CN203562797U - 一种太阳能控制器的太阳能电池防反接保护电路 - Google Patents

一种太阳能控制器的太阳能电池防反接保护电路 Download PDF

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周俊华
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Abstract

本实用新型公开了一种太阳能控制器的太阳能电池防反接保护电路,包括串设于充电回路中的充电控制开关管和防倒流开关管及分别用于与太阳能电池正、负极相连的正连接端和负连接端,正连接端和负连接端之间设有至少一个防反接支路,每个防反接支路上串设有一个二极管组,二极管组由一个二极管或至少两个二极管首尾顺次连接构成。本实用新型的太阳能控制器的太阳能电池防反接保护电路采用与太阳能电池并联的二极管组作为防反接电路,起保护作用,串联在充电主回路中的防倒流开关管只需要采用耐压值较小的MOSFET开关管就可以满足要求,降低了充电回路的功率损耗,提高了太阳能的利用效率,降低了系统发热,降低了整机的体积。

Description

一种太阳能控制器的太阳能电池防反接保护电路
技术领域
[0001] 本实用新型涉及一种太阳能控制器的太阳能电池防反接保护电路。
背景技术
[0002] 太阳能控制器用于太阳能电池对蓄电池的充电控制,起到非常重要的作用。现有技术中的太阳能控制器,通常在充电主回路中,利用开关管控制正向充电,设有控制正向充电的开关管和防止夜间蓄电池反向放电倒流的二极管或开关管。如果采用二极管来防止夜间蓄电池反向放电,由于二极管正向导通压降较大,当充电电流较大时,二极管发热严重,将降低太阳能控制器的效率。当太阳能控制器的功率较大时,可以采用开关管来防止夜间蓄电池反向放电,利用开关管自身寄生的体二极管来防止蓄电池反向放电,开关管自身寄生的体二极管具有正向导通压降低、可通过大电流的特性,这样可以大大降低太阳能控制器的功率损失。
[0003] 当采用MOSFET开关管来防止夜间蓄电池反向放电倒流时,太阳能控制器必须具有防止太阳能电池反接保护功能,否则将造成严重后果。若太阳能电池反接,则加在防倒流MOSFET开关管两端的电压U为太阳能电池两端的电压与蓄电池的电压之和,比太阳能电池没有反接时的MOSFET开关管两端的电压大很多,当U大于MOSFET开关管所能承受的最大电压时,MOSFET开关管就会被击穿。为了防止被击穿,就需要采用耐压值较大的MOSFET开关管,但MOSFET开关管能承受的最大电压Uds值越大,则通态电阻Rm就越大,其导通功率损耗P-=Id2Rm就越大,发热就越严重,为了降低温升就需要配备较大的散热装置,这样不但降低了太阳能的利用效率,而且还使得整机体积较大。
实用新型内容
[0004] 本实用新型的目的是提供一种太阳能控制器的太阳能电池防反接保护电路,以解决现有太阳能电池利用率低及整机体积大的问题。
[0005] 为了实现以上目的,本实用新型所采用的技术方案是:一种太阳能控制器的太阳能电池防反接保护电路,包括串设于充电回路中的充电控制开关管和防倒流开关管及分别用于与太阳能电池正、负极相连的正连接端和负连接端,所述正连接端和负连接端之间设有至少一个防反接支路,每个防反接支路上串设有一个二极管组,所述二极管组由一个二极管或至少两个二极管首尾顺次连接构成,所述二极管组的阴极与正连接端相连,二极管组的阳极与负连接端相连。
[0006] 所述充电控制开关管的栅极和防倒流开关管的栅极相连。
[0007] 所述充电控制开关管的栅极和防倒流开关管的源极相连。
[0008] 本实用新型的太阳能控制器的太阳能电池防反接保护电路采用与太阳能电池并联的二极管组作为防反接电路,起保护作用,有效地保证了在发生太阳能电池反接的情况下,防止了由于蓄电池正向电压和太阳能电池正向电压叠加形成的高压对防倒流开关管的高压击穿情况的发生,有效地保证了防倒流开关管的正常工作。串联在充电主回路中的防倒流开关管只需要采用耐压值较小的MOSFET开关管就可以满足要求,耐压值较小的MOSFET开关管的通态电阻Rm也越小,这样就降低了充电回路的功率损耗,提高了太阳能的利用效率,降低了系统发热,从而进一步降低了整机的体积。
附图说明
[0009] 图1是本实用新型的第一种实施例电路图;
[0010] 图2是本实用新型的第二种实施例电路图;
[0011] 图3是本实用新型的第三种实施例电路图。
具体实施方式
[0012] 下面结合附图及具体的实施例对本实用新型进行进一步介绍。
[0013] 本实用新型太阳能控制器的太阳能电池防反接保护电路包括串设于充电回路中的充电控制开关管和防倒流开关管及分别用于与太阳能电池正、负极相连的正连接端和负连接端,正连接端和负连接端之间设有至少一个防反接支路,每个防反接支路上串设有一个二极管组,所述二极管组由一个二极管或至少两个二极管首尾顺次连接构成,二极管组的阴极与正连接端相连,二极管组的阳极与负连接端相连。
[0014] 本实施例的充电控制开关管的栅极和防倒流开关管的栅极相连;充电控制开关管的栅极和防倒流开关管的源极相连。
[0015] 如图1所示为第一种实施例电路图,由图可知,该太阳能电池防反接保护电路包括充电回路设置的充电控制开关管Q2和接成同步整流方式的防倒流开关管Q1,充电控制开关管Q2和防倒流开关管Ql为MOSFET管,与太阳能电池100的正、负极连接的正连接端PV+和负连接端PV-之间设置有一个防反接支路,该防反接支路的二极管组由一个与太阳能电池100并联的二极管Dl构成。二极管Dl的阴极与正连接端PV+连接,二极管Dl的阳极与负连接端PV-连接;开关管Ql的栅极与开关管Q2的栅极连接,开关管Ql的源极与开关管Q2的源极连接,只需一路驱动信号就能同时驱动Ql和Q2导通。
[0016] 当太阳能电池100反接时,二极管Dl正向导通,将太阳能电池100的正负极输入端之间的电压钳位在二极管的正向管压降ud,Ud很小,一般为零点几伏,这样加在防倒流MOSFET开关管Ql两端的电压U〜Ubat,其中Ubat为蓄电池200两端的电压,有效地保护了防倒流MOSFET开关管Ql的正常工作,防止了由于蓄电池200正向电压和太阳能电池100正向电压叠加形成的高压对防倒流MOSFET开关管Ql的高压击穿情况的发生。当太阳能电池100正确连接时,和太阳能电池100并联的二极管Dl截止,太阳能电池100给蓄电池200充电,二极管Dl无功率损耗。故该太阳能控制器的太阳能电池100防反接保护电路有效地保证了在发生太阳能电池100反接的情况下,防止了由于蓄电池200正向电压和太阳能电池100正向电压叠加形成的高压对防倒流MOSFET开关管Ql的高压击穿情况的发生,有效地保护了防倒流MOSFET开关管Ql的正常工作。即二极管Dl不影响太阳能控制器的正常工作,也不增加任何功率损耗。
[0017] 由于和太阳能电池100并联的二极管Dl的保护作用,串联在充电主回路中的防倒流MOSFET开关管Ql只需要采用耐压值较小的MOSFET开关管就可以满足要求,耐压值较小的MOSFET开关管的通态电阻Rm也越小,这样就降低了充电回路的功率损耗,提高了太阳能的利用效率,降低了系统发热,从而进一步降低了整机的体积。
[0018] 如图2所示为太阳能控制器的太阳能电池防反接保护电路的第二种实施例,其他结构与实施例1相同,不同之处在于:正连接端PV+和负连接端PV-之间设置有至少两个(图中为3个)分别与太阳能电池100并联的防反接支路,每个防反接支路的二极管组均由一个与太阳能电池100并联的二极管(D11、D21、D31)构成,每个二极管的阴极均与正连接端PV+连接,二极管的阳极与负连接端PV-连接。
[0019] 如图3所示为第三种实施例,其他结构与实施例1相同,不同之处在于:正连接端PV+和负连接端PV-之间设置有至少两个(图中为2个)分别与太阳能电池100并联的防反接支路,每个防反接支路的二极管组均由至少两个二极管(图中均为两个=Dll与D12、D21与D22)构成,最上端的二极管Dll和D21的阴极均与正连接端PV+连接,最下端的二极管D12和D22的阳极均与负连接端PV-连接。

Claims (3)

1.一种太阳能控制器的太阳能电池防反接保护电路,包括串设于充电回路中的充电控制开关管和防倒流开关管及分别用于与太阳能电池正、负极相连的正连接端和负连接端,其特征在于:所述正连接端和负连接端之间设有至少一个防反接支路,每个防反接支路上串设有一个二极管组,所述二极管组由一个二极管或至少两个二极管首尾顺次连接构成,所述二极管组的阴极与正连接端相连,二极管组的阳极与负连接端相连。
2.根据权利要求1所述的太阳能控制器的太阳能电池防反接保护电路,其特征在于:所述充电控制开关管的栅极和防倒流开关管的栅极相连。
3.根据权利要求1或2所述的太阳能控制器的太阳能电池防反接保护电路,其特征在于:所述充电控制开关管的栅极和防倒流开关管的源极相连。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112234688A (zh) * 2020-12-10 2021-01-15 武汉精能电子技术有限公司 一种充放电设备输出防反接电路及充放电电路

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