CN201994659U - 一种太阳能光伏充电控制器防反接保护电路 - Google Patents

一种太阳能光伏充电控制器防反接保护电路 Download PDF

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穆德实
王振存
窦伟
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Abstract

一种带最大功率跟踪器太阳能光伏充电控制器的防反接保护电路，其在太阳能充电控制器主电路的输入侧加入防太阳能电池反接保护电路，在太阳能充电控制器主电路的输出侧加入防蓄电池反接保护电路。防太阳能电池反接保护电路，其由太阳能电池电压检测电路、N沟道功率MOS管及其驱动电路、和控制逻辑单元电路组成。防蓄电池反接保护电路部分由N沟道功率MOS管及其驱动电路构成。该电路不仅能高效安全的完成反接保护，并且功率损失小，不会产生对电路造成的自主破坏，也不需要频繁的现场售后服务，降低了产品的成本。

Description

一种太阳能光伏充电控制器防反接保护电路
技术领域
本实用新型涉及一种光伏充电控制器防反接保护电路，尤其是指一种太阳能光伏充电控制器防反接保护电路，特别是指一种带最大功率跟踪器太阳能光伏充电控制器的防反接保护电路，适用于低压离网型太阳能光伏发电应用领域。
背景技术
目前，太阳能光伏充电控制器防反接保护电路在主电路中串入一个功率二极管，防止太阳能电池反接造成的损坏。当太阳能电池接反时，通过二极管的反向阻断作用进行保护。采用熔断器防止蓄电池反接，当蓄电池接反时，熔丝烧断造成主电路短路，从而达到保护控制器电路的目的。但是，功率二极管正向导通压降和流过电流造成的功率损失较大，降低了整个控制器效率，并且控制器散热设计负担较重；采用熔断器作为蓄电池反接时的保护措施，属于自主破坏型保护电路，发生保护后需要频繁的现场售后服务，大大增加了产品的成本，不利于产品的市场竞争。
发明内容
为克服上述现有太阳能光伏控制器防反接保护功率损失大和维护成本高的不足的技术缺陷，本实用新型的目的在于提供一种防反接保护电路，该电路不仅能高效安全的完成反接保护，并且功率损失小，不需要对电路造成自主破坏性保护。
为实现上述发明目的，本实用新型采用的技术方案如下：
一种太阳能光伏充电控制器防反接保护电路，包括：太阳能充电控制器主电路110，在太阳能充电控制器主电路110输入侧加入防太阳能电池反接保护电路120，在太阳能充电控制器主电路110输出侧加入防蓄电池反接保护电路130。
所述的太阳能光伏充电控制器防反接保护电路，防太阳能电池反接保护电路120部分由太阳能电池电压采样电路、N沟道功率MOS管及其驱动电路、控制逻辑单元电路121组成，所述的太阳能电池电压采样电路包括第一电阻R1和第二电阻R2，太阳能电池电压经过分压后送入控制逻辑单元电路121，所述的N沟道功率MOS管包括第一功率MOS管Q1、驱动电路包括第三电阻R3、第四电阻R4，所述的第三电阻R3与第二电阻R2相连，所述的第四电阻R4的一端与第一功率MOS管Q1的输出相连，所述的第四电阻R4的另一端与控制逻辑单元电路121相连。
所述的太阳能光伏充电控制器防反接保护电路，所述的控制逻辑单元电路121芯片型号PIC16F833。
所述的太阳能光伏充电控制器防反接保护电路，所述的防蓄电池反接保护电路130包括第二功率MOS管Q2、驱动电路、稳压二极管D2，所述的驱动电路包括第五电阻R5、第六电阻R6，所述的第五电阻R5、第六电阻R6串联，所述的稳压二极管D2与第六电阻R6并联，第二功率MOS管Q2一端连接太阳能充电控制器主电路110的输出端，第二功率MOS管Q2另一端连接稳压二极管D2与第六电阻R6的一端。
所述的太阳能光伏充电控制器防反接保护电路，所述的第二功率MOS管Q2的型号IRF3710。
所述的太阳能光伏充电控制器防反接保护电路，所述的太阳能充电控制器主电路110包括第三功率MOS管Q3、电感L1、二极管D1、第七电阻R7、第八电阻R8，所述的第三功率MOS管Q3的一端与防太阳能电池反接保护电路120的输出端相连，所述的第三功率MOS管Q3的另一端与电感L1的一端相连，电感L1的另一端与防蓄电池反接保护电路130的输入端相连，所述的二极管D1与电感L1串联。
使用本实用新型的有益效果在于：本实用新型能够在蓄电池或太阳能电池极性接反时充分有效的保护控制器电路不被损坏，具有安全，高效节能的优点。
附图说明
图1是本发明的电路原理图；
图中，110太阳能充电控制器主电路，120防太阳能电池反接保护电路，130防蓄电池反接保护电路。
具体实施方式
下面通过具体实施例，结合附图对本发明进行详细描述。
如图1所示，一种太阳能光伏充电控制器防反接保护电路，包括：太阳能充电控制器主电路110，在太阳能充电控制器主电路110输入侧加入防太阳能电池反接保护电路120，在太阳能充电控制器主电路110输出侧加入防蓄电池反接保护电路130。防太阳能电池反接保护电路120部分由太阳能电池电压采样电路、N沟道功率MOS管及其驱动电路、控制逻辑单元电路121组成，所述的太阳能电池电压采样电路包括第一电阻R1和第二电阻R2，太阳能电池电压经过分压后送入控制逻辑单元电路121，所述的N沟道功率MOS管包括第一功率MOS管Q1、驱动电路包括第三电阻R3、第四电阻R4，所述的第三电阻R3与第二电阻R2相连，所述的第四电阻R4的一端与第一功率MOS管Q1的输出相连，所述的第四电阻R4的另一端与控制逻辑单元电路121相连。所述的控制逻辑单元电路121芯片型号PIC16F833所述的防蓄电池反接保护电路130包括第二功率MOS管Q2、驱动电路、稳压二极管D2，所述的驱动电路包括第五电阻R5、第六电阻R6，所述的第五电阻R5、第六电阻R6串联，所述的稳压二极管D2与第六电阻R6并联，第二功率MOS管Q2一端连接太阳能充电控制器主电路110的输出端，第二功率MOS管Q2另一端连接稳压二极管D2与第六电阻R6的一端。所述的第二功率MOS管Q2的型号IRF3710。所述的太阳能充电控制器主电路110包括第三功率MOS管Q3、电感L1、二极管D1、第七电阻R7、第八电阻R8，所述的第三功率MOS管Q3的一端与防太阳能电池反接保护电路120的输出端相连，所述的第三功率MOS管Q3的另一端与电感L1的一端相连，电感L1的另一端与防蓄电池反接保护电路130的输入端相连，所述的二极管D1与电感L1串联。
在防太阳能电池反接保护电路120中，太阳能电池电压经过分压后送入控制逻辑单元，控制逻辑单元判断太阳能电池电压，当太阳能电池电压大于蓄电池电压时输出驱动电压，通过驱动电路R3、R4驱动功率MOS管Q1导通，Q1导通后具有低导通阻抗，旁路其体内二极管，因此导通功耗大大降低。若太阳能电池反接，由于检测不到太阳能电池电压，此时送入控制逻辑单元的电压为：蓄电池电压－Q3体内二极管正向导通压降小于蓄电池电压，因此Q1不导通，保护控制器不受损坏。在防蓄电池反接保护电路130中，稳压管D2的作用是无论蓄电池正接还是反接，确保功率管不会因过压损坏。蓄电池正确连接时，Q2门极电压值为蓄电池电压经过R5、R6分压后的电压值，Q2导通。若蓄电池反接，Q2门极电压值为负的蓄电池电压经过R6、R5分压后的电压值，Q2关断。
以上说明对本实用新型而言只是说明性的，而非限制性的，本领域普通技术人员理解，在不脱离权利要求所限定的精神和范围的情况下，可做出许多修改、变化或等效，但都将落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种太阳能光伏充电控制器防反接保护电路，包括：太阳能充电控制器主电路（110），其特性征在于：在太阳能充电控制器主电路（110）输入侧加入防太阳能电池反接保护电路（120），在太阳能充电控制器主电路（110）输出侧加入防蓄电池反接保护电路（130）。
2.根据权利要求1所述的太阳能光伏充电控制器防反接保护电路，其特征在于：防太阳能电池反接保护电路（120）部分由太阳能电池电压采样电路、N沟道功率MOS管及其驱动电路、控制逻辑单元电路（121）组成，所述的太阳能电池电压采样电路包括第一电阻（R1）和第二电阻（R2），太阳能电池电压经过分压后送入控制逻辑单元电路（121），所述的N沟道功率MOS管包括第一功率MOS管（Q1）、驱动电路包括第三电阻（R3）、第四电阻（R4），所述的第三电阻（R3）与第二电阻（R2）相连，所述的第四电阻（R4）的一端与第一功率MOS管（Q1）的输出相连，所述的第四电阻（R4）的另一端与控制逻辑单元电路（121）相连。
3.根据权利要求2所述的太阳能光伏充电控制器防反接保护电路，其特征在于：所述的控制逻辑单元电路（121）芯片型号PIC16F833。
4. 根据权利要求1所述的太阳能光伏充电控制器防反接保护电路，其特征在于：所述的防蓄电池反接保护电路（130）包括第二功率MOS管（Q2）、驱动电路、稳压二极管（D2），所述的驱动电路包括第五电阻（R5）、第六电阻（R6），所述的第五电阻（R5）、第六电阻（R6）串联，所述的稳压二极管（D2）与第六电阻（R6）并联，第二功率MOS管（Q2）一端连接太阳能充电控制器主电路（110）的输出端，第二功率MOS管（Q2）另一端连接稳压二极管（D2）与第六电阻（R6）的一端。
5. 根据权利要求4所述的太阳能光伏充电控制器防反接保护电路，其特征在于：所述的第二功率MOS管（Q2）的型号IRF3710。
6. 根据权利要求1所述的太阳能光伏充电控制器防反接保护电路，其特征在于：所述的太阳能充电控制器主电路（110）包括第三功率MOS管（Q3）、电感（L1）、二极管（D1）、第七电阻（R7）、第八电阻（R8），所述的第三功率MOS管（Q3）的一端与防太阳能电池反接保护电路（120）的输出端相连，所述的第三功率MOS管（Q3）的另一端与电感（L1）的一端相连，电感（L1）的另一端与防蓄电池反接保护电路（130）的输入端相连，所述的二极管（D1）与电感（L1）串联。
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