CN105762769A - 一种应用于太阳能光伏产品的电池保护电路 - Google Patents

一种应用于太阳能光伏产品的电池保护电路 Download PDF

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Abstract

本发明属于保护电路技术领域,尤其涉及一种应用于太阳能光伏产品的电池保护电路。在本发明实施例中,应用于太阳能光伏产品的电池保护电路由过充保护电路和过放保护电路两部分构成,该电路均采用常规元器件构成,成本低廉,另外通过调整外围电阻便可达到调整过充保护和过放保护电压点的目的,提高了电路的精度,满足产品的要求。

Description

一种应用于太阳能光伏产品的电池保护电路
技术领域
[0001]本发明属于保护电路技术领域,尤其涉及一种应用于太阳能光伏产品的电池保护电路。
背景技术
[0002]众所周知,对于可充电电池都需要对其进行严格的过充过放保护,否则会影响电池的使用寿命甚至使电池彻底损坏。对于保护电路,普通的做法是利用电池专用的保护芯片做核心器件去设计,然而存在一定的局限性和不足:
[0003] 1、电池是化学能源,它的最佳过充过放保护电压实际上不是一定固定值,它与温度有很大的关系,所以我们经常会根据不同的使用环境微调过充和过放保护电压点。但如果采用的是专用的保护芯片来设计是无法调整该电压的,因为芯片内部已经固定了这两个电压点。
[0004] 2、不同材料体系的电池其保护点是不同的,如锂离子电池过充保护通常是4.2V,而磷酸铁锂电池即是3.65V.为了适配产品使用不同的电池,我们就得使用不同的芯片,这样电路的通用性就变差了。
[0005] 3、现有的电池保护电路的成本比较高。
发明内容
[0006]本发明实施例的目的在于提供一种应用于太阳能光伏产品的电池保护电路,旨在解决现在的电池保护电路存在精度低、成本高的问题。
[0007]本发明实施例是这样实现的,一种应用于太阳能光伏产品的电池保护电路,所述应用于太阳能光伏产品的电池保护电路包括:
[0008]连接在太阳能电池片的正极端、负极端与充电电池BTI之间,对所述充电电池BTI进行过充保护的过充保护电路;
[0009]连接在所述充电电池BTl和负载之间,对所述充电电池BTl进行过放保护的过放保护电路。
[0010]上述结构中,所述过充保护电路包括:
[0011] 电阻Rl、电阻R2、电阻R3、肖特基二极管Dl和三端稳压器Ul ;
[0012]所述肖特基二极管Dl的正极接所述太阳能电池片的正极端,所述肖特基二极管Dl的负极接所述充电电池BTl的正极,所述三端稳压器Ul的阴极通过所述电阻Rl接所述太阳能电池片的正极端,所述三端稳压器Ul的阳极接所述太阳能电池片的负极端,所述电阻R2和电阻R3串联在所述肖特基二极管Dl的负极与地之间,所述三端稳压器Ul的控制端接所述电阻R2和电阻R3的公共连接端。
[0013]上述结构中,所述过放保护电路包括:
[0014] 电阻R4、电阻R5、电阻R7、电压比较器U2和开关管;
[0015] 所述电压比较器U2的输入端IN通过所述电阻R4接所述充电电池BTl的正极,所述电压比较器U2的输出端OUT通过所述电阻R5接所述负载的正极,所述电阻R7连接在所述电压比较器U2的输入端IN和输出端OUT之间,所述电压比较器U2的接地端GND接地,所述开关管的第一端接所述负载的正极,所述开关管的第二端接地,所述开关管的控制端接所述电压比较器U2的输出端OUT。
[0016]上述结构中,所述开关管采用MOS管Q3,所述MOS管Q3的漏极为所述开关管的第一端,所述MOS管Q3的源极为所述开关管的第二端,所述MOS管Q3的栅极为所述开关管的控制端。
[0017]在本发明实施例中,应用于太阳能光伏产品的电池保护电路由过充保护电路和过放保护电路两部分构成,该电路均采用常规元器件构成,成本低廉,另外通过调整外围电阻便可达到调整过充保护和过放保护电压点的目的,提高了电路的精度,满足产品的要求。
附图说明
[0018]图1是本发明实施例提供的应用于太阳能光伏产品的电池保护电路的电路结构图。
具体实施方式
[0019]为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明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仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
[0020]图1示出了本发明实施例提供的应用于太阳能光伏产品的电池保护电路的电路结构,为了便于说明,仅示出了与本发明实施例相关的部分。
[0021] 一种应用于太阳能光伏产品的电池保护电路,所述应用于太阳能光伏产品的电池保护电路包括:
[0022 ]连接在太阳能电池片的正极端、负极端与充电电池BTI之间,对所述充电电池BTI进行过充保护的过充保护电路I;
[0023]连接在所述充电电池BTl和负载之间,对所述充电电池BTl进行过放保护的过放保护电路2。
[0024]作为本发明一实施例,所述过充保护电路I包括:
[0025] 电阻Rl、电阻R2、电阻R3、肖特基二极管Dl和三端稳压器Ul;
[0026]所述肖特基二极管Dl的正极接所述太阳能电池片的正极端S0LAR+,所述肖特基二极管Dl的负极接所述充电电池BTl的正极,所述三端稳压器Ul的阴极通过所述电阻Rl接所述太阳能电池片的正极端S0LAR+,所述三端稳压器Ul的阳极接所述太阳能电池片的负极端S0LAR-,所述电阻R2和电阻R3串联在所述肖特基二极管Dl的负极与地之间,所述三端稳压器Ul的控制端接所述电阻R2和电阻R3的公共连接端。
[0027]作为本发明一实施例,所述过放保护电路2包括:
[0028] 电阻R4、电阻R5、电阻R7、电压比较器U2和开关管21;
[0029] 所述电压比较器U2的输入端IN通过所述电阻R4接所述充电电池BTl的正极,所述电压比较器U2的输出端OUT通过所述电阻R5接所述负载的正极,所述电阻R7连接在所述电压比较器U2的输入端IN和输出端OUT之间,所述电压比较器U2的接地端GND接地,所述开关管21的第一端接所述负载的正极,所述开关管21的第二端接地,所述开关管21的控制端接所述电压比较器U2的输出端OUT。
[0030]作为本发明一实施例,所述开关管21采用MOS管Q3,所述MOS管Q3的漏极为所述开关管21的第一端,所述MOS管Q3的源极为所述开关管21的第二端,所述MOS管Q3的栅极为所述开关管21的控制端。
[0031]下面举例说明该应用于太阳能光伏产品的电池保护电路的工作原理:
[0032] 1、过充保护原理:白天太阳能电池片吸收阳光后产生电压加在SOLAR+和SOLAR-两端,并通过肖特基二极管Dl对充电电池BTl进行充电,随着电池电压的升高,三端稳压器Ul的控制端经电阻R2、R3分压后的电压也跟着升高,当电池电压达到电池过充保护的阀值时,经过计算设定的电阻R2、R3的分压正好也达到三端稳压器Ul内部基准电压(TL431为2.5V,TL432为1.25V),此时三端稳压器内部电路翻转,由原来的截止变成导通,太阳能电池片产生的电流经R1、从Ul的阴极到阳极被傍路,肖特基二极管Dl不再有电流流入,充电电池BTl不再被充电,从而保护了电池,完成了过充保护。
[0033] 通过调整电阻Rl、R2和R3的电阻值便可以调整分压比,从而改变了过充保护电压点的阀值,也就是因为这样,此电路便可以适用于所有不同种类的电池系统。
[0034] 2、过放保护原理:当充电电池BTI电量充足时,电压比较器U2的输出端OUT输出高电平,使得MOS管Q3导通,负载得电正常工作。当充电电池BTl电量不足时,电压很低,低于电压比较器U2的门槛电压(从2.2-5.0 V可选)时,U2的输出端OUT输出低电平,MOS管Q3截止。从充电电池BTl正极---负载---Q3—充电电池BTl负极的回路被切断,负载不工作,从而使得电池不会被进一步放电,起到过放保护作用。
[0035] 通过调整电阻R4和R7的阻值,可以调节过放恢复电压。
[0036]在本发明实施例中,应用于太阳能光伏产品的电池保护电路由过充保护电路和过放保护电路两部分构成,该电路均采用常规元器件构成,成本低廉,另外通过调整外围电阻便可达到调整过充保护和过放保护电压点的目的,提高了电路的精度,满足产品的要求。
[0037]以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种应用于太阳能光伏产品的电池保护电路,其特征在于,所述应用于太阳能光伏广品的电池保护电路包括: 连接在太阳能电池片的正极端、负极端与充电电池BTl之间,对所述充电电池BTI进行过充保护的过充保护电路; 连接在所述充电电池BTI和负载之间,对所述充电电池BTI进行过放保护的过放保护电路。
2.如权利要求1所述的应用于太阳能光伏产品的电池保护电路,其特征在于,所述过充保护电路包括: 电阻Rl、电阻R2、电阻R3、肖特基二极管DI和三端稳压器Ul; 所述肖特基二极管Dl的正极接所述太阳能电池片的正极端,所述肖特基二极管Dl的负极接所述充电电池BTl的正极,所述三端稳压器Ul的阴极通过所述电阻Rl接所述太阳能电池片的正极端,所述三端稳压器Ul的阳极接所述太阳能电池片的负极端,所述电阻R2和电阻R3串联在所述肖特基二极管Dl的负极与地之间,所述三端稳压器Ul的控制端接所述电阻R2和电阻R3的公共连接端。
3.如权利要求2所述的应用于太阳能光伏产品的电池保护电路,其特征在于,所述过放保护电路包括: 电阻R4、电阻R5、电阻R7、电压比较器U2和开关管; 所述电压比较器U2的输入端IN通过所述电阻R4接所述充电电池BTl的正极,所述电压比较器U2的输出端OUT通过所述电阻R5接所述负载的正极,所述电阻R7连接在所述电压比较器U2的输入端IN和输出端OUT之间,所述电压比较器U2的接地端GND接地,所述开关管的第一端接所述负载的正极,所述开关管的第二端接地,所述开关管的控制端接所述电压比较器U2的输出端OUT。
4.如权利要求3所述的应用于太阳能光伏产品的电池保护电路,其特征在于,所述开关管采用MOS管Q3,所述MOS管Q3的漏极为所述开关管的第一端,所述MOS管Q3的源极为所述开关管的第二端,所述MOS管Q3的栅极为所述开关管的控制端。
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