CN201887691U - 一种有过放电保护电路的太阳能供电设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种有过放电保护电路的太阳能供电设备，包括太阳能电池组件、光伏控制器、蓄电池组件，其中：光伏控制器包括防反充电路、过充电保护电路、过放电保护电路、电源输出电路，所述过放电保护电路包括迟滞比较器电路。本实用新型利用迟滞比较器电路对设备进行过放电保护，通过该电路防止欠压保护临界点震荡，有效防止因过放电给供电设备造成的损害，并且电路稳定安全适应高原等特殊环境的使用需要。

Description

一种有过放电保护电路的太阳能供电设备

技术领域

本实用新型属于电源供电设备领域，尤其涉及一种多用途太阳能供电装置，特别涉及一种过放电保护电路的太阳能供电设备。

背景技术

长期以来，由于地理位置、气候恶劣、交通不畅及历史诸多原因和传统习俗等因素的影响，使得藏区及其他少数民族地区的文化和经济欠发达。与内地低海拔地区相比，文化与科技明显滞后，呈现出大幅度的阶梯式落差。由于生活习惯及消费观念与内地各有不同以及各少数民族固有的自给自足的传统的需求模式，以及自然环境和地理环境的影响，严重阻碍了科学文化技术在少数民族地区的发展。使得少数地区居民的文化娱乐活动相当贫乏。

特定的地理位置和环境造就了藏区及其他少数民族地区长久以来的闭塞状态，长久以来传统的日出而作、日落而息、自给自足的朴实生活方式已经不能满足我国少数民族人民的文化和生活娱乐的需求。随着社会日益发展的进程，进一步发展和丰富藏区及其他少数民族地区的科学技术与文化生活迫在眉睫。

目前为了解决农牧地区的照明问题，采取了一系列的措施，制定并实现了户户通电的工程。解决边远地区用电问题，特别是在日光充足地区的用电太阳能光伏电源是最好的选择。但目前的太阳能光伏电源用途单一，只能照明；电源自我保护功能不全面；特别是交直流同时需要不能得到满足等，这严重制约了太阳能光伏电源的应用和发展。

由于太阳能光伏电源使用环境的特殊性，电源充放电环境不稳定，常常因为用电需要超负荷使用，电池容易因过放电被破坏，系统需要设置保护电路，现有保护电路复杂不适应高原和经常流动的需要。

发明内容

本实用新型公开了一种有过放电保护电路的太阳能供电设备。本实用新型要解决的问题是提供一种太阳能供电设备，它能有效防止因过放电给供电设备造成的损害。

本实用新型通过以下技术方案实现：

一种有过放电保护电路的太阳能供电设备，包括太阳能电池组件、光伏控制器、蓄电池组件，其中：光伏控制器包括防反充电路、过充电保护电路、过放电保护电路、电源输出电路，所述过放电保护电路包括迟滞比较器电路。

进一步所述迟滞比较器电路包括比较器U2A、与比较器U2A正输入端连接的基准电压电路电阻R14和与电阻R14连接的二极管D6和D7、与比较器U2A负输入端连接的电阻R15、与电阻R15连接的取样电路电阻R11和R10。

进一步所述过放电保护电路包括与继电器SJ1连接的三极管Q2、三极管Q2通过电阻R5与比较器U2A连接。

进一步所述过放电保护电路包括电阻R19组成的反馈电路。

电路中采用迟滞比较器电路对设备进行过放电保护，通过该电路防止欠压保护临界点的震荡，电源开关S1打开，系统开始工作，通过开关S1，继电器SJ1对外供电，控制电源由电池电压VBAT通过二极管D8提供的V12，比较电路负输入从电池VBAT由电阻R10，R11分压取样得来的采样电压RSTL通过电阻R15输入到比较器负输入端，和正输入端通过电阻R14输入的比较基准电压V1(通过二极管D6，D7分压得来)进行比较，当负输入端的采样电压RSTL高于正输入端的V1时，比较器输出低，通过电阻R5驱动三极管Q2导通，继电器SJ1闭合，正常放电图4中b线过程，当负输入端的采样电压RSTL低于正输入端的V1时，比较器输出高，电池电压VBAT在Vb处，通过电阻R5使三极管Q2截至，继电器SJ1断开，停止放电，起到欠压保护功能，由于有电阻R19形成的反馈电路构成了迟滞效应，当电池电压VBAT上升到Vb处时，比较器输出不变，继电器也不动作，直到电池VBAT电压上升到Va时，也就是采样电压RSTL又高于V1时，比较器输出低，通过电阻R5驱动三极管Q2导通，继电器SJ1闭合，又开始放电，这其中的ΔV就是防止欠压保护临界点震荡的门限电压。比如我放电电池保护电压是10.8V(Vb)，那么电池电压低于这个值时电路保护，继电器SJ1断开，不对外供电，这时没有负载，电压又会上升到高于10.8V(Vb)，如果没有迟滞效应，那么继电器闭合，又开始对外供电，但是一供电电压又下来，这样就形成震荡，有了迟滞效应，那么断开后电压上升到Vb时继电器就不会闭合，而要到Va时继电器才会闭合工作，对外供电，这里就有个ΔV来做缓冲，防止震荡产生，起到保护电路和设备的作用。

蓄电池过充电保护电路是充电电压高于保护电压时，风鸣器发出报警声，同时继电器自动断开充电线路。

光伏控制器可以包括多种电源输出插口，可以包括三个12V的直流电压输出接口，可用于照明、卫星接收机、高清HEVD等等。一个5V手机充电端口，在这样一个信息化时代，便携式的手机加油站让大家生活更方便、更轻松。

上述各电子元件均有市售。

本实用新型的有益性：本实用新型实现了交直流电的输出，并且由于本实用新型具有多种保护功能使电源更稳定、安全、耐用，其最长满负荷使用的情况下可连续使用18个小时以上。这大大扩展了太阳能供电电源的应用，具有很好的应用价值。该产品可解决无电网、无光缆地区及缺电的家庭、野处作业单位及旅游、边防的照明、多媒体设备等多用途使用。本实用新型利用迟滞比较器电路对设备进行过放电保护，通过该电路防止欠压保护临界点震荡，有效防止因过放电给供电设备造成的损害，并且电路稳定安全适应高原等特殊环境的使用需要。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型系统原理结构框图；

图2是本实用新型连接使用示意框图；

图3是本实用新型防过放电保护电路图；

图4是本实用新型电压迟滞逻辑坐标图。

具体实施方式

结合图1至图4。

图1是本实用新型系统原理结构框图，如图所示：系统功能包括防反充电路B、过充电保护电路A、过放电保护电路C、电源输出电路D。防反充电路B包括图中B所在虚线框图，过充电保护电路A包括图中A所在虚线框图，过放电保护电路C包括图中C所在虚线框图，电源输出电路D包括图中D所在虚线框图。

图2是本实用新型连接使用示意框图，如图所示：太阳能电池板经一定能量阳光照射后，将光能转换成电能。多功能光伏电源中的控制器把太阳能电池产生的电能存储于蓄电池中。用电时光伏控制系统将蓄电池中的电能合理的分配给不同的负载上。

图3是本实用新型防过放电保护电路图，图4是本实用新型电压迟滞逻辑坐标图。电路中用到了迟滞比较器电路，通过该电路防止欠压保护临界点的震荡，电源开关S1打开，系统开始工作，通过开关S1，继电器SJ1(G5LA-14)对外供电，控制电源由电池VBAT通过二极管D8提供的V12，比较电路负输入从电池VBAT由电阻R10，R12分压取样得来的采样电压RSTL通过电阻R15输入到比较器U2A负输入端，和正输入端通过电阻R14输入的比较基准电压V1(通过二极管D6，D7分压得来)进行比较，当负输入端的采样电压RSTL高于正输入端的V1时，比较器U2A输出低，通过电阻R5驱动三极管Q2导通，继电器SJ1(G5LA-14)闭合，正常放电图4中b线过程，当负输入端的采样电压RSTL低于正输入端的V1时，比较器U2A输出高，电池电压VBAT在图4中Vb处，通过电阻R5使三极管Q2截至，继电器SJ1(G5LA-14)断开，停止放电，起到欠压保护功能，由于有电阻R19形成的反馈电路构成了迟滞效应，当电池电压VBAT上升(图4中a线过程)到图4中Vb处时，比较器U2A输出不变，继电器也不动作，直到电池VBAT电压上升到图4中Va时，也就是采样电压RSTL又高于V1时，比较器U2A输出低，通过电阻R5驱动三极管Q2导通，继电器SJ1(G5LA-14)闭合，又开始放电，这其中的ΔV就是防止欠压保护临界点震荡的门限电压。本例中比较器U2A采用LM239，继电器SJ1采用G5LA-14。

本实用新型还包括过充电保护电路A、过放电保护电路C、电源输出电路D。过充电保护电路是利用到了迟滞比较器电路，通过该电路防止充满电临界点的震荡，充电电压高于保护电压时，风鸣器发出报警声，同时继电器自动断开充电线路。过放电保护电路是利用到了迟滞比较器电路，通过该电路防止欠压保护临界点的震荡，当蓄电池电压低于保护电压时，控制器自动关闭输出以保护蓄电池不受损坏。这是由一对自动保护开关控制，一个保护开关是开，一个保护开关是关，当电压过低时关闭开关自动断开。光伏控制器可以包括多种电源输出插口，可以包括三个12V的直流电压输出接口，可用于照明、卫星接收机、高清HEVD等等。一个5V手机充电端口，在这样一个信息化时代，便携式的手机加油站让大家生活更方便、更轻松。

Claims (4)

1.一种有过放电保护电路的太阳能供电设备，包括太阳能电池组件、光伏控制器、蓄电池组件，其中：光伏控制器包括防反充电路、过充电保护电路、过放电保护电路、电源输出电路，其特征在于：所述过放电保护电路包括迟滞比较器电路。

2.根据权利要求1所述的有过放电保护电路的太阳能供电设备，其特征在于：所述迟滞比较器电路包括比较器(U2A)、与比较器(U2A)正输入端连接的基准电压电路电阻(R14)和与电阻(R14)连接的二极管(D6、D7)、与比较器(U2A)负输入端连接的电阻(R15)、与电阻(R15)连接的取样电路电阻(R11、R10)。

3.根据权利要求1所述的有过放电保护电路的太阳能供电设备，其特征在于：所述过放电保护电路包括与继电器(SJ1)连接的三极管(Q2)、三极管(Q2)通过电阻(R5)与比较器(U2A)连接。

4.根据权利要求1所述的有过放电保护电路的太阳能供电设备，其特征在于：所述过放电保护电路包括电阻(R19)组成的反馈电路。

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