CN214380264U - 一种优化的太阳能储能系统充放电电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提出了一种优化的太阳能储能系统充放电电路，包括充电接口、太阳能储能模块、电池包、充电模块以及放电模块，所述充电模块包括充电芯片U1；所述放电模块包括放电芯片U8；太阳能储能模块通过放电模块为电池包充电，同时还能够为外部负载供电；而当太阳能储能模块没有能量输入时，即可控制电池包通过充电模块为外部负载供电；本实用新型将充放电接口简化为一个接口，且充电模块和放电模块通过各自的芯片单独控制，互不影响，且具有低导通压降和反向保护功能，降低了电路的损耗。
Description
技术领域
本实用新型涉及电池领域，尤其是涉及一种优化的太阳能储能系统充放电电路。
背景技术
现有的电池系统既可连接外部电源充电，又可以为外部的负载供电，故通常包括有相应的充电电路和放电电路，但现有的充、放电电路隔离采用二极管，二极管导通压降在0.5-0.7V之间，远远大于MOS管饱和导通压降；在通过大电流时，电路损耗增大并带来发热；且采用二极管隔离技术在反向接入保护时需要加入额外的保护电路；此外，二极管为正向导通元件，不可以独立控制。
发明内容
为解决上述问题，本实用新型提出了一种优化的太阳能储能系统充放电电路。
本实用新型的主要内容包括：
一种优化的太阳能储能系统充放电电路，包括充电接口、太阳能储能模块、电池包、充电模块以及放电模块，所述太阳能储能模块通过充电接口为外部负载供电，所述太阳能储能模块通过放电模块为所述电池包充电，所述电池包通过所述充电模块为外部负载供电；所述充电模块包括充电芯片U1、供电插头J2以及输出插头J1，所述供电插头J2与所述电池包连接，所述输出插头J1与所述充电接口连接；所述放电模块包括放电芯片U8、充电插头J7以及输入插头J9，所述充电插头J7用于连接所述太阳能储能模块，所述输入插头J9用于连接所述电池包。
优选的，所述充电芯片U1的型号为XL4201，所述充电芯片U1的输入电压接口VIN与地之间并联有第一稳压二极管D4，所述充电芯片U1的输入电压接口VIN与所述输出插头J1的VIN+的引脚之间连接有第二稳压二极管D1。
优选的，所述放电模块包括保护单元、开关单元以及驱动单元，所述保护单元、开关单元以及驱动单元与所述放电芯片U8连接，所述开关单元与所述驱动单元连接。
优选的，所述放电芯片U8的型号为PLM74700QDBVTQ1，所述放电芯片 U8的VCAP引脚通过拉升电阻C26与所述充电插头J7的输出端1连接；所述放电芯片U8的EN引脚与所述保护单元和所述开关单元连接；所述放电芯片U8 的A引脚与所述充电插头J7连接；所述放电芯片U8的C引脚与所述输入插头 J9连接；所述放电芯片U8的GATE引脚与所述驱动单元连接；所述放电芯片 U8的GND引脚接地。
优选的，所述保护单元包括并联的稳压二极管ZD7和保护电阻R23；所述稳压二极管ZD7的正极与所述充电芯片U1的EN引脚连接，其负极与驱动单元连接。
优选的，所述驱动单元包括并联的第一驱动电阻R21和第二驱动电阻R22，所述第一驱动电阻R21和所述第二驱动电阻R22的一端与第三驱动电阻R27串联后与所述放电芯片U8的GATE引脚连接；所述第一驱动电阻R21和所述第二驱动电阻R22的另一端与所述开关单元连接。
优选的，所述开关单元包括并联的第一MOS管和第二MOS管，所述第一 MOS管的栅极与所述第一驱动电阻R21的另一端连接，其源极与所述放电芯片 U8的EN引脚连接，其漏极与所述输入插头J9连接；所述第二MOS管的栅极与所述第二驱动电阻R22的另一端连接，其源极与所述放电芯片U8的EN引脚连接，其漏极与所述输入插头J9连接；所述第一MOS管的源极和漏极之间连接有驱动滤波电容C22。
优选的，还包括滤波模块，所述滤波模块包括第一滤波电容C27和第二滤波电容C24，所述第一滤波电容C27的一端连接在所述充电插头J7与所述放电芯片U8之间的线路上，其另一端接地；所述第二滤波电容C24的一端连接在所述开关单元与所述输入插头J9之间的线路上，其另一端接地。
本实用新型的有益效果在于：本实用新型提出了一种优化的太阳能储能系统充放电电路，太阳能储能模块通过放电模块为电池包充电，同时还能够为外部负载供电；而当太阳能储能模块没有能量输入时，即可控制电池包通过充电模块为外部负载供电；本实用新型将充放电接口简化为一个接口，且充电模块和放电模块通过各自的芯片单独控制，互不影响，且具有低导通压降和反向保护功能，降低了电路的损耗。
附图说明
图1为本实用新型的功能框图；
图2为充电模块的电路示意图；
图3为放电模块的电路示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型所保护的技术方案做具体说明。
请参阅图1至图3。本实用新型提出了一种优化的太阳能储能系统充放电电路，包括充电接口、太阳能储能模块、电池包、充电模块以及放电模块，所述太阳能储能模块通过充电接口为外部负载供电，所述太阳能储能模块通过放电模块为所述电池包充电，所述电池包通过所述充电模块为外部负载供电；所述充电模块包括充电芯片U1、供电插头J2以及输出插头J1，所述供电插头J2与所述电池包连接，所述输出插头J1与所述充电接口连接；所述放电模块包括放电芯片 U8、充电插头J7以及输入插头J9，所述充电插头J7用于连接所述太阳能储能模块，所述输入插头J9用于连接所述电池包。
其中，所述太阳能储能模块既能为外部负载供电，又能为电池包充电，而当太阳能没有能量提供时，所述电池包可以为外部负载供电。
本实用新型将太阳能储能模块为电池包充电的接口以及电池包为外部负载充电的接口简化为一个接口，即充电接口，通过充电模块和放电模块内的芯片分别单独控制，互不影响，通过MOS管的隔离，使得整体电路具有低的导通压降，同时还具备反向保护的功能，使得电路的损耗降低。
具体地，如图2所示，所述充电芯片U1的型号为XL4201，所述充电芯片 U1的输入电压接口VIN与地之间并联有第一稳压二极管D4，所述充电芯片U1 的输入电压接口VIN与所述输出插头J1的VIN+的引脚之间连接有第二稳压二极管D1。
请参照图3，所述放电芯片U8的型号为PLM74700QDBVTQ1，所述放电模块包括保护单元10、开关单元20以及驱动单元30，所述保护单元10、开关单元20以及驱动单元30与所述放电芯片U8连接，所述开关单元与所述驱动单元连接；所述放电芯片U8能够实现对其他单元的控制，从而实现对电池包的充电的控制。
具体地，所述充电插头J7的型号为XT60PW-F，输入插头J9的型号为 XT60PW-M；所述保护单元10用于防止开关模块20内的MOS管被烧坏，所述开关单元20用于控制充电的通断，所述驱动单元30为开关单元20内的MOS 管的基极的驱动电阻。
进一步地，所述放电芯片U8的VCAP引脚通过拉升电阻C26与所述充电插头J7的输出端1连接；所述放电芯片U8的EN引脚与所述保护单元和所述开关单元连接；所述放电芯片U8的A引脚与所述充电插头J7连接；所述放电芯片 U8的C引脚与所述输入插头J9连接；所述放电芯片U8的GATE引脚与所述驱动单元30连接；所述放电芯片U8的GND引脚接地。
在其中一个实施例中，所述保护单元10包括并联的稳压二极管ZD7和保护电阻R23；所述稳压二极管ZD7的正极与所述充电芯片U1的EN引脚连接，其负极与驱动单元30连接。
更进一步地，所述驱动单元30包括并联的第一驱动电阻R21和第二驱动电阻R22，所述第一驱动电阻R21和所述第二驱动电阻R22的一端与第三驱动电阻R27串联后与所述放电芯片U8的GATE引脚连接；所述第一驱动电阻R21 和所述第二驱动电阻R22的另一端与所述开关单元20连接。
在其中一个实施例中，所述开关单元20包括并联的第一MOS管和第二MOS 管，所述第一MOS管的栅极与所述第一驱动电阻R21的另一端连接，其源极与所述放电芯片U8的EN引脚连接，其漏极与所述输入插头J9连接；所述第二 MOS管的栅极与所述第二驱动电阻R22的另一端连接，其源极与所述放电芯片 U8的EN引脚连接，其漏极与所述输入插头J9连接；所述第一MOS管的源极和漏极之间连接有驱动滤波电容C22。
此外，所述放电模块还包括接地保护单元40，所述接地保护单元40包括双向瞬态电压抑制二极管T3，所述双向瞬态电压抑制二极管T3的一端与所述充电插头的1号引脚连接，其另一端接地。
以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
Claims (7)
1.一种优化的太阳能储能系统充放电电路，其特征在于，包括充电接口、太阳能储能模块、电池包、充电模块以及放电模块，所述太阳能储能模块通过充电接口为外部负载供电，所述太阳能储能模块通过放电模块为所述电池包充电，所述电池包通过所述充电模块为外部负载供电；所述充电模块包括充电芯片U1、供电插头J2以及输出插头J1，所述供电插头J2与所述电池包连接，所述输出插头J1与所述充电接口连接；所述放电模块包括放电芯片U8、充电插头J7以及输入插头J9，所述充电插头J7用于连接所述太阳能储能模块，所述输入插头J9用于连接所述电池包。
2.根据权利要求1所述的一种优化的太阳能储能系统充放电电路，其特征在于，所述充电芯片U1的型号为XL4201，所述充电芯片U1的输入电压接口VIN与地之间并联有第一稳压二极管D4，所述充电芯片U1的输入电压接口VIN与所述输出插头J1的VIN+的引脚之间连接有第二稳压二极管D1。
3.根据权利要求1所述的一种优化的太阳能储能系统充放电电路，其特征在于，所述放电模块包括保护单元、开关单元以及驱动单元，所述保护单元、开关单元以及驱动单元与所述放电芯片U8连接，所述开关单元与所述驱动单元连接。
4.根据权利要求3所述的一种优化的太阳能储能系统充放电电路，其特征在于，所述放电芯片U8的型号为PLM74700QDBVTQ1，所述放电芯片U8的VCAP引脚通过拉升电阻C26与所述充电插头J7的输出端1连接；所述放电芯片U8的EN引脚与所述保护单元和所述开关单元连接；所述放电芯片U8的A引脚与所述充电插头J7连接；所述放电芯片U8的C引脚与所述输入插头J9连接；所述放电芯片U8的GATE引脚与所述驱动单元连接；所述放电芯片U8的GND引脚接地。
5.根据权利要求4所述一种优化的太阳能储能系统充放电电路，其特征在于，所述保护单元包括并联的稳压二极管ZD7和保护电阻R23；所述稳压二极管ZD7的正极与所述充电芯片U1的EN引脚连接，其负极与驱动单元连接。
6.根据权利要求5所述的一种优化的太阳能储能系统充放电电路，其特征在于，所述驱动单元包括并联的第一驱动电阻R21和第二驱动电阻R22，所述第一驱动电阻R21和所述第二驱动电阻R22的一端与第三驱动电阻R27串联后与所述放电芯片U8的GATE引脚连接；所述第一驱动电阻R21和所述第二驱动电阻R22的另一端与所述开关单元连接。
7.根据权利要求6所述的一种优化的太阳能储能系统充放电电路，其特征在于，所述开关单元包括并联的第一MOS管和第二MOS管，所述第一MOS管的栅极与所述第一驱动电阻R21的另一端连接，其源极与所述放电芯片U8的EN引脚连接，其漏极与所述输入插头J9连接；所述第二MOS管的栅极与所述第二驱动电阻R22的另一端连接，其源极与所述放电芯片U8的EN引脚连接，其漏极与所述输入插头J9连接；所述第一MOS管的源极和漏极之间连接有驱动滤波电容C22。
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