CN211018378U - 一种用于太阳能板给充电电池充电的电路结构 - Google Patents

一种用于太阳能板给充电电池充电的电路结构 Download PDF

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Abstract

本实用新型公开了一种用于太阳能板给充电电池充电的电路结构,其结构简单易实现,具有MPPT充电功能和LDO辅助充电功能,在太阳光照度较佳时进行MPPT充电,有利于日常充电,而在太阳光照度较低即检测到输入电压低于比较阈值时进行LDO辅助充电控制,其有利于低照度太阳能的利用,实用性好。

Description

一种用于太阳能板给充电电池充电的电路结构
技术领域
本实用新型涉及一种用于太阳能板给充电电池充电的电路结构。
背景技术
目前,现有的太阳能板给充电电池充电的电路大都采用MPPT充电管理电路来对充电电池进行涓流、恒流、恒压的充电控制,其控制方便,但是MPPT充电管理电路存在低照度条件下能量转化率较低的缺点,低的能量转化率导致输出功率低,无法给充电电池充电,不利于低照度太阳能的利用。
因此,如何克服上述存在的缺陷,已成为本领域技术人员亟待解决的重要课题。
实用新型内容
本实用新型克服了上述技术的不足,提供了一种用于太阳能板给充电电池充电的电路结构。
为实现上述目的,本实用新型采用了下列技术方案:
一种用于太阳能板给充电电池充电的电路结构,包括有太阳能板电连接端1和充电电池电连接端2,所述太阳能板电连接端1上分别连接有第一电压检测模块3和用于在太阳能板正负极与所述太阳能板电连接端1正负极接反时截止的第一单向导通模块4,所述第一单向导通模块4与所述充电电池电连接端2之间并联连接有MPPT充电模块5和受控LDO辅助充电模块6,所述MPPT充电模块5的输出线路上设有用于防止充电电池和受控LDO辅助充电模块6反向灌电过来的第二单向导通电路51,所述受控LDO辅助充电模块6的输出线路上设有用于防止充电电池和MPPT充电模块5反向灌电过来的第三单向导通电路61,所述太阳能板电连接端1与所述MPPT充电模块5的MPPT检测引脚之间连接有第二电压检测电路7,所述第一电压检测模块3检测信号输出端连接有用于在检测到的输入电压低于比较阈值时控制所述受控LDO辅助充电模块6工作的主控模块8,所述MPPT充电模块5控制信号输入端、受控LDO辅助充电模块6控制信号输入端分别与所述主控模块8连接。
如上所述的一种用于太阳能板给充电电池充电的电路结构,所述第一电压检测模块3、第二电压检测电路7分别采用电阻分压检测电路。
如上所述的一种用于太阳能板给充电电池充电的电路结构,所述第一单向导通模块4包括有P沟道的场效应管U2、电阻R3、电阻R4、稳压二极管D9、以及电阻R23,所述场效应管U2的D极与所述太阳能板电连接端1的正极连接端连接,所述场效应管U2的S极与所述电阻R23一端、电R3一端、稳压二极管D9正极相连接,所述电阻R23另一端作为所述第一单向导通模块4的电压正极输出端,所述场效应管U2的G极与所述电R3另一端、稳压二极管D9负极、电阻R4一端相连接,所述电阻R4另一端与所述太阳能板电连接端1的负极连接端连接后作为所述第一单向导通模块4的电压负极输出端。
如上述的一种用于太阳能板给充电电池充电的电路结构,所述MPPT充电模块5采用芯片型号为CN3791的MPPT充电管理电路,所述第二单向导通电路51为串联在所述MPPT充电模块5输出线路上的二极管。
如上所述的一种用于太阳能板给充电电池充电的电路结构,所述受控LDO辅助充电模块6包括有电容C6、电阻R20、P沟道的场效应管U9、NPN三极管Q1、电阻R21、电阻R22、LDO线性稳压芯片HT7344、电阻R24、发光二极管D8、电容C7、二极管D6、以及电阻R9,所述电容C6一端与所述电阻R20一端、场效应管U9的S极、所述第一单向导通模块4的电压正极输出端连接,所述场效应管U9的G极与所述电阻R20另一端、电阻R21一端相连接,所述场效应管U9的D极G与所述LDO线性稳压芯片HT7344的直流电压正极输入端Vin连接,所述电阻R21另一端与所述NPN三极管Q1的集电极连接,所述NPN三极管Q1的发射极与所述电容C6另一端、LDO线性稳压芯片HT7344的接地端、所述第一单向导通模块4的电压负极输出端连接,所述NPN三极管Q1的基极与所述电阻R22一端连接,所述电阻R22另一端作为所述受控LDO辅助充电模块6控制信号输入端与所述主控模块8连接,所述LDO线性稳压芯片HT7344的直流电压正极输出端与所述电阻R24一端、电容C7一端、二极管D6正极相连接,所述电阻R24另一端与所述发光二极管D8正极连接,所述发光二极管D8负极与所述LDO线性稳压芯片HT7344接地端、电容C7另一端、充电电池电连接端2的负极连接端相连接,所述二极管D6负极与所述电阻R9一端连接,所述电阻R9另一端作为所述受控LDO辅助充电模块6的直流电压正极输出端与所述充电电池电连接端2的正极连接端连接。
如上所述的一种用于太阳能板给充电电池充电的电路结构,所述第三单向导通电路61为设置在所述受控LDO辅助充电模块6输出线路上的二极管D6。
如上所述的一种用于太阳能板给充电电池充电的电路结构,所述主控模块8采用芯片型号为STM8S001J3的单片机电路。
与现有技术相比,本实用新型的有益效果是:
本案结构简单易实现,具有MPPT充电功能和LDO辅助充电功能,在太阳光照度较佳时进行MPPT充电,有利于日常充电,而在太阳光照度较低即检测到输入电压低于比较阈值时进行LDO辅助充电控制,其有利于低照度太阳能的利用,实用性好;另,由于所述第一单向导通模块的设置,便于具体使用时当太阳能板正负极与所述太阳能板电连接端正负极接反进行截止保护,其可防止因电压正负极接反而损坏所述MPPT充电模块、受控LDO辅助充电模块;而所述第二单向导通电路和第三单向导通电路的设置,有利于防止对所述MPPT充电模块输出端、受控LDO辅助充电模块输出端的反向灌电,实用性好;另,所述第二电压检测电路的电压检测点设置在所述第一单向导通模块之前,有利于检测太阳能实时电压以进行MPPT跟踪。
附图说明
图1是本案电路图之一。
图2是本案电路图之二。
具体实施方式
以下通过实施例对本实用新型特征及其它相关特征作进一步详细说明,以便于同行业技术人员的理解:
如图1至图2所示,一种用于太阳能板给充电电池充电的电路结构,包括有太阳能板电连接端1和充电电池电连接端2,所述太阳能板电连接端1上分别连接有第一电压检测模块3和用于在太阳能板正负极与所述太阳能板电连接端1正负极接反时截止的第一单向导通模块4,所述第一单向导通模块4与所述充电电池电连接端2之间并联连接有MPPT充电模块5和受控LDO辅助充电模块6,所述MPPT充电模块5的输出线路上设有用于防止充电电池和受控LDO辅助充电模块6反向灌电过来的第二单向导通电路51,所述受控LDO辅助充电模块6的输出线路上设有用于防止充电电池和MPPT充电模块5反向灌电过来的第三单向导通电路61,所述太阳能板电连接端1与所述MPPT充电模块5的MPPT检测引脚之间连接有第二电压检测电路7,所述第一电压检测模块3检测信号输出端连接有用于在检测到的输入电压低于比较阈值时控制所述受控LDO辅助充电模块6工作的主控模块8,所述MPPT充电模块5控制信号输入端、受控LDO辅助充电模块6控制信号输入端分别与所述主控模块8连接。
如上所述,本案结构简单易实现,具有MPPT充电功能和LDO辅助充电功能,在太阳光照度较佳时进行MPPT充电,有利于日常充电,而在太阳光照度较低即检测到输入电压低于比较阈值时进行LDO辅助充电控制,其有利于低照度太阳能的利用,实用性好;另,由于所述第一单向导通模块4的设置,便于具体使用时当太阳能板正负极与所述太阳能板电连接端1正负极接反进行截止保护,其可防止因电压正负极接反而损坏所述MPPT充电模块5、受控LDO辅助充电模块6;而所述第二单向导通电路51和第三单向导通电路61的设置,有利于防止对所述MPPT充电模块5输出端、受控LDO辅助充电模块6输出端的反向灌电,实用性好;另,所述第二电压检测电路7的电压检测点设置在所述第一单向导通模块4之前,有利于检测太阳能实时电压以进行MPPT跟踪。
如上所述,具体实施时,所述第一电压检测模块3、第二电压检测电路7分别采用电阻分压检测电路。
如上所述,具体实施时,所述第一单向导通模块4包括有P沟道的场效应管U2、电阻R3、电阻R4、稳压二极管D9、以及电阻R23,所述场效应管U2的D极与所述太阳能板电连接端1的正极连接端连接,所述场效应管U2的S极与所述电阻R23一端、电R3一端、稳压二极管D9正极相连接,所述电阻R23另一端作为所述第一单向导通模块4的电压正极输出端,所述场效应管U2的G极与所述电R3另一端、稳压二极管D9负极、电阻R4一端相连接,所述电阻R4另一端与所述太阳能板电连接端1的负极连接端连接后作为所述第一单向导通模块4的电压负极输出端。
如上所述,当所述太阳能板电连接端1正负极之间输入正向电压时,所述场效应管U2的D极与S极之间导通,否则当所述太阳能板电连接端1正负极之间输入反向电压时,所述第D极与S极之间截止。
如上所述,具体实施时,所述MPPT充电模块5采用芯片型号为CN3791的MPPT充电管理电路,所述第二单向导通电路51为串联在所述MPPT充电模块5输出线路上的二极管。
如上所述,具体实施时,所述受控LDO辅助充电模块6包括有电容C6、电阻R20、P沟道的场效应管U9、NPN三极管Q1、电阻R21、电阻R22、LDO线性稳压芯片HT7344、电阻R24、发光二极管D8、电容C7、二极管D6、以及电阻R9,所述电容C6一端与所述电阻R20一端、场效应管U9的S极、所述第一单向导通模块4的电压正极输出端连接,所述场效应管U9的G极与所述电阻R20另一端、电阻R21一端相连接,所述场效应管U9的D极G与所述LDO线性稳压芯片HT7344的直流电压正极输入端Vin连接,所述电阻R21另一端与所述NPN三极管Q1的集电极连接,所述NPN三极管Q1的发射极与所述电容C6另一端、LDO线性稳压芯片HT7344的接地端、所述第一单向导通模块4的电压负极输出端连接,所述NPN三极管Q1的基极与所述电阻R22一端连接,所述电阻R22另一端作为所述受控LDO辅助充电模块6控制信号输入端与所述主控模块8连接,所述LDO线性稳压芯片HT7344的直流电压正极输出端与所述电阻R24一端、电容C7一端、二极管D6正极相连接,所述电阻R24另一端与所述发光二极管D8正极连接,所述发光二极管D8负极与所述LDO线性稳压芯片HT7344接地端、电容C7另一端、充电电池电连接端2的负极连接端相连接,所述二极管D6负极与所述电阻R9一端连接,所述电阻R9另一端作为所述受控LDO辅助充电模块6的直流电压正极输出端与所述充电电池电连接端2的正极连接端连接。
如上所述,所述主控模块8根据所述第一电压检测模块3检测到的电压大小来控制所述受控LDO辅助充电模块6上场效应管U9的D极与S极之间是否导通,从而控制受控LDO辅助充电模块6是否工作。
如上所述,具体实施时,所述第三单向导通电路61为设置在所述受控LDO辅助充电模块6输出线路上的二极管D6。
如上所述,具体实施时,所述主控模块8采用芯片型号为STM8S001J3的单片机电路。
如上所述,本案保护的是一种用于太阳能板给充电电池充电的电路结构,一切与本案相同或相近似的技术方案都应示为落入本案的保护范围内。

Claims (7)

1.一种用于太阳能板给充电电池充电的电路结构,其特征在于包括有太阳能板电连接端(1)和充电电池电连接端(2),所述太阳能板电连接端(1)上分别连接有第一电压检测模块(3)和用于在太阳能板正负极与所述太阳能板电连接端(1)正负极接反时截止的第一单向导通模块(4),所述第一单向导通模块(4)与所述充电电池电连接端(2)之间并联连接有MPPT充电模块(5)和受控LDO辅助充电模块(6),所述MPPT充电模块(5)的输出线路上设有用于防止充电电池和受控LDO辅助充电模块(6)反向灌电过来的第二单向导通电路(51),所述受控LDO辅助充电模块(6)的输出线路上设有用于防止充电电池和MPPT充电模块(5)反向灌电过来的第三单向导通电路(61),所述太阳能板电连接端(1)与所述MPPT充电模块(5)的MPPT检测引脚之间连接有第二电压检测电路(7),所述第一电压检测模块(3)检测信号输出端连接有用于在检测到的输入电压低于比较阈值时控制所述受控LDO辅助充电模块(6)工作的主控模块(8),所述MPPT充电模块(5)控制信号输入端、受控LDO辅助充电模块(6)控制信号输入端分别与所述主控模块(8)连接。
2.根据权利要求1所述的一种用于太阳能板给充电电池充电的电路结构,其特征在于所述第一电压检测模块(3)、第二电压检测电路(7)分别采用电阻分压检测电路。
3.根据权利要求1所述的一种用于太阳能板给充电电池充电的电路结构,其特征在于所述第一单向导通模块(4)包括有P沟道的场效应管U2、电阻R3、电阻R4、稳压二极管D9、以及电阻R23,所述场效应管U2的D极与所述太阳能板电连接端(1)的正极连接端连接,所述场效应管U2的S极与所述电阻R23一端、电R3一端、稳压二极管D9正极相连接,所述电阻R23另一端作为所述第一单向导通模块(4)的电压正极输出端,所述场效应管U2的G极与所述电R3另一端、稳压二极管D9负极、电阻R4一端相连接,所述电阻R4另一端与所述太阳能板电连接端(1)的负极连接端连接后作为所述第一单向导通模块(4)的电压负极输出端。
4.根据权利要求1所述的一种用于太阳能板给充电电池充电的电路结构,其特征在于所述MPPT充电模块(5)采用芯片型号为CN3791的MPPT充电管理电路,所述第二单向导通电路(51)为串联在所述MPPT充电模块(5)输出线路上的二极管。
5.根据权利要求1所述的一种用于太阳能板给充电电池充电的电路结构,其特征在于所述受控LDO辅助充电模块(6)包括有电容C6、电阻R20、P沟道的场效应管U9、NPN三极管Q1、电阻R21、电阻R22、LDO线性稳压芯片HT7344、电阻R24、发光二极管D8、电容C7、二极管D6、以及电阻R9,所述电容C6一端与所述电阻R20一端、场效应管U9的S极、所述第一单向导通模块(4)的电压正极输出端连接,所述场效应管U9的G极与所述电阻R20另一端、电阻R21一端相连接,所述场效应管U9的D极G与所述LDO线性稳压芯片HT7344的直流电压正极输入端Vin连接,所述电阻R21另一端与所述NPN三极管Q1的集电极连接,所述NPN三极管Q1的发射极与所述电容C6另一端、LDO线性稳压芯片HT7344的接地端、所述第一单向导通模块(4)的电压负极输出端连接,所述NPN三极管Q1的基极与所述电阻R22一端连接,所述电阻R22另一端作为所述受控LDO辅助充电模块(6)控制信号输入端与所述主控模块(8)连接,所述LDO线性稳压芯片HT7344的直流电压正极输出端与所述电阻R24一端、电容C7一端、二极管D6正极相连接,所述电阻R24另一端与所述发光二极管D8正极连接,所述发光二极管D8负极与所述LDO线性稳压芯片HT7344接地端、电容C7另一端、充电电池电连接端(2)的负极连接端相连接,所述二极管D6负极与所述电阻R9一端连接,所述电阻R9另一端作为所述受控LDO辅助充电模块(6)的直流电压正极输出端与所述充电电池电连接端(2)的正极连接端连接。
6.根据权利要求5所述的一种用于太阳能板给充电电池充电的电路结构,其特征在于所述第三单向导通电路(61)为设置在所述受控LDO辅助充电模块(6)输出线路上的二极管D6。
7.根据权利要求1-6任意一项所述的一种用于太阳能板给充电电池充电的电路结构,其特征在于所述主控模块(8)采用芯片型号为STM8S001J3的单片机电路。
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