CN107819351B - 一种太阳能储控电路 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了太阳能储控电路，当第一锂电池供电时，直到第一锂电池电量不足，才会切换到第二锂电池供电，为第二锂电池的充电保证了充足的时间；同理，在第二锂电池供电时，直到第二锂电池电量不足，才会切换到第一锂电池供电，为第一锂电池的充电保证了充足的时间。本发明中，通过第一通断元件、第二通断元件的配合，实现了了第一锂电池和第二锂电池的充放电保护。

Description

一种太阳能储控电路
技术领域
本发明涉及太阳能蓄电技术领域，尤其涉及一种太阳能储控电路。
背景技术
太阳能储电设备中，作为储能器件和供电电源的蓄电池，一直处于充电和放电同时进行的状态。如此，蓄电池损耗大，不利于节约成本。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种太阳能储控电路。
本发明提出的一种太阳能储控电路，包括：光伏元件、第一供电模块和第二供电模块；
第一供电模块包括：第一锂电池、第一晶体管、第一稳压管、第一电阻和第二电阻；第一晶体管为P沟道MOS管，其源极连接第一锂电池，其漏极连接负载和第二电阻的第一端；第一晶体管的栅极连接第一稳压管的正极，第一稳压管的负极通过第四电阻连接第一晶体管的源极；第二电阻的第二端通过第一电阻接地；
第二供电模块包括：第二锂电池、第三晶体管和第三电阻，第三晶体管为N沟道MOS管；第三晶体管的漏极通过第十电阻连接第二锂电池，其源极连接负载并通过第三电阻接地，其栅极连接通过第五电阻连接第二锂电池；
第一供电模块与第二供电模块互锁，第一锂电池为负载供电的状态下，第二锂电池与负载断开；
光伏元件通过第一通断元件连接第一锂电池进行充电，并通过第二通断元件连接第二锂电池进行充电；第一通断元件与第三晶体管连接，用于根据第三晶体管的通断切换通断状态；第二通断元件与第一晶体管连接，用于根据第一晶体管的通断切换通断状态。
优选地，第一供电模块和第二供电模块之间设有第二晶体管，第二晶体管为N沟道MOS管，其漏极连接第三晶体管的栅极，其栅极连接第二电阻的第二端，其源极接地。
优选地，第一通断元件采用N沟道的第四晶体管，其漏极连接光伏元件，其源极连接第一锂电池，其栅极通过第六电阻连接第三晶体管的源极。
优选地，第二通断元件采用N沟道的第五晶体管，其栅极通过第七电阻连接第一晶体管的，其漏极连接光伏元件，其源极连接第二锂电池。
优选地，第一锂电池通过通断单元连接第一晶体管的漏极和第四电阻。
优选地，通断单元采用开关。
优选地，还包括第六晶体管和第二稳压管；通断开关采用常态下闭合的继电器，其控制端连接第六晶体管的源极，第六晶体管的漏极通过第八电阻连接第二锂电池或者第三晶体管的源极；第六晶体管的栅极连接第二稳压管的正极，第二稳压管的负极通过第九电阻连接第二锂电池或者第三晶体管的源极。
本发明中，当第一锂电池供电时，第二锂电池与负载断开；当第二锂电池供电时，第一锂电池与负载断开，避免了双电源供电。另外，在第一锂电池供电时，光伏元件仅为第二锂电池充电；在第二锂电池供电时，光伏元件仅为第一锂电池供电。如此，避免了锂电池充放电同时进行的情况，有利于延长锂电池使用寿命。
本发明中，第一锂电池供电时，直到第一锂电池电量不足，才会切换到第二锂电池供电，为第二锂电池的充电保证了充足的时间；同理，在第二锂电池供电时，直到第二锂电池电量不足，才会切换到第一锂电池供电，为第一锂电池的充电保证了充足的时间。本发明中，通过第一通断元件、第二通断元件的配合，实现了了第一锂电池和第二锂电池的充放电保护。
附图说明
图1为实施例1提出的一种太阳能储控电路结构图；
图2为实施例2提出的一种太阳能储控电路结构图。
具体实施方式
参照图1，本发明提出的一种太阳能储控电路，包括：光伏元件、第一供电模块和第二供电模块。
第一供电模块包括：第一锂电池、第一晶体管Q1、第一稳压管ZD1、第一电阻R1和第二电阻R2。第一晶体管Q1为P沟道MOS管，其源极连接第一锂电池，其漏极连接负载和第二电阻的第一端。第一晶体管Q1的栅极连接第一稳压管ZD1的正极，第一稳压管ZD1的负极通过第四电阻R4连接第一晶体管Q1的源极。第二电阻R2的第二端通过第一电阻接地。第一锂电池电量充足的情况下，第一稳压管ZD1被击穿，第一晶体管Q1的栅极得电，从而，第一晶体管Q1导通，第一锂电池通过第一晶体管Q1向负载供电。
第二供电模块包括：第二锂电池、第三晶体管Q3和第三电阻R3，第三晶体管Q3为N沟道MOS管。第三晶体管Q3的漏极通过第十电阻R10连接第二锂电池，其源极连接负载并通过第三电阻R3接地，其栅极连接通过第五电阻R5连接第二锂电池。第二锂电池工作状态下，第三晶体管Q3的栅极为高电平，从而第三晶体管Q3导通，第二锂电池通过第三晶体管Q3向负载供电。
第一供电模块与第二供电模块互锁，第一锂电池为负载供电的状态下，第二锂电池与负载断开。第一供电模块中，当第一锂电池电量不足，则第一稳压管截止，第一晶体管Q1栅极失电从而截止，负载与第一锂电池断开，此时，第二供电模块中，第二锂电池与负载导通进行供电。
具体的，本实施方式中，第一供电模块和第二供电模块之间设有第二晶体管Q2，第二晶体管Q2为N沟道MOS管，其漏极连接第三晶体管Q3的栅极，其栅极连接第二电阻R2的第二端，其源极接地。
第一锂电池电量充足的情况下，第一晶体管Q1的漏极通过第一电阻R1和第二电阻R2拉高电平，第二晶体管Q2的栅极上电，第二晶体管Q2的源极接地，从而，第二晶体管Q2导通，第三晶体管Q3栅极通过第二晶体管Q2接地从而拉低电平，第三晶体管Q3截止，第二锂电池与负载断开连接。
第一锂电池电量不足时，第一稳压管ZD1截止，第一晶体管Q1栅极失电从而截止，负载与第一锂电池断开，第二晶体管Q2的栅极失电从而截止，第三晶体管Q3的栅极被第二锂电池拉高电平，从而第三晶体管Q3导通，第二锂电池通过第三晶体管Q3向负载供电。
光伏元件通过第一通断元件连接第一锂电池进行充电，并通过第二通断元件连接第二锂电池进行充电。第一通断元件与第三晶体管Q3连接，用于根据第三晶体管Q3的通断切换通断状态。第二通断元件与第一晶体管Q1连接，用于根据第一晶体管Q1的通断切换通断状态。如此，本实施方式中，当第一锂电池供电时，第二锂电池与负载断开；当第二锂电池供电时，第一锂电池与负载断开，避免了双电源供电。另外，在第一锂电池供电时，光伏元件仅为第二锂电池充电；在第二锂电池供电时，光伏元件仅为第一锂电池供电。如此，避免了锂电池充放电同时进行的情况，有利于延长锂电池使用寿命。
本实施方式中，第一锂电池供电时，直到第一锂电池电量不足，才会切换到第二锂电池供电，为第二锂电池的充电保证了充足的时间；同理，在第二锂电池供电时，直到第二锂电池电量不足，才会切换到第一锂电池供电，为第一锂电池的充电保证了充足的时间。本实施方式中，通过第一通断元件、第二通断元件的配合，实现了了第一锂电池和第二锂电池的充放电保护。
本实施方式中，第一通断元件采用N沟道的第四晶体管Q4，其漏极连接光伏元件，其源极连接第一锂电池，其栅极通过第六电阻R6连接第三晶体管Q3的源极。如此，当第三晶体管Q3导通，则第四晶体管Q4导通，光伏元件向第一锂电池充电。
本实施方式中，第二通断元件采用N沟道的第五晶体管Q5，其栅极通过第七电阻R7连接第一晶体管Q1的，其漏极连接光伏元件，其源极连接第二锂电池。如此，当第一晶体管Q1导通，则第五晶体管Q5导通，则光伏元件向第二锂电池充电。
本实施方式中，第一锂电池通过通断单元连接第一晶体管Q1的漏极和第四电阻R4。本实施方式中，当第一稳压管ZD1断开后，通断单元随着断开，直到外力作用使得通断单元闭合。本实施方式中，只有通断单元闭合，且第一锂电池的电量足以击穿第二稳压管ZD2的情况下，第一锂电池才向负载供电。如此，通过通断单元可控制第一锂电池与第一晶体管Q1源极之间的通断，从而防止第一稳压管ZD1随着第一锂电池的充放电而频繁切换状态。
实施例1
本实施例中，通断单元采用开关JK1，具体为手动开关，，开关JK1在导电状态下一直维持闭合状态第一供电模块断开后，开关断开，直到手动将开关JK1闭合。
实施例2
本实施例中的太阳能储控电路还包括第六晶体管Q6和第二稳压管ZD2。通断开关采用常态下闭合的继电器J1，具体的，继电器J1在控制端得电的情况下断开，在控制端失电的情况下闭合。
本实施方式中，继电器J1控制端连接第六晶体管Q6的源极，第六晶体管Q6的漏极通过第八电阻R8连接第三晶体管Q3的源极。第六晶体管Q6的栅极连接第二稳压管ZD2的正极，第二稳压管ZD2的负极通过第九电阻R9连接第三晶体管Q3的源极。
如此，当第三晶体管Q3导通，则第三晶体管Q3的源极得电。如果第二锂电池电量充足，则第二稳压管ZD2被击穿，第六晶体管Q6的栅极为高电平，第六晶体管Q6导通，继电器J1控制端通过第六晶体管Q6连接第三晶体管Q3的源极，从而继电器J1控制端得电以维持继电器J1断开状态。如果第二锂电池电量不足，则第二稳压管ZD2截止，第六晶体管Q6截止，继电器J1控制端失电，从而继电器J1闭合。如此，通过继电器J1可保证负载切换到第二锂电池供电后，直到第二锂电池电量消耗到一定程度，才会切换回第一锂电池供电，从而给第一锂电池预留足够的充电时间；同理，在第一锂电池供电时间内，可向第二锂电池充电。
本实施方式中，通过第二稳压管ZD2对第二锂电池的电量进行监测，具体实施时，也可将第六晶体管Q6的漏极通过第八电阻R8连接第二锂电池，第二稳压管ZD2的负极通过第九电阻R9连接第二锂电池。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种太阳能储控电路，其特征在于，包括：光伏元件、第一供电模块和第二供电模块；
第一供电模块包括：第一锂电池、第一晶体管(Q1)、第一稳压管(ZD1)、第一电阻(R1)和第二电阻(R2)；第一晶体管(Q1)为P沟道MOS管，其源极连接第一锂电池，其漏极连接负载和第二电阻的第一端；第一晶体管(Q1)的栅极连接第一稳压管(ZD1)的正极，第一稳压管(ZD1)的负极通过第四电阻(R4)连接第一晶体管(Q1)的源极；第二电阻(R2)的第二端通过第一电阻接地；
第二供电模块包括：第二锂电池、第三晶体管(Q3)和第三电阻(R3)，第三晶体管(Q3)为N沟道MOS管；第三晶体管(Q3)的漏极通过第十电阻(R10)连接第二锂电池，其源极连接负载并通过第三电阻(R3)接地，其栅极连接通过第五电阻(R5)连接第二锂电池；
第一供电模块与第二供电模块互锁，第一锂电池为负载供电的状态下，第二锂电池与负载断开；
光伏元件通过第一通断元件连接第一锂电池进行充电，并通过第二通断元件连接第二锂电池进行充电；第一通断元件与第三晶体管(Q3)连接，用于根据第三晶体管(Q3)的通断切换通断状态；第二通断元件与第一晶体管(Q1)连接，用于根据第一晶体管(Q1)的通断切换通断状态；
第一供电模块和第二供电模块之间设有第二晶体管(Q2)，第二晶体管(Q2)为N沟道MOS管，其漏极连接第三晶体管(Q3)的栅极，其栅极连接第二电阻(R2)的第二端，其源极接地。
2.如权利要求1所述的太阳能储控电路，其特征在于，第一通断元件采用N沟道的第四晶体管(Q4)，其漏极连接光伏元件，其源极连接第一锂电池，其栅极通过第六电阻(R6)连接第三晶体管(Q3)的源极。
3.如权利要求1所述的太阳能储控电路，其特征在于，第二通断元件采用N沟道的第五晶体管(Q5)，其栅极通过第七电阻(R7)连接第一晶体管(Q1)的，其漏极连接光伏元件，其源极连接第二锂电池。
4.如权利要求1所述的太阳能储控电路，其特征在于，第一锂电池通过通断单元连接第一晶体管(Q1)的漏极和第四电阻(R4)。
5.如权利要求4所述的太阳能储控电路，其特征在于，通断单元采用开关(JK1)。
6.如权利要求4所述的太阳能储控电路，其特征在于，还包括第六晶体管(Q6)和第二稳压管(ZD2)；通断开关采用常态下闭合的继电器(J1)，其控制端连接第六晶体管(Q6)的源极，第六晶体管(Q6)的漏极通过第八电阻(R8)连接第二锂电池或者第三晶体管(Q3)的源极；第六晶体管(Q6)的栅极连接第二稳压管(ZD2)的正极，第二稳压管(ZD2)的负极通过第九电阻(R9)连接第二锂电池或者第三晶体管(Q3)的源极。
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