CN208638043U - Dtu太阳能充电控制模块 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种DTU太阳能充电控制模块，包括太阳能电池板、锂电池和充电控制板，所述太阳能电池板的输出端与充电控制板的输入端相连，所述充电控制板的充电端口与锂电池的输入端相连，所述充电控制板还设置有本安电源输出端，所述充电控制板包括降压充电管理电路和本安电源输出保护电路，所述降压充电管理电路的输出端分为两路，一路通过充电端口为锂电池充电，另一路通过本安电源输出保护电路与本安电源输出端相连。本实用新型提供一种DTU太阳能充电控制模块，它通过充电控制板把太阳能电池板采集到的电降压后稳定输出给锂电池稳定充电，同时不影响锂电池组给本安电源模块供电。

Description

DTU太阳能充电控制模块

技术领域

本实用新型涉及一种DTU太阳能充电控制模块。

背景技术

目前，因为锂电池的不稳定性和燃气的易燃性，燃气行业鲜少有能用太阳能电池供电的电源，且天气光照等都影响着太阳能电池供电的输出稳定性。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是，克服现有技术的不足，提供一种DTU太阳能充电控制模块，它通过充电控制板把太阳能电池板采集到的电降压后稳定输出给锂电池稳定充电，同时不影响锂电池组给本安电源模块供电。

为了解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：

一种DTU太阳能充电控制模块，包括太阳能电池板、锂电池和充电控制板，所述太阳能电池板的输出端与充电控制板的输入端相连，所述充电控制板的充电端口与锂电池的输入端相连，所述充电控制板还设置有本安电源输出端，所述充电控制板包括降压充电管理电路和本安电源输出保护电路，所述降压充电管理电路的输出端分为两路，一路通过充电端口为锂电池充电，另一路通过本安电源输出保护电路与本安电源输出端相连。

进一步，所述充电控制板还包括电源防反接电路，所述充电控制板的输入端通过电源防反接电路与降压充电管理电路的输入端相连。

采用了上述技术方案，本实用新型通过充电控制板将太阳能电池板输出的电进行降压稳定后给锂电池充电，最大限度地降低天气光照对充电的影响，同时不影响锂电池组给本安电源模块供电，并且在太阳能电池板的输出端增加电源防反接电路，防止反接对电路造成伤害，同时加入本安电源输出保护电路，对本安电源模块进行保护。

附图说明

图1为本实用新型的DTU太阳能充电控制模块的原理框图；

图2为本实用新型的电源防反接电路与降压充电管理电路的电路原理图；

图3为本实用新型的本安电源输出保护电路的电路原理图；

图4为本实用新型的充电电流和充电电压的示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明。

如图1、2、3所示，一种DTU太阳能充电控制模块，包括太阳能电池板、锂电池和充电控制板，所述太阳能电池板的输出端通过电源防反接电路与充电控制板的输入端相连，所述太阳能电池板采集到的电进入充电控制板，所述充电控制板包括降压充电管理电路和本安电源输出保护电路，所述降压充电管理电路经过降压稳定后一路通过充电端口给锂电池充电，另一路通过本安电源输出保护电路与本安电源输出端相连，为本安电源模块供电。

如图2、3所示，所述太阳能电池板的输出端接入接线端子JP1，接线端子JP1连接有电源防反接电路，所述电源防反接电路输出端的电容CE201与降压充电管理电路输入端的电阻R204相连，所述锂电池为BAT，充电端口为BAT+、BAT-，所述降压充电管理电路另一个输出端JP2与本安电源输出保护电路的输入端JP2A相连，输出7.1V电源。

为了防止太阳能电池板输出端反接损坏电路，如图2所示，所述充电控制板还包括电源防反接电路，所述充电控制板的输入端通过电源防反接电路与降压充电管理电路的输入端相连。所述电源防反接电路采用型号为FDD86102LZ的MOS管Q201，太阳能电池板正确连接时，MOS管Q201的寄生二极管导通，此时，MOS管Q201的S极对地电压约为0.7V(按硅管算)，G极电压由于稳压管DW201和DW202的作用被稳到 19.8V，所以Vgs＝19.8V-0.7V＝19.1V，大于MOS管Q201的开启电压，于是MOS管Q201 的DS就会导通，由于内阻很小，所以就把寄生二极管短路了，压降几乎为0，太阳能电池板反接时，Vgs＝0，MOS管Q201不会导通，回路就是断的，从而保证电路安全，所述稳压管DW201的型号为SMB5342B，所述稳压管DW202的型号为SMB5350B。

为了保护本安电源模块，如图3所示，所述本安电源输出保护电路由二极管D8、温度保险丝SW1、温控开关SW2和保险管F3串联而成，所述二极管D8型号为 MBRS540T3G，所述温度保险丝SW1型号为Y3-125(不可恢复)，所述温控开关SW2 的型号为KW-C2-90(可恢复)，所述保险管F3的型号为0468003.(3A)，当电路温度在 90℃到120℃之间时，SW2断开，切断电路起到保护的作用，当故障排除后电路温度降低到90℃以下时，SW2恢复，恢复供电，当电路温度高于120℃时，则说明电路存在较大异常，SW1断开，保护电路，此时需对电路进行检查维修。

如图2所示，所述降压充电管理电路采用PWM降压模式充电管理，选用型号为CN3722的芯片U201，具有太阳能电池最大功率点跟踪功能，能最大限度地降低天气光照对充电的影响，且具有恒流恒压充电模式。

在太阳能电池的伏安特性曲线中，当环境温度一定时，在不同的日照温度下，输出最大功率点所对应的输出电压基本相同。

在环境温度变化时，太阳能电池输出最大功率点对应的电压随温度大致按照-0.4％/ ℃的温度系数。

如图2所示，芯片U201的MPPT管脚的电压被调制在1.04V，其温度系数为-0.4％/℃，R204和R205与它配合构成的分压网络，Vmppt＝1.04x(1+R204/R205)，可以实现对太阳能电池最大功率点进行跟踪，这样非常适合温差比较大的情形，同时由于CN3722 芯片的特性，当输入电压低于6V时，内部电路被关闭，充电控制板停止工作。

如图2所示，当芯片U201的15脚VCC的电压值大于低压锁存阙值，且大于锂电池电压，不小于所设定的最大功率点电压时，电池充电正常进行。

如果锂电池电压低于所设置的恒压充电电压的66.7％时，充电状态自动进入涓流充电模式，此时充电电流为所设置的恒流充电电流的15％。

当锂电池电压大于所设置的恒压充电电压的66.7％时，充电状态进入恒流充电模式。

当锂电池电压继续上升接近恒压充电电压时，充电状态进入恒压充电模式，充电电流逐渐减小，充电过程持续到充电电流减小到0。

这样在使用太阳能电池供电时，即使因为各方面原因太阳能电池输出很小的功率，也能对锂电池充电，而且也不会导致过充的现象产生。

充电电流和充电电压的示意图如图4所示：

恒流充电电流由连接于U201的CSP管脚和BAT管脚之间的充电电流Ich由检测电阻Rcs决定，所述检测电阻Rcs由阻值为0.18Ω/1W的功率电阻RS201和RS202并联而成。公式为Ich＝200mV/Rcs，如图2所示Ich＝200mV/0.09Ω＝2.2A，锂电池端的电压根据电阻R209和R207构成的电阻分压网络反馈到U201的FB管脚，当FB管脚电压接近 2.416V时进入恒压充电状态，公式为Vbat＝2.416*(1+R209/R207)+50nA*R209＝8.4V，即当电池电压低于Vbat*0.667＝5.6V时，充电状态自动进入涓流模式，充电电流为 2.2A*0.15＝330mA，当电池电压大于5.6V时，充电进入恒流充电模式，当电池电压持续上升至8.4V，充电状态进入恒压充电模式，直至完全充满。

当太阳能电池板输出电压掉电时，芯片U201自动进入睡眠模式，内部电路关断，锂电池只给本安电源模块供电，这样可以减少锂电池的电流消耗，延长待机时间。

以上所述的具体实施例，对本实用新型解决的技术问题、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种DTU太阳能充电控制模块，包括太阳能电池板、锂电池和充电控制板，所述太阳能电池板的输出端与充电控制板的输入端相连，所述充电控制板的充电端口与锂电池的输入端相连，所述充电控制板还设置有本安电源输出端，其特征在于：所述充电控制板包括降压充电管理电路和本安电源输出保护电路，所述降压充电管理电路的输出端分为两路，一路通过充电端口为锂电池充电，另一路通过本安电源输出保护电路与本安电源输出端相连。

2.根据权利要求1所述的DTU太阳能充电控制模块，其特征在于：所述充电控制板还包括电源防反接电路，所述充电控制板的输入端通过电源防反接电路与降压充电管理电路的输入端相连。