CN212588139U - 一种基于串联锂电池的太阳能充电控制器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开的属于光伏储能技术领域，具体为一种基于串联锂电池的太阳能充电控制器，包括太阳能充电隔离式电流检测器、MCU、电压保护模块、充电模块和检测模块，所述太阳能充电隔离式电流检测器的电性输出端电性连接所述MCU，所述MCU的电性输出端电性连接所述电压保护模块、所述充电模块和所述检测模块，该种基于串联锂电池的太阳能充电控制器，充电效率高，保护功能全，所有的电路加起来成本低，造价投入少，安全可靠，充电效率高，可以代替市面上的太阳能充电控制器，面对市面上太阳能充电控制器的弊端，效率更高。
Description
技术领域
本实用新型涉及光伏储能技术领域，具体为一种基于串联锂电池的太阳能充电控制器。
背景技术
锂电池是一类由锂金属或锂合金为正/负极材料、使用非水电解质溶液的电池，而锂电池组就是由锂电池串联组合而成的。
太阳能是一种可再生能源，是指太阳的热辐射能，主要表现就是常说的太阳光线，在现代一般用作发电或者为热水器提供能源，太阳能已成为人类使用能源的重要组成部分，并不断得到发展。太阳能的利用有光热转换和光电转换两种方式，太阳能发电是一种新兴的可再生能源。
而在太阳能充电技术中就包括，MPPT或PWM，MPPT的全称“最大功率点跟踪”太阳能控制器，是传统太阳能充放电控制器的升级换代产品，而PWM就是脉冲宽度调，脉冲宽度调制是一种模拟控制方式，根据相应载荷的变化来调制晶体管基极或MOS管栅极的偏置，来实现晶体管或MOS管导通时间的改变，从而实现开关稳压电源输出的改变。这种方式能使电源的输出电压在工作条件变化时保持恒定，是利用微处理器的数字信号对模拟电路进行控制的一种非常有效的技术。
现有技术中，MPPT或PWM中都会有转换效率问题：加入MPPT或PWM控制电路后，控制电路都会有一定的功耗，正极采用MOS管来控制开关，输入电压过高时，MOS管上产生的电压差很大，造成MOS管发热量大，需要大面积的散热片，从而使充电效率变差，如MPPT在高电压输入时其充电效率最高只有80％，而PWM控制电路更低；现有12V或24V的太阳能充电控制器最高电压只能允许DC115V输入，再高如输入DC380V时，会直接烧坏主板；现有的太阳能充电控制器将电池充满后，不能停止充电，还是以恒压方式充电，容易损坏电池或将电池充满电后，电池进入保护状态，造成不能使用；现有的太阳能充电控制器只是设置了最大充电电流，并没有过流保护，当用户在使用大功率的太阳能板充电时，会损坏内部的MOS管，同时造价过高。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种基于串联锂电池的太阳能充电控制器，以解决上述背景技术中提出的MPPT或PWM中都会有转换效率问题：加入MPPT或PWM控制电路后，控制电路都会有一定的功耗，正极采用MOS管来控制开关，输入电压过高时，MOS管上产生的电压差很大，造成MOS管发热量大，需要大面积的散热片，从而使充电效率变差，如MPPT在高电压输入时其充电效率最高只有80％，而PWM控制电路更低；现有12V或24V的太阳能充电控制器最高电压只能允许DC115V输入，再高如输入DC380V时，会直接烧坏主板；现有的太阳能充电控制器将电池充满后，不能停止充电，还是以恒压方式充电，容易损坏电池或将电池充满电后，电池进入保护状态，造成不能使用；现有的太阳能充电控制器只是设置了最大充电电流，并没有过流保护，当用户在使用大功率的太阳能板充电时，会损坏内部的MOS管，同时造价过高的问题。
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种基于串联锂电池的太阳能充电控制器，包括太阳能充电隔离式电流检测器、MCU、电压保护模块、充电模块和检测模块，所述太阳能充电隔离式电流检测器的电性输出端电性连接所述MCU，所述MCU的电性输出端电性连接所述电压保护模块、所述充电模块和所述检测模块。
优选的，所述太阳能充电隔离式电流检测器将数据送入所述MCU。
优选的，所述太阳能充电隔离式电流检测器的内部含有高电压保护功能，所述MCU检测后不予开启所述充电模块。
优选的，所述MCU通过所述检测模块检测到电池已充满后，断开充电功能。
优选的，所述MCU检测到电池电压已低于阈值后，重新开启所述充电模块。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：种基于串联锂电池的太阳能充电控制器，充电效率高，保护功能全，所有的电路加起来成本低，造价投入少，安全可靠，充电效率高，可以代替市面上的太阳能充电控制器，面对市面上太阳能充电控制器的弊端，效率更高。
附图说明
图1为本实用新型连接结构示意图；
图2为本实用新型控制技术原理示意图。
图中：100太阳能充电隔离式电流检测器、200MCU、300电压保护模块、400充电模块、500检测模块。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
本实用新型提供一种基于串联锂电池的太阳能充电控制器，造价投入少，安全可靠，充电效率高，请参阅图1和图2，包括太阳能充电隔离式电流检测器100、MCU200、电压保护模块300、充电模块400和检测模块500；
请再次参阅图1，太阳能充电隔离式电流检测器100与MCU200连接，具体的，太阳能充电隔离式电流检测器100的电性输出端电性连接MCU200，MCU200的电性输出端电性连接电压保护模块300、充电模块400和检测模块500；
一种基于串联锂电池的太阳能充电控制器，包括以下步骤：利用电流检测功能，太阳能充电隔离式电流检测器100将数据送入MCU200；太阳能充电隔离式电流检测器100的内部含有高电压保护功能，MCU200检测后不予开启充电模块400，MCU200通过检测模块500检测到电池已充满后，断开充电功能，MCU200检测到电池电压已低于阈值后，重新开启充电模块400，便于过充电恢复；当太阳能电池板的充电电流过大时，MCU200检测到关闭充电模块400，便于过流保护；当太阳能电池板输入电压超过一定值，MCU200检测到有高电压输入，不开启充电模块400，便于高压保护；自动检测太阳能输入电压的时时动态，进行分析，做出判断，完成充电电压检测功能；
图2示出了本电路的太阳能控制技术，为了便于说明，仅示出了与本电路相关的部分，详述如下：
采用CC6906隔离式电流采样电路和RS1、RS2并联的差分运放电流采样后，进行双路运算，取平均值，其好处在于一路出现故障还有一路在检测；一路出现干扰还有一路在工作；提高了检测精度。
由于采用了继电器进行闭合和打开，当太阳能充电输入接反后，RS1、RS2上的电压差为负，MCU200检测后，不闭合继电器，起到输出接反保护，当太阳能输入电压过高时，通过R105、R104、D14、R18后，进行分压，再通过R13送入MCU200进行分析，当超过输入的最高电压时，继电器不闭合，不对电池充电，从而起到高压保护的功能，输入直流和输入交流时，都是一样起到保护作用，市而上的MPPT和PWM的都没有带输入交流保护功能。
太阳能电池板正常对电池充电后，通过R105、R104、D14、R18后，进行分压，再通过R13送入MCU200进行分析，当达到电池的最高电压时，由MCU200通过R12、R17、Q3、D3、EC7、R7、R2、K1组成的继电器控制电路，将继电器打开，不再对电池充电，当电池电压降到一定直后，再打开继电器对电池充电，不断循环，其充电效率最高可达98％。
太阳能电池输入功率太大时，CC6909和RS1、RS2组成的电流检测电路分析后，已超过原设定的充电电流后，将本闭合的继电器再次断开，从而起到过电流充电保护。
虽然在上文中已经参考实施例对本实用新型进行了描述，然而在不脱离本实用新型的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，本实用新型所披露的实施例中的各项特征均可通过任意方式相互结合起来使用，在本说明书中未对这些组合的情况进行穷举性的描述仅仅是出于省略篇幅和节约资源的考虑。因此，本实用新型并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。
Claims (5)
1.一种基于串联锂电池的太阳能充电控制器，其特征在于：包括太阳能充电隔离式电流检测器(100)、MCU(200)、电压保护模块(300)、充电模块(400)和检测模块(500)，所述太阳能充电隔离式电流检测器(100)的电性输出端电性连接所述MCU(200)，所述MCU(200)的电性输出端电性连接所述电压保护模块(300)、所述充电模块(400)和所述检测模块(500)。
2.根据权利要求1所述的一种基于串联锂电池的太阳能充电控制器，其特征在于：所述太阳能充电隔离式电流检测器(100)将数据送入所述MCU(200)。
3.根据权利要求2所述的一种基于串联锂电池的太阳能充电控制器，其特征在于：所述太阳能充电隔离式电流检测器(100)的内部含有高电压保护功能，所述MCU(200)检测后不予开启所述充电模块(400)。
4.根据权利要求3所述的一种基于串联锂电池的太阳能充电控制器，其特征在于：所述MCU(200)通过所述检测模块(500)检测到电池已充满后，断开充电功能。
5.根据权利要求4所述的一种基于串联锂电池的太阳能充电控制器，其特征在于：所述MCU(200)检测到电池电压已低于阈值后，重新开启所述充电模块(400)。
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