CN110676923A - 一种利用太阳能电池板均衡充电的控制电路 - Google Patents
一种利用太阳能电池板均衡充电的控制电路 Download PDFInfo
- Publication number
- CN110676923A CN110676923A CN201911026435.2A CN201911026435A CN110676923A CN 110676923 A CN110676923 A CN 110676923A CN 201911026435 A CN201911026435 A CN 201911026435A CN 110676923 A CN110676923 A CN 110676923A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- voltage
- electrically connected
- interface
- unit
- mcu
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 69
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims abstract description 20
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 43
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 32
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 32
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 4
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 4
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 2
- 208000027418 Wounds and injury Diseases 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 1
- 208000014674 injury Diseases 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 102220008221 rs199476324 Human genes 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
- H02J7/34—Parallel operation in networks using both storage and other dc sources, e.g. providing buffering
- H02J7/35—Parallel operation in networks using both storage and other dc sources, e.g. providing buffering with light sensitive cells
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
- H02J7/0013—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries acting upon several batteries simultaneously or sequentially
- H02J7/0014—Circuits for equalisation of charge between batteries
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
Abstract
本发明公开了一种利用太阳能电池板均衡充电的控制电路，包括太阳能电池板接口、滤波单元、前压检测单元、主降压单元、反馈单元、电流检测单元、均衡充电单元、电池组接口和MCU,所述太阳能电池板接口、滤波单元、主降压单元、电流检测单元、均衡充电单元和电池组接口依次电性连接，所述前压检测单元电性连接于主降压单元的输入端，所述反馈单元电性连接于所述主降压单元的输出端，所述前压检测单元、主降压单元、反馈单元、电流检测单元、均衡充电单元均与MCU电性连接；本发明解决了动力电池组充电不均衡的问题，同时对充电的电压进行了很好的调控，解决了太阳能电板为动力电池充电的问题，具有良好的市场应用价值。
Description
技术领域
本发明涉及充电电路领域，尤其涉及一种利用太阳能电池板均衡充电的控制电路。
背景技术
目前锂电池组的充电一般都采用串联充电，这主要是因为串联充电方法结构简单、成本低、较容易实现。但由于单体锂电池之间在容量、内阻、衰减特性、自放电等性能方面的差异，在对锂电池组串联充电时，电池组中容量最小的那只单体锂电池将最先充满电，而此时，其他电池还没有充满电，如果继续串联充电，则已充满电的单体锂电池就可能会被过充电。
而锂电池过充电会严重损害电池的性能，甚至可能会导致爆炸造成人员伤害，因此，为了防止出现单体锂电池过充电，锂电池组使用时一般配有电池管理系统（BatteryManagement System，简称BMS），通过电池管理系统对每一只单体锂电池进行过充电等保护。串联充电时，如果有一只单体锂电池的电压达到过充保护电压，电池管理系统会将整个串联充电电路切断，停止充电，以防止这只单体电池被过充电，而这样会造成其他锂电池无法充满电，这使得解决动力电池充电技术问题成为迫切需要解决的技术问题，同时通过太阳能电池板为电池组充电缺乏一套完整的控制电路。
现有技术存在缺陷，需要改进。
发明内容
为了解决现在技术存在的缺陷，本发明提供了一种利用太阳能电池板均衡充电的控制电路。
本发明提供的技术文案，一种利用太阳能电池板均衡充电的控制电路，包括太阳能电池板接口、滤波单元、前压检测单元、主降压单元、反馈单元、电流检测单元、均衡充电单元、电池组接口和MCU,所述太阳能电池板接口、滤波单元、主降压单元、电流检测单元、均衡充电单元和电池组接口依次电性连接，所述前压检测单元电性连接于主降压单元的输入端，所述反馈单元电性连接于所述主降压单元的输出端，所述前压检测单元、主降压单元、反馈单元、电流检测单元、均衡充电单元均与MCU电性连接；
太阳能电池板接口，设置于控制电路的起始端，用于电性连接太阳能电池板；
滤波单元，用于对太阳电池板输入的电压进行滤波；
前压检测单元，用于对主降压单元前的电压进行检测并将其值传入MCU中；
主降压单元，用于对控制电路的电压进行降压操作；
反馈单元，用于对主降压单元降压后的电压进行检测，并将其值传入MCU中；
电流检测单元，用于对主降压单元降压后的电流进行检测，并将其值传入MCU中；
均衡充电单元，用于对电池组接口进行均衡同步充电；
所述电池组接口设置为两个，分别为电池组接口J2和电池组接口J3，且两个电池组接口串接，用于电性连接电池，实现对电池进行串接充电；
MCU，用于接收前压检测单元和反馈单元的压值，并由此调节主降压单元的压降幅度；同时MCU，用于接收电流检测单元的流值，并调节均衡充电单元的充电方向。
优选地，所述均衡充电单元包括第二MOS管驱动芯片U3、两个NMOS管、电感L2、第一电压检测模块、第二电压检测模块和电流互感模块，所述第二MOS管驱动芯片U3的电源端电性连接芯片供电电源端，所述第二MOS管驱动芯片U3的输入端电性连接所述MCU的输出接口，第二MOS管驱动芯片U3的接地端接地，第二MOS管驱动芯片U3的输出端分别电性连接两个NMOS管的栅极，两个NMOS管分别为NMOS管Q3和NMOS管Q4，所述NMOS管Q3的漏极电性连接所述主降压单元的输出端的正极，所述NMOS管Q4的漏极电性连接所述NMOS管Q3的源极，所述NMOS管Q4的源极接地，所述电感L2串接于所述NMOS管Q3的源极与所述电池组接口J3的正极之间，所述电流互感模块串接于所述电感L2与所述电池组接口J3正极之间，所述电流互感模块的输出端电性连接所述MCU的输入接口，所述第一电压检测模块检测端电性连接于所述电池组接口J2的正极，所述第一电压检测模块的输出端电性连接所述MCU的输入接口，所述第二电压检测模块的检测端电性连接于所述电池组接口J3的正极，所述第二电压检测模块的输出端电性连接所述MCU的输入接口。
优选地，所述电流互感模块包括变压器CT1和整流桥，所述变压器的一次侧串联于所述电感L2与所述电池组接口J3正极之间，所述变压器的二次侧电性连接整流桥的输入端，整流桥的输出端电性连接所述MCU的输入接口。
优选地，所述主降压单元包括第一MOS管驱动芯片U1、NMOS管Q1、NMOS管Q2和电感L1，所述第一MOS管驱动芯片U1的电源端电性连接芯片供电电源端，所述第一MOS管驱动芯片U1的输入端电性连接所述MCU的输出接口，所述第一MOS管驱动芯片U1的接地端接地，所述第一MOS管驱动芯片U1的输出端分别电性连接NMOS管Q1的栅极和NMOS管Q2的栅极，所述NMOS管Q1的漏极电性连接所述太阳能电池板接口的正极，所述NMOS管Q2的漏极电性连接所述NMOS管Q1的源极，所述NMOS管Q2的源极接地，所述NMOS管Q1的源极与所述电池组接口J2的正极之间串接所述电感L1。
优选地，所述反馈单元包括串联的两个分压电阻R7、R8,电容C6、电阻R9和电容C7，两个分压电阻R7和R8串接后一端电性连接于所述主降压单元的输出端，另一端接地，两个分压电阻R7和R8串接后的中间端电性连接MCU的运放输入接口，两个分压电阻R7和R8串接后的中间端通过电容C6电性连接MCU的运放输出接口，所述MCU的运放输入接口与MCU的运放输出接口之间串接电阻R9和电容C7。
优选地，所述前压检测单元包括两个分压电阻R1、R2和电容C3，两个分压电阻R1、R2串接后一端电性连接太阳能电池板接口的正极，另一端接地，两个分压电阻R1、R2串接后的中间端电性连接所述MCU的输入接口,且两个分压电阻R1、R2串接后的中间端通过电容C3接地。
优选地，还设置芯片供电电源端模组，芯片供电电源端模组的输入端电性连接于电池组接口J2的正极，输出端电性连接于MCU的供电接口。
优选地，所述芯片供电电源端模组包括12V降压单元和5V降压单元，所述12V降压单元的输入端电性连接所述电池组接口J2的正极，所述12V降压单元的输出端电性连接所述5V降压单元的输入端，所述5V降压单元的输出端电性连接所述MCU的供电接口。
优选地，还设置烧录接口，所述烧录接口的复位引脚电性连接所述12V降压单元的输出端，所述烧录接口的供电引脚电性连接所述5V降压单元的输出端，所述烧录接口的输出管脚和输入管脚分别与MCU的输入接口和输出接口电性连接。
优选地，所述MCU的供电接口电性连接所述5V降压单元的输出端，且所述MCU的供电接口通过电容C24接地，所述MCU的接地接口接地。
相对于现有技术的有益效果，通过设置均衡充电单元，实现了对串联的两个电池实现均衡充电，防止一个电池未满，另一个电池过充的情况出现；通过设置前压检测单元以及反馈单元，实现对主降压单元降压前的电压和降压后的电压进行检测，并通过主降压单元进行调控，保护均衡充电单元的充电电压；通过设置主降压单元，实现对太阳能电池板接口的28V电压进行降压操作，供给均衡充电单元使用；通过设置电流检测单元，用于检测充电单元的充电电流；本发明解决了动力电池组充电不均衡的问题，同时对充电的电压进行了很好的调控，解决了太阳能电板为动力电池充电的问题，具有良好的市场应用价值。
附图说明
图1为本发明整体电路结构示意图；
图2为本发明滤波单元、主降压单元和反馈单元电路图；
图3为本发明均衡充电单元和电流检测单元电路图；
图4为本发明12V降压单元电路图；
图5为本发明5V降压单元电路图；
图6为本发明烧录接口电路图；
图7为本发明MCU连接电路图。
具体实施方式
需要说明的是，上述各技术特征继续相互组合，形成未在上面列举的各种实施例，均视为本发明说明书记载的范围；并且，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
为了便于理解本发明，下面结合附图和具体实施例，对本发明进行更详细的说明。附图中给出了本发明的较佳的实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本说明书所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“电性连接”另一个元件，它可以是直接电性连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本说明书所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
除非另有定义，本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是用于限制本发明。
下面结合附图对本发明作详细说明。
如图1所示，一种利用太阳能电池板均衡充电的控制电路，包括太阳能电池板接口、滤波单元、前压检测单元、主降压单元、反馈单元、电流检测单元、均衡充电单元、电池组接口和MCU,所述太阳能电池板接口、滤波单元、主降压单元、电流检测单元、均衡充电单元和电池组接口依次电性连接，所述前压检测单元电性连接于主降压单元的输入端，所述反馈单元电性连接于所述主降压单元的输出端，所述前压检测单元、主降压单元、反馈单元、电流检测单元、均衡充电单元均与MCU电性连接；
太阳能电池板接口，设置于控制电路的起始端，用于电性连接太阳能电池板；
滤波单元，用于对太阳电池板输入的电压进行滤波；
前压检测单元，用于对主降压单元前的电压进行检测并将其值传入MCU中；
主降压单元，用于对控制电路的电压进行降压操作；
反馈单元，用于对主降压单元降压后的电压进行检测，并将其值传入MCU中；
电流检测单元，用于对主降压单元降压后的电流进行检测，并将其值传入MCU中；
均衡充电单元，用于对电池组接口进行均衡同步充电；
所述电池组接口设置为两个，分别为电池组接口J2和电池组接口J3，且两个电池组接口串接，用于电性连接电池，实现对电池进行串接充电；
MCU，用于接收前压检测单元和反馈单元的压值，并由此调节主降压单元的压降幅度；同时MCU，用于接收电流检测单元的流值，并调节均衡充电单元的充电方向。
如图3所示，优选地，所述均衡充电单元包括第二MOS管驱动芯片U3、两个NMOS管、电感L2、第一电压检测模块、第二电压检测模块和电流互感模块，所述第二MOS管驱动芯片U3的电源端电性连接芯片供电电源端，所述第二MOS管驱动芯片U3的输入端电性连接所述MCU的输出接口，第二MOS管驱动芯片U3的接地端接地，第二MOS管驱动芯片U3的输出端分别电性连接两个NMOS管的栅极，两个NMOS管分别为NMOS管Q3和NMOS管Q4，所述NMOS管Q3的漏极电性连接所述主降压单元的输出端的正极，所述NMOS管Q4的漏极电性连接所述NMOS管Q3的源极，所述NMOS管Q4的源极接地，所述电感L2串接于所述NMOS管Q3的源极与所述电池组接口J3的正极之间，所述电流互感模块串接于所述电感L2与所述电池组接口J3正极之间，所述电流互感模块的输出端电性连接所述MCU的输入接口，所述第一电压检测模块检测端电性连接于所述电池组接口J2的正极，所述第一电压检测模块的输出端电性连接所述MCU的输入接口，所述第二电压检测模块的检测端电性连接于所述电池组接口J3的正极，所述第二电压检测模块的输出端电性连接所述MCU的输入接口。
如所述第二MOS管驱动芯片U3的型号设置为NCP5106，所述MCU的型号为PIC16F1778，第二MOS管驱动芯片U3的1管脚电性连接芯片供电电源端，且第二MOS管驱动芯片U3的1管脚通过电容C9接地，进行滤波；且第二MOS管驱动芯片U3的1管脚通过二极管D2电性连接至8管脚，第二MOS管驱动芯片U3的2管脚通过电阻R14电性连接PIC16F1778的23管脚，且第二MOS管驱动芯片U3的2管脚通过R11和R13并联接地，第二MOS管驱动芯片U3的3管脚通过电阻R12电性连接PIC16F1778的22管脚，第二MOS管驱动芯片U3的5管脚电性连接NMOS管Q4的栅极，第二MOS管驱动芯片U3的6管脚电性连接NMOS管Q4的漏极，第二MOS管驱动芯片U3的7管脚电性连接NMOS管Q3的栅极，第二MOS管驱动芯片U3的8管脚通过电容C10电性连接NMOS管Q4的漏极。
进一步地，所述第一电压检测模块包括电阻R19、电阻R20以及电容C12，所述电阻R19和电阻R20串联后接地，电阻R19和电阻R20串联后的中间端电性连接至PIC16F1778的19管脚，且PIC16F1778的19管脚通过电容C12接地，进行滤波。
进一步地，所述第二电压检测模块包括电阻R21、电阻R22以及电容C13，所述电阻R21和电阻R22串联后接地，电阻R21和电阻R22串联后的中间端电性连接至PIC16F1778的20管脚，且PIC16F1778的20管脚通过电容C13接地，进行滤波。
优选地，所述电流互感模块包括变压器CT1和整流桥，所述变压器CT1的一次侧串联于所述电感L2与所述电池组接口J3正极之间，所述变压器CT1的二次侧电性连接整流桥的输入端，整流桥的输出端电性连接所述MCU的输入接口。
如整流桥由二极管D6-D9构成，二极管D6和D7分别反接和正接于变压器CT1二次侧的一端，二极管D8和D9分别正接和反接于变压器CT1二次侧的另一端，二极管D7和D8的负极分别通过电容C11和电阻R17接地，且二极管D7和D8的负极共连后电性连接PIC16F1778的18管脚。
如图2所示，优选地，所述主降压单元包括第一MOS管驱动芯片U1、NMOS管Q1、NMOS管Q2和电感L1，所述第一MOS管驱动芯片U1的电源端电性连接芯片供电电源端，所述第一MOS管驱动芯片U1的输入端电性连接所述MCU的输出接口，所述第一MOS管驱动芯片U1的接地端接地，所述第一MOS管驱动芯片U1的输出端分别电性连接NMOS管Q1的栅极和NMOS管Q2的栅极，所述NMOS管Q1的漏极电性连接所述太阳能电池板接口的正极，所述NMOS管Q2的漏极电性连接所述NMOS管Q1的源极，所述NMOS管Q2的源极接地，所述NMOS管Q1的源极与所述电池组接口J2的正极之间串接所述电感L1。
如第一MOS管驱动芯片U1的型号设置为NCP5106，第一MOS管驱动芯片U1的1管脚电性连接芯片供电电源端。且第二MOS管驱动芯片U1的1管脚通过二极管D1电性连接至8管脚，第一MOS管驱动芯片U1的2管脚通过电阻R3电性连接PIC16F1778的13管脚，且第二MOS管驱动芯片U3的2管脚通过R5接地，第一MOS管驱动芯片U1的3管脚通过电阻R4电性连接PIC16F1778的12管脚，且第一MOS管驱动芯片U1的3管脚通过电阻R6接地，第一MOS管驱动芯片U1的5管脚电性连接NMOS管Q2的栅极，第一MOS管驱动芯片U1的6管脚电性连接NMOS管Q2的漏极，第一MOS管驱动芯片U1的7管脚电性连接NMOS管Q1的栅极，第一MOS管驱动芯片U1的8管脚通过电容C4电性连接NMOS管Q2的漏极。
进一步地，电感L1的右侧端通过电容C5接地，对输出的电压进行滤波。
优选地，所述反馈单元包括串联的两个分压电阻R7、R8,电容C6、电阻R9和电容C7，两个分压电阻R7和R8串接后一端电性连接于所述主降压单元的输出端，另一端接地，两个分压电阻R7和R8串接后的中间端电性连接MCU的运放输入接口，两个分压电阻R7和R8串接后的中间端通过电容C6电性连接MCU的运放输出接口，所述MCU的运放输入接口与MCU的运放输出接口之间串接电阻R9和电容C7。
优选地，所述前压检测单元包括两个分压电阻R1、R2和电容C3，两个分压电阻R1、R2串接后一端电性连接太阳能电池板接口的正极，另一端接地，两个分压电阻R1、R2串接后的中间端电性连接所述MCU的输入接口,且两个分压电阻R1、R2串接后的中间端通过电容C3接地。
进一步地，所述滤波单元设置为两个电容C1和C2，电容C1和C2并联与太阳能电池板接口的正负极之间，对输入的电压进行滤波。
进一步地，所述电流检测单元包括检测电阻R15和电流检测芯片U2，所述电流检测芯片U2的型号设置为MAX4376FAUK，所述检测电阻R15串联于主降压单元的输出端和均衡充电单元的输入端，所述电流检测芯片U2的1管脚电性连接PIC16F1778的9管脚，且所述电流检测芯片U2的1管脚通过电容C8和电阻R10并联后接地，对电流检测单元输出的信号进行滤波处理，所述电流检测芯片U2的2管脚接地，所述电流检测芯片U2的3管脚电性连接主降压单元的输出端的正极，所述电流检测芯片U2的4、5管脚分别电性连接检测电阻R15的高电位端和低电位端。
优选地，还设置芯片供电电源端模组，芯片供电电源端模组的输入端电性连接于电池组接口J2的正极，输出端电性连接于MCU的供电接口。
如图4所示，优选地，所述芯片供电电源端模组包括12V降压单元和5V降压单元，所述12V降压单元的输入端电性连接所述电池组接口J2的正极，所述12V降压单元的输出端电性连接所述5V降压单元的输入端，所述5V降压单元的输出端电性连接所述MCU的供电接口。
进一步地，所述12V降压单元设有降压芯片U4，降压芯片U4的型号设置为MP2451,MP2451的5管脚接电池组接口J2的正极，且MP2451的5管脚通过R23和R24串接接地，MP2451的4管脚电性连接于R23和R24串接后的中间端，且MP2451的4管脚通过电容C15接地，MP2451的2管脚接地，MP2451的1管脚通过电容C18与MP2451的6管脚电性连接，且MP2451的6管脚通过反接二极管D11接地，MP2451的6管脚电性连接电感L3的一端，电感L3的另一端即为芯片供电电源端，芯片供电电源端通过电容C20和电容C21并联后接地，且芯片供电电源端通过电容C19和电阻R30并联后与MP2451的3管脚电性连接，MP2451的3管脚通过电阻的29接地。
如图5所示，进一步地，所述5V降压单元设有降压芯片U5，降压芯片U5的型号设置为CJA1117-5，CJA1117-5的3管脚电性连接芯片供电电源端，CJA1117-5的2管脚为5V降压单元的输出端，CJA1117-5的1管脚接地。
如图6所示，优选地，还设置烧录接口，所述烧录接口的复位引脚电性连接所述12V降压单元的输出端，所述烧录接口的供电引脚电性连接所述5V降压单元的输出端，所述烧录接口的输出管脚和输入管脚分别与MCU的输入接口和输出接口电性连接。
如烧录接口设置为6针的烧录接口J4，烧录接口J4的1管脚通过电阻R28与芯片供电电源端电性连接，且芯片供电电源端通过电容C17接地，电阻R28的低电位端通过电容以16接地，且电阻R28的低电位端通过按键开头SW1接地，烧录接口J4的2管脚电性连接5V降压单元的输出端，且5V降压单元的输出端通过电容C14接地，烧录接口J4的3管脚接地，烧录接口J4的4管脚通过电阻R26与PIC16F1778的25管脚电性连接，烧录接口J4的5管脚通过电阻R27G与PIC16F1778的24管脚电性连接，烧录接口J4的6管脚空置。
如图7所示，优选地，所述MCU的供电接口电性连接所述5V降压单元的输出端，且所述MCU的供电接口通过电容C24接地，所述MCU的接地接口接地。
本发明的工作原理，
滤波及前压检测，如图2所示，太阳能电池板的接口上接入太阳能电池板，太阳能电池板提供28V的直流电压，经过滤波单元的两个电容C1和C2滤波后供给主降压单元，在主降压单元之间的前压检测单元中的R1和R2为电压进行分压，电容C3对分压后的低电压进行滤波处理，削掉电压的尖峰值，MCU监测到主降压单元前侧的电压值。
主路降压，如图2所示，通过主降压芯片U1、电感L1、NMOS管Q1和Q2构成BUCK型降压电路，MCU通过主降压芯片调节NMOS管Q1和Q2的开关频率，调节主降压单元的降压幅度，保证正常的充电电压，且反馈单元将通过电阻R7和电阻R8分压后的压值传入MCU，MCU根据此压值及主降压单元前侧的电压值，调节NMOS管Q1和Q2的开关频率，调节主降压单元的降压幅度，保证正常的充电电压，主降压单元将28V电压降至24V供给电池组进行充电。
电流检测，如图3所示，电流检测芯片U2通过检测电阻R15两端的压值进而得出主降压单元输出的电流值，MCU采集到此电流值，进行过流监测。
均衡充电，如图3所示，均衡充电单元对串联有电池组接口J2和J3的两个锂电池进行串联充电，同时电压L2被充电，第一电压检测模块和第二电压检测模块分别为接于电池组接口J2的第一锂电池和接于电池组接口J3的第二锂电池的电压进行检测，若第一锂电池电压高于第二锂电池电压一定阈值时，主降压芯片控制NMOS管Q1断开，形成开路，主降压单元不再为锂电池组接口供电，NMOS管Q3导通，第一锂电池对电感L2充电，之后NMOS管Q3断开，NMOS管Q4导通，电感L2对第二锂电池进行充电，减少第一锂电池与第二锂电池之间的压差；当第二锂电池电压高于第一锂电池电压一定阈值时，主降压芯片控制NMOS管Q1断开，形成开路，主降压单元不再为锂电池组接口供电，NMOS管Q4导通，对电感L2充电，之后NMOS管Q4断开，NMOS管Q3导通，电感L2对第一锂电池和第二锂电池进行同时充电，减小第二锂电池与第一锂电池之间的压差；当第一锂电池或第二锂电池对电感L2进行充电时，电流互感模块检测电流，若电流超过一定阈值，则控制NMOS管Q3或Q4的开关频率，减小充电的电流值，防止充电电流过大；NMOS管Q3T Q4的开关由MCU通过第二MOS管充电芯片U3进行控制；当第一锂电池与第二锂电池的压差在阈值内时，NMOS管Q1导通，继续对串联的电池组进行充电。
芯片供电，如图4和图5所示，12V降压单元将搭于电池组接口J2的正极24V电压降至12V，MP2451与后侧的二极管D11、电感L3、电容C20和C21构成BUCK降压型电路，将24V电压降压至12V电压；5V降压单元将12V电压通过CJA1117-5降压至5V，为MCU供电。
烧录，如图6所示，烧录接口电性连接烧录器，按动按键开关SW1使烧录接口J4的1管脚为低电平，对MCU进行复位，烧录接口J4的4、5管脚进行数据传输。
需要说明的是，上述各技术特征继续相互组合，形成未在上面列举的各种实施例，均视为本发明说明书记载的范围；并且，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
Claims (10)
1.一种利用太阳能电池板均衡充电的控制电路，其特征在于，包括太阳能电池板接口、滤波单元、前压检测单元、主降压单元、反馈单元、电流检测单元、均衡充电单元、电池组接口和MCU,所述太阳能电池板接口、滤波单元、主降压单元、电流检测单元、均衡充电单元和电池组接口依次电性连接，所述前压检测单元电性连接于主降压单元的输入端，所述反馈单元电性连接于所述主降压单元的输出端，所述前压检测单元、主降压单元、反馈单元、电流检测单元、均衡充电单元均与MCU电性连接；
太阳能电池板接口，设置于控制电路的起始端，用于电性连接太阳能电池板；
滤波单元，用于对太阳电池板输入的电压进行滤波；
前压检测单元，用于对主降压单元前的电压进行检测并将其值传入MCU中；
主降压单元，用于对控制电路的电压进行降压操作；
反馈单元，用于对主降压单元降压后的电压进行检测，并将其值传入MCU中；
电流检测单元，用于对主降压单元降压后的电流进行检测，并将其值传入MCU中；
均衡充电单元，用于对电池组接口进行均衡同步充电；
所述电池组接口设置为两个，分别为电池组接口J2和电池组接口J3，且两个电池组接口串接，用于电性连接电池，实现对电池进行串接充电；
MCU，用于接收前压检测单元和反馈单元的压值，并由此调节主降压单元的压降幅度；同时MCU，用于接收电流检测单元的流值，并调节均衡充电单元的充电方向。
2.根据权利要求1所述一种利用太阳能电池板均衡充电的控制电路，其特征在于，所述均衡充电单元包括第二MOS管驱动芯片U3、两个NMOS管、电感L2、第一电压检测模块、第二电压检测模块和电流互感模块，所述第二MOS管驱动芯片U3的电源端电性连接芯片供电电源端，所述第二MOS管驱动芯片U3的输入端电性连接所述MCU的输出接口，第二MOS管驱动芯片U3的接地端接地，第二MOS管驱动芯片U3的输出端分别电性连接两个NMOS管的栅极，两个NMOS管分别为NMOS管Q3和NMOS管Q4，所述NMOS管Q3的漏极电性连接所述主降压单元的输出端的正极，所述NMOS管Q4的漏极电性连接所述NMOS管Q3的源极，所述NMOS管Q4的源极接地，所述电感L2串接于所述NMOS管Q3的源极与所述电池组接口J3的正极之间，所述电流互感模块串接于所述电感L2与所述电池组接口J3正极之间，所述电流互感模块的输出端电性连接所述MCU的输入接口，所述第一电压检测模块检测端电性连接于所述电池组接口J2的正极，所述第一电压检测模块的输出端电性连接所述MCU的输入接口，所述第二电压检测模块的检测端电性连接于所述电池组接口J3的正极，所述第二电压检测模块的输出端电性连接所述MCU的输入接口。
3.根据权利要求2所述一种利用太阳能电池板均衡充电的控制电路，其特征在于，所述电流互感模块包括变压器CT1和整流桥，所述变压器的一次侧串联于所述电感L2与所述电池组接口J3正极之间，所述变压器的二次侧电性连接整流桥的输入端，整流桥的输出端电性连接所述MCU的输入接口。
4.根据权利要求1所述一种利用太阳能电池板均衡充电的控制电路，其特征在于，所述主降压单元包括第一MOS管驱动芯片U1、NMOS管Q1、NMOS管Q2和电感L1，所述第一MOS管驱动芯片U1的电源端电性连接芯片供电电源端，所述第一MOS管驱动芯片U1的输入端电性连接所述MCU的输出接口，所述第一MOS管驱动芯片U1的接地端接地，所述第一MOS管驱动芯片U1的输出端分别电性连接NMOS管Q1的栅极和NMOS管Q2的栅极，所述NMOS管Q1的漏极电性连接所述太阳能电池板接口的正极，所述NMOS管Q2的漏极电性连接所述NMOS管Q1的源极，所述NMOS管Q2的源极接地，所述NMOS管Q1的源极与所述电池组接口J2的正极之间串接所述电感L1。
5.根据权利要求4所述一种利用太阳能电池板均衡充电的控制电路，其特征在于，所述反馈单元包括串联的两个分压电阻R7、R8,电容C6、电阻R9和电容C7，两个分压电阻R7和R8串接后一端电性连接于所述主降压单元的输出端，另一端接地，两个分压电阻R7和R8串接后的中间端电性连接MCU的运放输入接口，两个分压电阻R7和R8串接后的中间端通过电容C6电性连接MCU的运放输出接口，所述MCU的运放输入接口与MCU的运放输出接口之间串接电阻R9和电容C7。
6.根据权利要求1所述一种利用太阳能电池板均衡充电的控制电路，其特征在于，所述前压检测单元包括两个分压电阻R1、R2和电容C3，两个分压电阻R1、R2串接后一端电性连接太阳能电池板接口的正极，另一端接地，两个分压电阻R1、R2串接后的中间端电性连接所述MCU的输入接口,且两个分压电阻R1、R2串接后的中间端通过电容C3接地。
7.根据权利要求1所述一种利用太阳能电池板均衡充电的控制电路，其特征在于，还设置芯片供电电源端模组，芯片供电电源端模组的输入端电性连接于电池组接口J2的正极，输出端电性连接于MCU的供电接口。
8.根据权利要求1所述一种利用太阳能电池板均衡充电的控制电路，其特征在于，所述芯片供电电源端模组包括12V降压单元和5V降压单元，所述12V降压单元的输入端电性连接所述电池组接口J2的正极，所述12V降压单元的输出端电性连接所述5V降压单元的输入端，所述5V降压单元的输出端电性连接所述MCU的供电接口。
9.根据权利要求8所述一种利用太阳能电池板均衡充电的控制电路，其特征在于，还设置烧录接口，所述烧录接口的复位引脚电性连接所述12V降压单元的输出端，所述烧录接口的供电引脚电性连接所述5V降压单元的输出端，所述烧录接口的输出管脚和输入管脚分别与MCU的输入接口和输出接口电性连接。
10.根据权利要求1所述一种利用太阳能电池板均衡充电的控制电路，其特征在于，所述MCU的供电接口电性连接所述5V降压单元的输出端，且所述MCU的供电接口通过电容C24接地，所述MCU的接地接口接地。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201911026435.2A CN110676923B (zh) | 2019-10-26 | 2019-10-26 | 一种利用太阳能电池板均衡充电的控制电路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201911026435.2A CN110676923B (zh) | 2019-10-26 | 2019-10-26 | 一种利用太阳能电池板均衡充电的控制电路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN110676923A true CN110676923A (zh) | 2020-01-10 |
| CN110676923B CN110676923B (zh) | 2021-08-20 |
Family
ID=69084093
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201911026435.2A Active CN110676923B (zh) | 2019-10-26 | 2019-10-26 | 一种利用太阳能电池板均衡充电的控制电路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN110676923B (zh) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102157966A (zh) * | 2011-04-12 | 2011-08-17 | 江西日普升太阳能光伏产业有限公司 | 多功能智能光伏控制器 |
| CN103825311A (zh) * | 2012-11-16 | 2014-05-28 | 飞秒光电科技(西安)有限公司 | 一种太阳能光伏发电用蓄电池充放电控制系统 |
| CN206820541U (zh) * | 2017-06-12 | 2017-12-29 | 中山市中泰能科技有限公司 | 一种太阳能不间断电源管理系统 |
| CN207753126U (zh) * | 2018-01-19 | 2018-08-21 | 东莞市海拓伟电子科技有限公司 | 一种锂电池管理系统 |
-
2019
- 2019-10-26 CN CN201911026435.2A patent/CN110676923B/zh active Active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102157966A (zh) * | 2011-04-12 | 2011-08-17 | 江西日普升太阳能光伏产业有限公司 | 多功能智能光伏控制器 |
| CN103825311A (zh) * | 2012-11-16 | 2014-05-28 | 飞秒光电科技(西安)有限公司 | 一种太阳能光伏发电用蓄电池充放电控制系统 |
| CN206820541U (zh) * | 2017-06-12 | 2017-12-29 | 中山市中泰能科技有限公司 | 一种太阳能不间断电源管理系统 |
| CN207753126U (zh) * | 2018-01-19 | 2018-08-21 | 东莞市海拓伟电子科技有限公司 | 一种锂电池管理系统 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN110676923B (zh) | 2021-08-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN205901410U (zh) | 组合式应急保障电源 | |
| CN102931702B (zh) | 电池组并联系统、装置及电池组并联方法 | |
| CN101795015A (zh) | 一种动力型车载锂电池组的智能充电系统及充电方法 | |
| CN111313510A (zh) | 磷酸铁锂电池保护板 | |
| CN102570558A (zh) | 一种镍氢镍镉电池的智能充电器及其控制方法 | |
| CN112737017A (zh) | 一种统一存储阵列的备份电池充电控制电路 | |
| CN106786967A (zh) | 一种电池管理装置及具有所述管理装置的电池充电系统 | |
| CN206650467U (zh) | 一种锂电池的充放电管理电路 | |
| CN102118016B (zh) | 一种充电器保护电路、含有该电路的充电器及其控制方法 | |
| CN211405532U (zh) | 一种家庭储能逆变器与锂电池并机系统 | |
| CN105762885A (zh) | 组合式超级电池及其供电方法 | |
| CN103545895B (zh) | 一种电池组均衡控制板 | |
| CN110676923B (zh) | 一种利用太阳能电池板均衡充电的控制电路 | |
| CN2174006Y (zh) | 多功能充电装置 | |
| CN216794664U (zh) | 一种充电电路和充电器 | |
| WO2022217721A1 (zh) | 智慧电池 | |
| CN211127295U (zh) | Ups锂电池一体化电源系统 | |
| CN212486147U (zh) | 一种对讲电池组的充电系统 | |
| CN108631373A (zh) | 对接充电系统 | |
| CN103199580A (zh) | 智能充电系统 | |
| CN203135471U (zh) | 一种电池控制系统、电池控制及管理系统 | |
| CN110994781A (zh) | Ups锂电池一体化电源系统 | |
| CN210468867U (zh) | 一种行车记录仪内部电源电路 | |
| CN215793294U (zh) | 一种汽车蓄电池欠电压保护装置 | |
| CN212136630U (zh) | 一种锂电池模组均衡模块 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20240524 Address after: 712000 intelligent manufacturing base of new energy and new materials, Xianyang science and Technology Industrial Park, Xingping City, Xianyang City, Shaanxi Province Patentee after: SHAANXI CHANGFENG POWER Co.,Ltd. Country or region after: China Address before: 518000 cultural and creative space of loushang cultural and Creative Industrial Park, Honggang Road, Qingshuihe street, Luohu District, Shenzhen City, Guangdong Province Patentee before: SHENZHEN AERFA WISDOM TECHNOLOGY Co.,Ltd. Country or region before: China |
|
| TR01 | Transfer of patent right |