与整流二极管的阴极相连；第一绝缘栅型场效应管的源极与第一绝缘栅型场效应管的漏极相连；第一绝缘栅型场效应管的栅极与BQ24650RVA芯片的LODRV管脚相连；第一绝缘栅型场效应管的源极接地；第一绝缘栅型场效应管的源极与BQ24650RVA芯片的PH管脚相连；电感的一端与第一绝缘栅型场效应管的源极相连；电感的另一端与第二电阻的一端相连；第二电阻的另一端与第二二极管的阳极相连；电感和第二电阻的公共端连接到BQ24650RVA芯片的SRP管脚；第二二极管的阴极与整流第一二极管的阴极相连；第二二极管的正极与BQ24650RVA芯片的SRN管脚相连；第五电容的一端与BQ24650RVA芯片的SRN管脚相连；第五电容的另一端与第四电容的一端相连；第四电容的另一端接地；第四电容和第五电容的公共端连接到BQ24650RVA芯片的SRP管脚；蓄电池的正极与第二二极管的正极相连；第二电容的一端与第二二极管的正极以及输出接口相连；第二电容的另一端接地；输出接口连接地面。
作为优选，所述单片机的端口与第五电阻的一端相连；第五电阻的另一端与第二绝缘栅型场效应管的栅极相连，同时连接到第六电阻的一端；第六电阻的另一端接地；第二绝缘栅型场效应管的源极接地；第二绝缘栅型场效应管的漏极与BQ24650RVA芯片的MPPSET管脚、第三电阻的一端、第七电阻的一端相连；第三电阻的另一端与VIN相连；第七电阻的另一端连接地面。
作为优选，所述第十四电阻的另一端连接到第三绝缘栅型场效应管的栅极以及第十五电阻一端；第十五电阻的另一端接地；第三绝缘栅型场效应管的漏极与BQ24650RVA芯片的TERM-EN管脚相连；第三绝缘栅型场效应管的源极接地，VREF与BQ24650RVA芯片的VREF管脚相连；BQ24650RVA芯片的VREF管脚与第十电阻的一端相连；第十电阻的另一端连接到BQ24650RVA芯片的TERM-EN管脚；
作为优选，所述BQ24650RVA芯片的TS管脚与第十二电阻的一端相连；第十二电阻的另一端与第十一电阻的一端、第十三电阻的另一端相连；第十三电阻的另一端接地；第十一电阻的另一端与VREF相连。
作为优选，所述BQ24650RVA芯片的VFB管脚8与第八电阻、第九电阻的一端相连；第八电阻的另一端与VBAT相连；第九电阻的另一端接地；第六电容与第八电阻并联。
本发明具有如下优点：太阳能电池板电压在低于蓄电池电压的情况下仍然可以对蓄电池进行充电。通过本发明所述充电系统，蓄电池可以获得尽可能多的能源，提高了蓄电池工作的持久性和可靠性。
附图说明
图1为本发明一种10kV电缆终端局部最大功率跟踪充电系统的主体框架图。
图2为本发明一种10kV电缆终端局部最大功率跟踪充电系统的详细电路框架图。
具体实施方式
如图1所示，10kV电缆终端局部最大功率跟踪充电系统，由输入输出模块、最大功率跟踪模块、参考电压及控制芯片使能模块、TS模块、电压反馈模块组成，所述输入输出模块由输入接口J1、第一电阻R1、第二电阻R2、第一电容C1、第二电容C2、第一二极管D1、第二二极管D2、电感L1、第一绝缘栅型场效应管Q1、BQ24650RVA芯片、输出接口J2构成，所述最大功率跟踪模块由第三电阻R3、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第二绝缘栅型场效应管Q2、BQ24650RVA芯片构成，所述参考电压及控制芯片使能模块由第十电阻、第十四电阻、第十五电阻R15、第三绝缘栅型场效应管Q3、BQ24650RVA芯片构成，所述TS模块由第十一电阻R11、第十二电阻R12、第十三电阻R13、BQ24650RVA芯片构成，所述电压反馈模块由第八电阻R8、第九电阻R9、第六电容C6、BQ24650RVA芯片构成。
所述输入端口J1与第一二极管D1的阳极相连，第二二极管D1的阴极与第一电阻R1的一端相连；第一电阻R1的另一端与第一电容C1的一端相连；第一电阻R1与第一电容C1的公共端连接到BQ24650RVA芯片的VCC管脚1；BQ24650RVA芯片的HIDRV管脚15与第一绝缘栅型场效应管Q1A的栅极相连；第一绝缘栅型场效应管Q1A的漏极与整流二极管D1的阴极相连；第一绝缘栅型场效应管Q1A的源极与第一绝缘栅型场效应管Q1B的漏极相连；第一绝缘栅型场效应管Q1B的栅极与BQ24650RVA芯片的LODRV管脚13相连；第一绝缘栅型场效应管Q1B的源极接地；第一绝缘栅型场效应管Q1A的源极与BQ24650RVA芯片的PH管脚14相连；电感L1的一端与第一绝缘栅型场效应管Q1A的源极相连；电感L1的另一端与第二电阻R2的一端相连；第二电阻R2的另一端与第二二极管D2的阳极相连；电感L1和第二电阻R2的公共端连接到BQ24650RVA芯片的SRP管脚10；第二二极管D2的阴极与整流第一二极管D1的阴极相连；第二二极管D2的正极与BQ24650RVA芯片的SRN管脚9相连；第五电容C5的一端与BQ24650RVA芯片的SRN管脚9相连；第五电容C5的另一端与第四电容C4的一端相连；第四电容C4的另一端接地；第四电容C4和第五电容C5的公共端连接到BQ24650RVA芯片的SRP管脚10；蓄电池的正极与第二二极管D2的正极相连；第二电容C2的一端与第二二极管D2的正极以及输出接口J2相连；第二电容C2的另一端接地；输出接口J2连接地面。
所述单片机的端口与第五电阻R5的一端相连；第五电阻R5的另一端与第二绝缘栅型场效应管Q2的栅极相连，同时连接到第六电阻R6的一端；第六电阻R6的另一端接地；第二绝缘栅型场效应管Q2的源极接地；第二绝缘栅型场效应管Q2的漏极与BQ24650RVA芯片的MPPSET管脚2、第三电阻R3的一端、第七电阻R7的一端相连；第三电阻R3的另一端与VIN相连；第七电阻R7的另一端连接地面。
所述第十四电阻R14的另一端连接到第三绝缘栅型场效应管Q3的栅极以及第十五电阻R15一端；第十五电阻R15的另一端接地；第三绝缘栅型场效应管Q3的漏极与BQ24650RVA芯片的TERM-EN管脚7相连；第三绝缘栅型场效应管Q3的源极接地，VREF与BQ24650RVA芯片的VREF管脚6相连；BQ24650RVA芯片的VREF管脚6与第十电阻R10的一端相连；第十电阻R10的另一端连接到BQ24650RVA芯片的TERM-EN管脚7；
所述BQ24650RVA芯片的TS管脚4与第十二电阻R12的一端相连；第十二电阻R12的另一端与第十一电阻R11的一端、第十三电阻R13的另一端相连；第十三电阻R13的另一端接地；第十一电阻R11的另一端与VREF相连。
所述BQ24650RVA芯片的VFB管脚8与第八电阻R8、第九电阻R9的一端相连；第八电阻R8的另一端与VBAT相连；第九电阻R9的另一端接地；第六电容C6与第八电阻R8并联。
本发明具有如下优点：太阳能电池板电压在低于蓄电池电压的情况下仍然可以对蓄电池进行充电。通过本发明所述充电系统，蓄电池可以获得尽可能多的能源，提高了蓄电池工作的持久性和可靠性。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.10kV电缆终端局部最大功率跟踪充电系统，其特征在于:由输入输出模块、最大功率跟踪模块、参考电压及控制芯片使能模块、TS模块、电压反馈模块组成，所述输入输出模块由输入接口、第一电阻、第二电阻、第一电容、第二电容、第一二极管、第二二极管、电感、第一绝缘栅型场效应管、第二绝缘栅型场效应管、BQ24650RVA芯片、输出接口构成，所述最大功率跟踪模块由第三电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第三绝缘栅型场效应管、BQ24650RVA芯片构成，所述参考电压及控制芯片使能模块由第十电阻、第十四电阻、第十五电阻、第四绝缘栅型场效应管、BQ24650RVA芯片构成，所述TS模块由第十一电阻、第十二电阻、第十三电阻、BQ24650RVA芯片构成，所述电压反馈模块由第八电阻、第九电阻、第六电容、BQ24650RVA芯片构成；
所述输入端口与第一二极管的阳极相连，第二二极管的阴极与第一电阻的一端相连；第一电阻的另一端与第一电容的一端相连；第一电阻与第一电容的公共端连接到BQ24650RVA芯片的VCC管脚；BQ24650RVA芯片的HIDRV管脚与第一绝缘栅型场效应管的栅极相连；第一绝缘栅型场效应管的漏极与第一二极管的阴极相连；第一绝缘栅型场效应管的源极与第二绝缘栅型场效应管的漏极相连；第二绝缘栅型场效应管的栅极与BQ24650RVA芯片的LODRV管脚相连；第二绝缘栅型场效应管的源极接地；第一绝缘栅型场效应管的源极与BQ24650RVA芯片的PH管脚相连；电感的一端与第一绝缘栅型场效应管的源极相连；电感的另一端与第二电阻的一端相连；第二电阻的另一端与第二二极管的阳极相连；电感和第二电阻的公共端连接到BQ24650RVA芯片的SRP管脚；第二二极管的阴极与第一二极管的阴极相连；第二二极管的正极与BQ24650RVA芯片的SRN管脚相连；第五电容的一端与BQ24650RVA芯片的SRN管脚相连；第五电容的另一端与第四电容的一端相连；第四电容的另一端接地；第四电容和第五电容的公共端连接到BQ24650RVA芯片的SRP管脚；蓄电池的正极与第二二极管的正极相连；第二电容的一端与第二二极管的正极以及输出接口相连；第二电容的另一端接地；输出接口连接地面。
2.根据权利要求1所述的10kV电缆终端局部最大功率跟踪充电系统，其特征在于:所述单片机的端口与第五电阻的一端相连；第五电阻的另一端与第三绝缘栅型场效应管的栅极相连，同时连接到第六电阻的一端；第六电阻的另一端接地；第三绝缘栅型场效应管的源极接地；第三绝缘栅型场效应管的漏极与BQ24650RVA芯片的MPPSET管脚、第三电阻的一端、第七电阻的一端相连；第三电阻的另一端与VIN相连；第七电阻的另一端连接地面。
3.根据权利要求2所述的10kV电缆终端局部最大功率跟踪充电系统，其特征在于:所述第十四电阻的另一端连接到第四绝缘栅型场效应管的栅极以及第十五电阻一端；第十五电阻的另一端接地；第四绝缘栅型场效应管的漏极与BQ24650RVA芯片的TERM-EN管脚相连；第四绝缘栅型场效应管的源极接地，VREF与BQ24650RVA芯片的VREF管脚相连；BQ24650RVA芯片的VREF管脚与第十电阻的一端相连；第十电阻的另一端连接到BQ24650RVA芯片的TERM-EN管脚。
4.根据权利要求3所述的1OkV电缆终端局部最大功率跟踪充电系统，其特征在于:所述BQ24650RVA芯片的TS管脚与第十二电阻的一端相连；第十二电阻的另一端与第十一电阻的一端、第十三电阻的另一端相连；第十三电阻的另一端接地；第十一电阻的另一端与VREF相连。
5.根据权利要求4所述的1OkV电缆终端局部最大功率跟踪充电系统，其特征在于:所述BQ24650RVA芯片的VFB管脚8与第八电阻、第九电阻的一端相连；第八电阻的另一端与VBAT相连；第九电阻的另一端接地；第六电容与第八电阻并联。
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