CN203984034U - 一种智能半导体温差发电控制器 - Google Patents

一种智能半导体温差发电控制器 Download PDF

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于春晓
李艳英
王昌
李兆涛
孙朝辉
李帅
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Abstract

本实用新型提供了一种智能半导体温差发电控制器,包括单片机、提供单片机工作电压的供电电路、用于显示控制器工作状态的显示电路还包括升压稳压电路、蓄电池充电控制电路、负载控制电路、以及检测电路。本实用新型适用于3-15V温差发电的输出电压的专用控制,能有效的把电能以灵活可靠的充电方式存储在蓄电池中,并能实现温差发电蓄电池快速充电以及蓄电池过载保护和过充保护,同时具有根据蓄电池电量情况进行发电系统与蓄电池及负载电路的自动切换等功能,实现热能到电能的有效转换和高效利用,并将各部分的状态和数据同步显示。

Description

一种智能半导体温差发电控制器
技术领域
本实用新型属于半导体温差发电控制领域,特别是涉及一种可直接应用于温差发电片输出电能的存储及带负载使用的智能半导体温差发电控制器。
背景技术
温差发电是根据塞贝克效应直接将热能转化为电能,半导体温差发电片因具有无噪音、无污染、无磨损、重量轻,使用寿命长等优点,可以运用于各种余热的回收利用。但长期以来,由于受热电转换效率的制约和成本的限制,温差发电技术主要应用在航天和军事等尖端领域。近年来,一批高性能热电转换材料的出现,为温差发电技术在工业和民用产业的应用提供了可能。世界一些发达国家已先后开展了相关研究,尤其是日本和美国,温差发电技术被作为一种能源和环境的战略技术得到了大力支持和发展,处于世界领先地位。而我国对温差发电技术的研究才刚刚起步,在技术和产品自主创新方面基本是空白。
中国专利文献中,公开号CN102164443A、名称是一种太阳能路灯控制器的发明专利申请(参见该申请说明书具体实施方式部分),公开一种方案包括壳体及设于壳体内的控制电路,控制电路中充电模块的输入端和太阳能光伏板相连,充电模块的控制端和微处理模块相连,充电模块的输出端和蓄电池相连,蓄电池又和电源变换模块的输入端、电压输出模块的输入端相连,电压输出模块的输出端和LED路灯相连,电压输出模块的控制端和升压控制模块的输出端相连;电压检测模块的输入端分别和蓄电池、太阳能光伏板相连,电压检测模块的输出端和微处理模块相连,微处理模块和升压控制模块的输入端相连。该现有技术采用太阳能光伏板发电,其存在的不足是该控制器无法应用到温差发电中充放电的控制,而且负载控制电路中无过载过充保护,尤其是在低品位热源的利用中,由于半导体温差发电片的冷热端温度经常是不稳定的,在此条件下,所输出的电能由于其输出电压、电流和功率的不稳定而无法直接利用。现有技术中,没有专门用于20V以下民用温差发电的控制器。
实用新型内容
本实用新型解决的技术问题是提供一种智能半导体温差发电控制器,目的是通过基于单片机的半导体温差发电控制器将半导体温差发电片转换来的电能以灵活可靠的充电方式存储在蓄电池中,带动负载在受保护的状态下运行,并将各部分的状态和数据同步显示。
本实用新型的技术方案为:
为了解决上述技术问题,本实用新型提供了一种智能半导体温差发电控制器,包括单片机、与单片机相连的显示电路,还包括升压稳压电路、蓄电池充电控制电路、负载控制电路、以及检测电路,所述升压稳压电路输入端与发电模块的输出端相连,升压稳压电路的输出端分别与蓄电池和用电器相连;蓄电池充电控制电路的控制端和单片机相连,被控端分别与蓄电池和升压稳压模块相连,用来控制蓄电池充电电路正向充电以及反向放电;所述负载控制电路采用双保险保护电路,负载控制电路的控制端和单片机相连,用来控制负载回路的导通与断开,负载回路中还接有自恢复保险丝,用于单片机发生故障时控制负载回路的导通与断开;所述的检测电路的输入端分别与蓄电池、升压稳压模块、蓄电池充电控制电路以及负载控制电路相连,用来采集蓄电池电压、升压稳压模块与蓄电池压差、充电电流以及负载电流的大小,检测电路的输出端与单片机相连。
和现有技术相比,本方案在控制电路中加入了升压稳压电路,由于半导体温差发电片自身的原因,其转换效率和利用率较低,在温差相对不太稳定或温差较小时,难以输出能对电池直接充电且相对稳定的电能,加入升压稳压电路能使发电装置输出的3-15V浮动电压转化成15V的稳定电压来供电池充电;由于单片机以及电路中的多个元器件的开关电压均为5V,所以本方案还加入了5V供电电路;本方案适用于3-15V温差发电的输出电压的专用控制,能有效的把电能存储到蓄电池,并能实现温差发电对蓄电池的快速充电以及蓄电池过载保护和过充保护,同时具有根据蓄电池电量情况进行发电系统与蓄电池及负载电路的自动切换等功能,实现热能到电能的有效转换和高效利用。
基于上述方案,本实用新型还进行如下改进:
蓄电池充电控制电路包括两个光耦,第一光耦输入端正极接VCC,负极通过第二电阻接单片机的控制信号输出引脚,第一光耦输出端正极接第二三极管的基极,负极接发电装置的负极,第二三极管的基极通过第四电阻接第一三极管的发射极,第一三极管的集电极通过第二二极管接蓄电池的正极,蓄电池正极通过第九十七电阻接第五MOS管的漏极,第一三极管的基极通过第六稳压二极管接地,第一三极管的基极与集电极之间接第五电阻,第二三极管集电极与第一三极管的发射极相连,第二三极管的发射极通过第三二极管接第一光耦输出端正极,第二三极管的发射极通过第十一电阻接第四MOS管栅极,第四MOS管源极接发电装置负极,第二光耦输入端正极接VCC,负极通过第三电阻接单片机的控制信号输出引脚,第二光耦输出端正极接第三三极管的基极,负极接发电装置的负极,第三三极管的基极通过第六电阻接第一三极管的发射极,第三三极管的集电极接第一三极管的发射极,第三三极管的发射极通过第四二极管接第二光耦输出端正极,第三三极管的发射极通过第十二电阻接第五MOS管栅极,第五MOS管源极和第四MOS管的漏极接地;本方案出于深度充电和延长电池寿命的目的,采用PWM控制分阶段充电方式,采用涓流充电—大电流快速充电—浮充—停止充电的充电策略,在大电流快速充电过程中伴随着短暂的放电过程,使得充电更加灵活、可靠,可以有效的保护蓄电池的使用寿命。使用双MOS管,使得在分阶段脉冲充电过程中能够实现正向充电、暂时停充、反向短暂放电的最优方案,从而达到保护电池,延长电池使用寿命的效果,优化了充电策略,使用光耦实现充电控制中控制端与被控端的光电隔离,将被控端对控制端的影响降低到最小,并解决单片机不能直接驱动MOS管和不能接受大电压的问题。
负载控制电路包括两个三极管和一个MOS管,第七三极管的基极通过第十四电阻接单片机的控制信号输出引脚,第七三极管的发射极接地,第七三极管的集电极通过第二十三电阻接第八三极管的基极,第八三极管的发射极通过第五二极管接蓄电池正极,第八三极管的基极与发射极之间接第二十六电阻,第八三极管的集电极通过第二十七电阻接第六MOS管的栅极,第六MOS管的源极通过第二十八电阻接地,第六MOS管的漏极通过自恢复保险丝接负载负极,第六MOS管的栅极通过第二十四电阻接地;为了避免因负载短路、过载等造成的电路损坏,本方案加入了负载控制电路,采用双保险保护,当检测到负载过载时,单片机控制负载控制电路切断负载回路,若单片机来不及控制或发生延迟或死机等情况,负载回路的可自恢复保险丝立即熔断,切断负载回路;当负载电路脱离过载后,自恢复保险丝自动恢复通路,不必更换。
第一三极管、第二三极管、第三三极管、第七三极管为NPN型三极管,第八三极管为PNP型三极管,第四MOS管、第五MOS管、第六MOS管为n沟道增强型MOS管。
所述的检测电路包括蓄电池电压检测电路、升压稳压模块与电池压差检测电路、充电电流检测以及负载电流检测电路,第八电阻和第十电阻构成蓄电池电压采集电路,采集电路输出端接单片机的A/D采样口,第七电阻和第九电阻构成升压稳压模块的负端电压采集分压电路,分压电路输出端通过第四十一电阻接运算放大器的反向输入端,反向输入端与输出端之间接第四十电阻,通过运算放大器取反后输出端接单片机的A/D采样口,第二十八电阻为负载电流取样电阻,采集第二十八电阻两端电压的采集端通过第三十三电阻接运算放大器的同向输入端,通过运算放大器放大100倍后输出端接单片机的A/D采样口,运算放大器的反向输入端与输出端之间接第三十六电阻,第十三电阻为充电电流取样电阻,并与MAX472、单片机配合检测充电电流,MAX472的输出端通过第九十四电阻接地,MAX472的输出端接单片机的A/D采样口,MAX472的第一增益电阻端和第二增益电阻端分别通过第九十五电阻和第九十三电阻接充电电流取样电阻的两端;通过判断升压稳压模块负端电压的正负判断电源是否已达到充电要求,当升压稳压模块负端的电压相对GND为正时,电源电压低于电池电压,则不能充电;当升压稳压模块负端的电压相对GND为负时,电源电压高于电池电压,则达到充电条件,采用取样电阻与MAX472、单片机配合的方式,精准检测并读取充电电流。
所述的显示电路包括LCD显示屏和按键模块,按键模块与单片机相连,LCD显示屏上有蓄电池电压、充电电流、负载回路电流、程序运行指示、充电方式指示以及负载回路过载报警指示显示区,LCD显示屏功耗低。
本实用新型的技术效果为:
本实用新型提供了一种智能半导体温差发电控制器,适用于3-15V温差发电的输出电压的专用控制,能有效的把电能以灵活可靠的充电方式存储在蓄电池中,并能实现温差发电对蓄电池的快速充电以及蓄电池过载保护和过充保护,同时具有根据蓄电池电量情况进行发电系统与蓄电池及负载电路的自动切换等功能,实现热能到电能的有效转换和高效利用,并将各部分的状态和数据同步显示。
附图说明
图1为本实用新型的电路原理图。
图2为本实用新型升压稳压电路原理图。
图3为本实用新型蓄电池充电控制电路原理图。
图4为本实用新型负载控制电路原理图。
图5为本实用新型检测电路原理图。
图6为本实用新型LCD显示屏示意图。
具体实施方式
下面结合附图说明本实用新型的具体实施方式:
如图1-图6所示,一种智能半导体温差发电控制器,包括单片机、与单片机相连的显示电路,还包括升压稳压电路、蓄电池充电控制电路、负载控制电路、以及检测电路,所述升压稳压电路输入端与发电模块的输出端相连,升压稳压电路的输出端分别与蓄电池和用电器相连;蓄电池充电控制电路的控制端和单片机相连,被控端分别与蓄电池和升压稳压模块相连,用来控制蓄电池充电电路正向充电以及反向放电;所述负载控制电路采用双保险保护电路,负载控制电路的控制端和单片机相连,用来控制负载回路的导通与断开,负载回路中还接有自恢复保险丝,用于单片机发生故障时控制负载回路的导通与断开;所述的检测电路的输入端分别与蓄电池、升压稳压模块、蓄电池充电控制电路以及负载控制电路相连,用来采集蓄电池电压、升压稳压模块与蓄电池压差、充电电流以及负载电流的大小,检测电路的输出端与单片机相连。
半导体温差发电技术实现了由热能向电能的转换,但是由于半导体温差发电片自身的原因,其转换效率和利用率较低,在温差相对不太稳定或温差较小时,难以输出能对电池直接充电且相对稳定的电能,本方案加入了升压稳压电路使发电装置输出的3-15V浮动电压转化成15V的稳定电压来供电池充电。升压稳压芯片选择LM2577,LM2577内部在SWITCH和GND之间集成一个开关管,并且芯片内部嵌入发生方波的模块来控制这个开关管导通和关断,当开关导通时,电流通过电感、开关管,从而给电感充电,然后开关关断,电感通过续流二极管给负载供电,同时,输入也通过电感和二极管供电,电感和输入通过叠加的作用实现升压,从而输出稳定的电压,升压稳压模块输出的稳定电压为15V。
单片机的供电电压为5V,电路中多个元件的开关电压也为5V,本方案中加入5V供电电路,采用HT7550作为稳压芯片,输入端电压为电池电压,输出端为单片机和电路中的开关元件、芯片供电。
蓄电池充电控制电路包括两个光耦,第一光耦TLP1输入端正极接VCC,负极通过第二电阻R2接单片机的控制信号输出引脚PWM3,第一光耦TLP1输出端正极接第二三极管Q2的基极,负极接发电装置的负极,第二三极管Q2的基极通过第四电阻R4接第一三极管Q1的发射极,第一三极管Q1的集电极通过第二二极管D2接蓄电池的正极,蓄电池正极通过第九十七电阻R97接第五MOS管的漏极,第一三极管Q1的基极通过第六稳压二极管D6接地,第一三极管Q1的基极与集电极之间接第五电阻R5,第二三极管Q2集电极与第一三极管Q1的发射极相连,第二三极管Q2的发射极通过第三二极管D3接第一光耦TLP1输出端正极,第二三极管Q2的发射极通过第十一电阻R11接第四MOS管Q4栅极,第四MOS管Q4源极接发电装置负极,第二光耦TLP2输入端正极接VCC,负极通过第三电阻R3接单片机的控制信号输出引脚PWM1,第二光耦TLP2输出端正极接第三三极管Q3的基极,负极接发电装置的负极,第三三极管Q3的基极通过第六电阻R6接第一三极管Q1的发射极,第三三极管Q3的集电极接第一三极管Q1的发射极,第三三极管Q3的发射极通过第四二极管D4接第二光耦TLP2输出端正极,第三三极管Q3的发射极通过第十二电阻R12接第五MOS管Q5栅极,第五MOS管Q5源极和第四MOS管Q4的漏极接地;本方案出于深度充电和延长电池寿命的目的,采用PWM控制分阶段充电方式,可以控制充电过程中的充、放、停,使得充电更加灵活、可靠,使用双MOS管,使得在分阶段脉冲充电过程中能够实现正向充电、暂时停充、反向短暂放电的最优方案,从而达到保护电池,延长电池使用寿命的效果,优化了充电策略,使用光耦实现充电控制中控制端与被控端的光电隔离,将被控端对控制端的影响降低到最小,并解决单片机不能直接驱动MOS管和不能接受大电压的问题。当单片机控制信号输出引脚PWM3输出低电平时,第一光耦TLP1的发光器发光,其受光器接受光线产生光电流使得第二三极管Q2的基极为低电平,从而使第二三极管Q2截止,使得第二三极管Q2的发射极为低电平,第四MOS管Q4截止。反之,第四MOS管Q4导通。第五MOS管Q5与第四MOS管Q4的控制原理相同。当第四MOS管Q4、第五MOS管Q5的栅极均为低电平时,第四MOS管Q4、第五MOS管Q5均不开启,蓄电池处于停止充放电状态;当第四MOS管Q4栅极为高电平、第五MOS管Q5栅极为低电平时,第四MOS管Q4开启、第五MOS管Q5截止,电池充电;当第四MOS管Q4栅极为低电平、第五MOS管Q5栅极为高电平时,第四MOS管Q4截止、第五MOS管Q5开启,电池放电。由于短路等原因导致充电电流超过预先设定的阈值时,单片机控制信号输出引脚PWM3输出低电平,第四MOS管Q4截止,断开充电回路,以保护蓄电池。
负载控制电路包括两个三极管和一个MOS管,第七三极管Q7的基极通过第十四电阻R14接单片机的控制信号输出引脚PWM0,第七三极管Q7的发射极接地,第七三极管Q7的集电极通过第二十三电阻R23接第八三极管Q8的基极,第八三极管Q8的发射极通过第五二极管D5接蓄电池正极,第八三极管Q8的基极与发射极之间接第二十六电阻R26,第八三极管Q8的集电极通过第二十七电阻R27接第六MOS管Q6的栅极,第六MOS管Q6的源极通过第二十八电阻R28接地,第六MOS管Q6的漏极通过自恢复保险丝X16接负载负极,第六MOS管Q6的栅极通过第二十四电阻R24接地;为了避免因负载短路、过载等造成的电路损坏,本方案加入了负载控制电路,采用双保险保护,当检测到负载过载时,单片机控制负载控制电路切断负载回路,若单片机来不及控制或发生延迟或死机等情况,负载回路的可自恢复保险丝X16即熔断,切断负载回路。当单片机控制信号输出引脚PWM0输出高电平时,第七三极管Q7开启,第八三极管Q8的基极与GND通过第七三极管Q7相连,为低电平,故第八三极管Q8开启,所以第六MOS管Q6的栅极为高电平,第六MOS管Q6开启,负载电路开启。反之,第六MOS管Q6截止,负载电路截止。第二十八电阻R28为取样电阻,其阻值为10毫欧,对电路几乎不产生影响,取第二十八电阻R28两端的电压,经运算放大器放大后输出给单片机,经计算转换成相应的电流值,即负载电路电流,若负载电路电流值超过预先设定的阈值,即认为负载电路过载,单片机控制第六MOS管Q6的栅极变为低电平,切断负载电路。若单片机出现问题或反应出现迟滞,自恢复保险丝X16立即熔断,切断电路。当负载电路脱离过载后,自恢复保险丝X16自动恢复通路,不必更换。
第一三极管Q1、第二三极管Q2、第三三极管Q3、第七三极管Q7为NPN型三极管,第八三极管Q8为PNP型三极管,第四MOS管Q4、第五MOS管Q5、第六MOS管Q6为n沟道增强型MOS管。
所述的检测电路包括蓄电池电压检测电路、升压稳压模块与电池压差检测电路、充电电流检测以及负载电流检测电路,第八电阻R8和第十电阻R10构成蓄电池电压采集电路,采集电路输出端接单片机的A/D采样口,第七电阻R7和第九电阻R9构成升压稳压模块的负端电压采集分压电路,分压电路输出端通过第四十一电阻R41接运算放大器的反向输入端,反向输入端与输出端之间接第四十电阻R40,通过运算放大器取反后输出端接单片机的A/D采样口,第二十八电阻R28为负载电流取样电阻,采集第二十八电阻R28两端电压的采集端通过第三十三电阻R33接运算放大器的同向输入端,通过运算放大器放大100倍后输出端接单片机的A/D采样口,运算放大器的反向输入端与输出端之间接第三十六电阻R36,第十三电阻R13为充电电流取样电阻,并与MAX472、单片机配合检测充电电流,MAX472的输出端通过第九十四电阻R94接地,MAX472的输出端接单片机的A/D采样口,MAX472的第一增益电阻端RG1和第二增益电阻端RG2分别通过第九十五电阻R95和第九十三电阻R93接充电电流取样电阻的两端;通过判断升压稳压模块负端电压的正负判断电源是否已达到充电要求,当升压稳压模块负端的电压相对GND为正时,电源电压低于电池电压,则不能充电;当升压稳压模块负端的电压相对GND为负时,电源电压高于电池电压,则达到充电条件,采用取样电阻与MAX472、单片机配合的方式,精准检测并读取充电电流。当电流流过检测电阻时,经差分放大电路对检测电流放大,MAX472的OUT脚输出放大后的电流,将OUT端通过第九十四电阻R94接地,从而测得所得电压,经计算即可获得电流。负载控制电路中的负载电流经过运算放大器放大100倍后输出给单片机的A/D采集端,经计算得到负载电流,作为判断负载电路是否过载的依据。充电控制电路中的电源负端电压经分压后的电压,经过运算放大器取反后输出给单片机的A/D采集端,作为判断是否能够充电的依据。
采用PWM脉冲控制的充电方式,采用涓流充电—大电流快速充电—浮充—停止充电的充电策略,当电池电压低于11V,并且发电模块经升压稳压后的电压高于蓄电池电压时,单片机控制发生的PWM脉冲占空比为30%,进入涓流充电状态。当电池电压处于11V与12.8V之间时,若发电模块经升压稳压后的电平高于蓄电池的电压时,单片机控制发生的PWM脉冲占空比为80%,进入大电流快速充电状态。考虑到快速充电对电池使用寿命的影响,本方案采用了充电—停止充电—短暂放电循环的策略,在快速充电过程中伴随着短暂的放电过程,这样可以有效的保护蓄电池的使用寿命。在充电方式刚转为大电流快速充电时,PWM脉冲的占空比以每秒增加2%的速度逐渐增大,直至达到要求的80%,然后以充电—停止充电—短暂放电为一个快速充电周期,循环进行,从而使蓄电池有较充分的反应时间,减少析气量,进而减轻了蓄电池的内压,提高了蓄电池的充电电流接受率,使下一轮的充电能够更加顺利地进行,在最大程度上保护电池不受伤害的同时,大大缩短了蓄电池的快速充电时间。当电源持续供电、电池接近饱和、负载一直工作时,在保证负载正常运行的同时,电源供给少量的电量来补偿蓄电池局部作用消耗的电能,并对蓄电池缓慢充电。当电池的电压处于12.8V与13.3V之间时,采用浮充的方式为蓄电池充电,单片机控制发生的PWM脉冲占空比为30%,确保了充电电流不会缩短电池寿命。为了避免电池过度充电,当电池电压达到13.3V时,停止充电。
所述的显示电路包括LCD显示屏和按键模块,按键模块与单片机相连,LCD显示屏上有蓄电池电压、充电电流、负载回路电流、程序运行指示、充电方式指示以及负载回路过载报警指示显示区,LCD显示屏功耗低。采用LCD显示屏,该显示屏可以显示固定的字符。利用左边三位显示电池电压,利用右边两位显示电流。加入按键控制,当按键按下时,右边两位显示负载回路电流,当按键处于正常弹起状态时右边两位显示充电电流。LCD第一行有P1、P2、△L等字符。设定P1为程序运行指示,主程序每循环一次,P1的状态变换一次;P2为充电状态指示,涓流充电时,P2闪烁频率为1Hz,大电流快速充电时,P2常亮,浮充时,P2闪烁频率为2Hz,停止充电时,P2不亮;△L为负载电路过载报警指示,当负载电路发生过载或其他突发状况时,在单片机控制负载控制模块切断负载回路的同时,△L产生报警。

Claims (6)

1.一种智能半导体温差发电控制器,包括单片机、与单片机相连的显示电路,其特征在于:还包括升压稳压电路、蓄电池充电控制电路、负载控制电路、以及检测电路,所述升压稳压电路输入端与发电模块的输出端相连,升压稳压电路的输出端分别与蓄电池和用电器相连;蓄电池充电控制电路的控制端和单片机相连,被控端分别与蓄电池和升压稳压模块相连,用来控制蓄电池充电电路正向充电以及反向放电;所述负载控制电路采用双保险保护电路,负载控制电路的控制端和单片机相连,用来控制负载回路的导通与断开,负载回路中还接有自恢复保险丝,用于单片机发生故障时控制负载回路的导通与断开;所述的检测电路的输入端分别与蓄电池、升压稳压模块、蓄电池充电控制电路以及负载控制电路相连,用来采集蓄电池电压、升压稳压模块与蓄电池压差、充电电流以及负载电流的大小,检测电路的输出端与单片机相连。
2.如权利要求1所述的智能半导体温差发电控制器,其特征在于:蓄电池充电控制电路包括两个光耦,第一光耦(TLP1)输入端正极接VCC,负极通过第二电阻(R2)接单片机的控制信号输出引脚(PWM3),第一光耦(TLP1)输出端正极接第二三极管(Q2)的基极,负极接发电装置的负极,第二三极管(Q2)的基极通过第四电阻(R4)接第一三极管(Q1)的发射极,第一三极管(Q1)的集电极通过第二二极管(D2)接蓄电池的正极,蓄电池正极通过第九十七电阻(R97)接第五MOS管的漏极,第一三极管(Q1)的基极通过第六稳压二极管(D6)接地,第一三极管(Q1)的基极与集电极之间接第五电阻(R5),第二三极管(Q2)集电极与第一三极管(Q1)的发射极相连,第二三极管(Q2)的发射极通过第三二极管(D3)接第一光耦(TLP1)输出端正极,第二三极管(Q2)的发射极通过第十一电阻(R11)接第四MOS管(Q4)栅极,第四MOS管(Q4)源极接发电装置负极,第二光耦(TLP2)输入端正极接VCC,负极通过第三电阻(R3)接单片机的控制信号输出引脚(PWM1),第二光耦(TLP2)输出端正极接第三三极管(Q3)的基极,负极接发电装置的负极,第三三极管(Q3)的基极通过第六电阻(R6)接第一三极管(Q1)的发射极,第三三极管(Q3)的集电极接第一三极管(Q1)的发射极,第三三极管(Q3)的发射极通过第四二极管(D4)接第二光耦(TLP2)输出端正极,第三三极管(Q3)的发射极通过第十二电阻(R12)接第五MOS管(Q5)栅极,第五MOS管(Q5)源极和第四MOS管(Q4)漏极接地。
3.如权利要求2所述的智能半导体温差发电控制器,其特征在于:负载控制电路包括两个三极管和一个MOS管,第七三极管(Q7)的基极通过第十四电阻(R14)接单片机的控制信号输出引脚(PWM0),第七三极管(Q7)的发射极接地,第七三极管(Q7)的集电极通过第二十三电阻(R23)接第八三极管(Q8)的基极,第八三极管(Q8)的发射极通过第五二极管(D5)接蓄电池正极,第八三极管(Q8)的基极与发射极之间接第二十六电阻(R26),第八三极管(Q8)的集电极通过第二十七电阻(R27)接第六MOS管(Q6)的栅极,第六MOS管(Q6)的源极通过第二十八电阻(R28)接地,第六MOS管(Q6)的漏极通过自恢复保险丝(X16)接负载负极,第六MOS管(Q6)的栅极通过第二十四电阻(R24)接地。
4.如权利要求3所述的智能半导体温差发电控制器,其特征在于:第一三极管(Q1)、第二三极管(Q2)、第三三极管(Q3)、第七三极管(Q7)为NPN型三极管,第八三极管(Q8)为PNP型三极管,第四MOS管(Q4)、第五MOS管(Q5)、第六MOS管(Q6)为n沟道增强型MOS管。
5.如权利要求1-4任一所述的智能半导体温差发电控制器,其特征在于:所述的检测电路包括蓄电池电压检测电路、升压稳压模块与电池压差检测电路、充电电流检测以及负载电流检测电路,第八电阻(R8)和第十电阻(R10)构成蓄电池电压采集电路,采集电路输出端接单片机的A/D采样口,第七电阻(R7)和第九电阻(R9)构成升压稳压模块负端电压采集分压电路,分压电路输出端通过第四十一电阻(R41)接运算放大器的反向输入端,反向输入端与输出端之间接第四十电阻(R40),通过运算放大器取反后输出端接单片机的A/D采样口,第二十八电阻(R28)为负载电流取样电阻,采集第二十八电阻(R28)两端电压的采集端通过第三十三电阻(R33)接运算放大器的同向输入端,通过运算放大器放大100倍后输出端接单片机的A/D采样口,运算放大器的反向输入端与输出端之间接第三十六电阻(R36),第十三电阻(R13)为充电电流取样电阻,并与MAX472、单片机配合检测充电电流,MAX472的输出端通过第九十四电阻(R94)接地,MAX472的输出端接单片机的A/D采样口,MAX472的第一增益电阻端(RG1)和第二增益电阻端(RG2)分别通过第九十五电阻(R95)和第九十三电阻(R93)接充电电流取样电阻的两端。
6.如权利要求1-4任一所述的智能半导体温差发电控制器,其特征在于:所述的显示电路包括LCD显示屏和按键模块,按键模块与单片机相连,LCD显示屏上有蓄电池电压、充电电流、负载回路电流、程序运行指示、充电方式指示以及负载回路过载报警指示显示区。
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