CN217984580U - 电源启停控制电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种电源启停控制电路，其包括电压采样电路和电子开关电路；电压采样电路的第一采样端用于连接光伏板的正输出端、电压采样电路的第二采样端用于连接辅助电源电路的正输出端，电压采样电路的输出端连接电子开关电路的控制端而控制电压采样电路的通断，电子开关电路的输入端连接辅助电源电路的使能控制端，电子开关电路的输出端接地，电子开关电路的电源端连接光伏发电系统的蓄电池正极。本实用新型可以在光伏发电系统处于光线不足的环境下，控制辅助电源电路停止工作，从而降低光伏发电系统的功耗，保护蓄电池。
Description
技术领域
本实用新型涉及电子技术领域，特别是指一种电源启停控制电路。
背景技术
在光伏发电系统中，会设置辅助电源电路来给光伏发电系统的光伏充电控制器进行供电，光伏充电控制器用于防止蓄电池过充电；其中，光伏发电系统在光线充足的环境下，辅助电源电路会将光伏板的输出电压转换为光伏充电控制器所需的工作电压；而光伏发电系统在光线不足的环境下（如夜间），辅助电源电路则将蓄电池的输出电压转换为光伏充电控制器所需的工作电压；但是在光线不足的环境下，光伏板的输出电压低，此时光伏充电控制器实际不需要进行工作，但是此时辅助电源电路还是给光伏充电控制器供电，这使得蓄电池的静态耗电大于20mA，若蓄电池长期处在待机无充电状态下，蓄电池容易因耗电过度而损坏。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种电源启停控制电路，以克服现有技术中的不足。
为了达成上述目的，本实用新型的解决方案是：
一种电源启停控制电路，其用于控制光伏发电系统的辅助电源电路的工作与否，所述的电源启停控制电路包括电压采样电路和电子开关电路；所述电压采样电路包括电阻R1、电阻R2和电阻R3，电阻R1的第一端和电阻R2的第一端分别连接电压采样电路的第一采样端和第二采样端，电阻R1的第二端、电阻R2的第二端和电阻R3的第一端连接在一起，且电阻R1、电阻R2和电阻R3的公共端连接该电压采样电路的输出端，电阻R3的第二端接地端；所述电压采样电路的第一采样端用于连接光伏发电系统的光伏板的正输出端PV+、电压采样电路的第二采样端用于连接辅助电源电路的正输出端VCC，电压采样电路的输出端连接电子开关电路的控制端，电子开关电路的输入端连接辅助电源电路的使能控制端VCOM，电子开关电路的输出端接地，电子开关电路的电源端连接光伏发电系统的蓄电池正极BAT+。
所述电子开关电路包括电阻R10、三极管Q1、三极管Q4、稳压管DZ1和稳压管DZ4；电阻R10的第一端连接电子开关电路的电源端，电子R10的第二端连接三极管Q1的集电极和稳压管DZ4的负极，三极管Q1的基极连接稳压管DZ1的正极，三极管Q1的发射极接地，稳压管DZ1的负极连接电子开关电路的控制端，稳压管DZ4的正极连接三极管Q1的基极，三极管Q1的集电极连接电子开关电路的输入端，三极管Q1的发射极连接电子开关电路的输出端。
所述电压采样电路还包括一级分压比自调节单元；所述一级分压比自调节单元包括电阻R4、电阻R6、电阻R8和稳压管DZ2，电阻R4的第一端连接电阻R1、电阻R2和电阻R3的公共端，电阻R4的第二端连接三极管Q2的集电极，三极管Q2的发射极接地，三极管Q2的基极连接稳压管DZ2的正极，稳压管DZ2的负极连接电阻R6的第一端和电阻R8的第一端，电阻R6的第二端连接光伏发电系统的蓄电池正极BAT+，电阻R8的第二端接地。
所述电压采样电路还包括二级分压比自调节单元；所述二级分压比自调节单元包括电阻R5、电阻R7、电阻R9和稳压管DZ3，电阻R5的第一端连接电阻R1、电阻R2和电阻R3的公共端，电阻R5的第二端连接三极管Q3的集电极，三极管Q3的发射极接地，三极管Q3的基极连接稳压管DZ3的正极，稳压管DZ3的负极连接电阻R7的第一端和电阻R9的第一端，电阻R7的第二端连接光伏发电系统的蓄电池正极BAT+，电阻R9的第二端接地。
所述电压采样电路还包括电容C1、电容C1的第一端连接电阻R1、电阻R2和电阻R3的公共端，电容C1的第二端接地。
采用上述方案后，本实用新型的电压采样电路的第一采样端采集光伏板的输出电压，当光伏板的输出电压使得电压采样电路的输出电压大于设定的开关阈值时（即光伏发电系统处于光线充足的环境），电压采样电路控制电子开关电路断开，使得电子开关电路未将辅助电源电路的使能控制端VCOM电压拉低，进而使得辅助电源电路正常工作，辅助电源电路工作后，辅助电源电路的输出电压经电压采样电路的第二采样端输入电压采样电路的电压而提高电压采样电路的输出电压；在辅助电源电路工作后，若是光伏板的输出电压下降到使得电压采样电路的输出电压低于设定的开关阈值时（即光伏发电系统处于光线不足的环境），电压采样电路控制电子开关电路导通，使得电子开关电路将辅助电源电路的使能控制端VCOM电压拉低，进而使得辅助电源电路停止工作， 从而降低光伏发电系统的蓄电池在光线不足的环境下的耗电，减少能耗并避免电池因耗电过度而损坏。
附图说明
图1为本实用新型的电源启停控制电路的电路原理图；
图2为本实用新型的辅助电源电路的部分电路原理图。
具体实施方式
为了进一步解释本实用新型的技术方案，下面通过具体实施例来对本实用新型进行详细阐述。
如图1和图2所示，本实用新型揭示了一种电源启停控制电路，其用于控制光伏发电系统的辅助电源电路的工作与否，以使得辅助电源电路可以在光线不足的环境下自动停止工作， 进而降低光伏发电系统的蓄电池在光线不足的环境下的耗电，减少能耗并避免电池因耗电过度而损坏。
配合图1所示，所述的电源启停控制电路可包括电压采样电路和电子开关电路；其中，所述电压采样电路包括电阻R1、电阻R2和电阻R3，电阻R1的第一端和电阻R2的第一端分别连接电压采样电路的第一采样端和第二采样端，电阻R1的第二端、电阻R2的第二端和电阻R3的第一端连接在一起，且电阻R1、电阻R2和电阻R3的公共端连接该电压采样电路的输出端，电阻R3的第二端接地端；所述电压采样电路的第一采样端用于连接光伏发电系统的光伏板的正输出端PV+、电压采样电路的第二采样端用于连接辅助电源电路的正输出端VCC，电压采样电路的输出端连接电子开关电路的控制端，电子开关电路的输入端连接辅助电源电路的使能控制端VCOM，电子开关电路的输出端接地，电子开关电路的电源端连接光伏发电系统的蓄电池正极BAT+。配合图2所示，所述辅助电源电路的使能控制端VCOM连接辅助电源电路的电源管理芯片U1的COM脚，电源管理芯片U1的COM脚电压被拉低时辅助电源电路不工作，电源管理芯片U1的COM脚电压未被拉低时辅助电源电路工作，电源管理芯片U1的型号可为UC3843。
在本实用新型中，所述电压采样电路的第一采样端采集光伏板的输出电压，当光伏板的输出电压使得电压采样电路的输出电压大于设定的开关阈值时（即光伏发电系统处于光线充足的环境），电压采样电路控制电子开关电路断开，使得电子开关电路未将辅助电源电路的使能控制端VCOM电压拉低，进而使得辅助电源电路正常工作，辅助电源电路工作后，辅助电源电路的输出电压经电压采样电路的第二采样端输入电压采样电路的电压而提高电压采样电路的输出电压；在辅助电源电路工作后，若是光伏板的输出电压下降到使得电压采样电路的输出电压低于设定的开关阈值时（即光伏发电系统处于光线不足的环境），电压采样电路控制电子开关电路导通，使得电子开关电路将辅助电源电路的使能控制端VCOM电压拉低，进而使得辅助电源电路停止工作，从而降低光伏发电系统的功耗。
在本实用新型中，所述电子开关电路包括电阻R10、三极管Q1、三极管Q4、稳压管DZ1和稳压管DZ4，电阻R10的第一端连接电子开关电路的电源端，电子R10的第二端连接三极管Q1的集电极和稳压管DZ4的负极，三极管Q1的基极连接稳压管DZ1的正极，三极管Q1的发射极接地，稳压管DZ1的负极连接电子开关电路的控制端，稳压管DZ4的正极连接三极管Q1的基极，三极管Q1的集电极连接电子开关电路的输入端，三极管Q1的发射极连接电子开关电路的输出端。所述电子开关电路的工作原理为：当电压采样电路的输出电压大于设定的开关阈值时，稳压管DZ1和三极管Q1导通，进而使得稳压管DZ4和三极管Q4关断，此时电子开关电路断开；而当电压采样电路的输出电压小于设定的开关阈值时，稳压管DZ1和三极管Q1关断，进而使得稳压管DZ4和三极管Q4导通，此时电子开关电路导通。
在本实用新型中，所述电压采样电路还包括电容C1、电容C1的第一端连接电阻R1、电阻R2和电阻R3的公共端，电容C1的第二端接地，电容C1可以稳定电压采样电路的输出电压。
在本实用新型中，所述电压采样电路还包括一级分压比自调节单元和二级分压比自调节单元，一级分压比自调节单元和二级分压比自调节单元用于调节电压采样电路的分压比，进而使得本实用新型的 电源启停控制电路可以适用于不同电压规格的蓄电池，常用的蓄电池的电压规格有12V、24V和48V。其中，所述一级分压比自调节单元包括电阻R4、电阻R6、电阻R8和稳压管DZ2，电阻R4的第一端连接电阻R1、电阻R2和电阻R3的公共端，电阻R4的第二端连接三极管Q2的集电极，三极管Q2的发射极接地，三极管Q2的基极连接稳压管DZ2的正极，稳压管DZ2的负极连接电阻R6的第一端和电阻R8的第一端，电阻R6的第二端连接光伏发电系统的蓄电池正极BAT+，电阻R8的第二端接地。所述二级分压比自调节单元包括电阻R5、电阻R7、电阻R9和稳压管DZ3，电阻R5的第一端连接电阻R1、电阻R2和电阻R3的公共端，电阻R5的第二端连接三极管Q3的集电极，三极管Q3的发射极接地，三极管Q3的基极连接稳压管DZ3的正极，稳压管DZ3的负极连接电阻R7的第一端和电阻R9的第一端，电阻R7的第二端连接光伏发电系统的蓄电池正极BAT+，电阻R9的第二端接地。
为便于理解本实用新型的电源启停控制电路如何适用于不同电压规格的蓄电池，以下具体阐述本实用新型在不同电池规格的蓄电池下的工作过程。
在蓄电池的额定电压为12V、蓄电池的电压范围为10~16V的情况下，当蓄电池的输出电压小于16V时，此时蓄电池的输出电压通过电阻R6和电阻R8分压后的电压小于稳压管DZ2的导通电压，使得稳压管DZ2和三极管Q2关断，同时蓄电池的输出电压通过电阻R7和电阻R9分压后的电压小于稳压管DZ3的导通电压，使得稳压管DZ3和三极管Q3关断，这样光伏板的输出电压通过电阻R1和电阻R3进行分压；当光伏板的输出电压大于蓄电池的额定电压与稳压管DZ1的导通电压之和（17V）时，稳压管DZ1和三极管Q1导通，稳压管DZ4和三极管Q4关断，电子开关电路未将辅助电源电路的使能控制端VCOM电压拉低，进而使得辅助电源电路正常工作；辅助电源电路工作后，辅助电源电路的输出电压通过电阻R2与电阻R1和电阻R3分压形成回差，进而降低关闭辅助电源电路时光伏板的输出电压的电压导电；这样当光伏板的输出电压小于蓄电池额定电压（12V）时，稳压管DZ1和三极管Q1关断，稳压管DZ4和三极管Q4导通，电子开关电路将辅助电源电路的使能控制端VCOM电压拉低，进而使得辅助电源电路停止工作。即在蓄电池的额定电压为12V时，蓄电池的电压范围为10~16V的情况下，当光伏板的输出电压大于蓄电池的额定电压与稳压管DZ1的导通电压之和（17V）时，辅助电源电路工作，当光伏板的输出电压小于蓄电池额定电压（12V）时，辅助电源电路不工作。
在蓄电池的额定电压为24V、蓄电池的电压范围为20~32V的情况下，当蓄电池的输出电压大于16V且小于32V时，此时蓄电池的输出电压通过电阻R6和电阻R8分压后的电压大于稳压管DZ2的导通电压，使得稳压管DZ2和三极管Q2导通，同时蓄电池的输出电压通过电阻R7和电阻R9分压后的电压小于稳压管DZ3的导通电压，稳压管DZ3和三极管Q3关断，这样光伏板的输出电压通过电阻R1、电阻R3和电阻R4进行分压；当光伏板的输出电压大于蓄电池的额定电压与稳压管DZ1的导通电压之和（29V）时，稳压管DZ1和三极管Q1导通，稳压管DZ4和三极管Q4关断，电子开关电路未将辅助电源电路的使能控制端VCOM电压拉低，进而使得辅助电源电路正常工作；辅助电源电路工作后，辅助电源电路的输出电压通过电阻R2与电阻R1和电阻R3分压形成回差，进而降低关闭辅助电源电路时光伏板的输出电压的电压导电；这样当光伏板的输出电压小于蓄电池额定电压（24V）时，稳压管DZ1和三极管Q1关断，稳压管DZ4和三极管Q4导通，电子开关电路将辅助电源电路的使能控制端VCOM电压拉低，进而使得辅助电源电路停止工作。即在蓄电池的额定电压为24V时，蓄电池的电压范围为20~32V的情况下，当光伏板的输出电压大于蓄电池的额定电压与稳压管DZ1的导通电压之和（29V）时，辅助电源电路工作，当光伏板的输出电压小于蓄电池额定电压（24V）时，辅助电源电路不工作。
在蓄电池的额定电压为48V、蓄电池的电压范围为40~64V的情况下，当蓄电池的输出电压大于64V时，此时蓄电池的输出电压通过电阻R6和电阻R8分压后的电压大于稳压管DZ2的导通电压，使得稳压管DZ2和三极管Q2导通，同时蓄电池的输出电压通过电阻R7和电阻R9分压后的电压大于稳压管DZ3的导通电压，稳压管DZ3和三极管Q3导通，这样光伏板的输出电压通过电阻R1、电阻R3、电阻R4和电阻R5进行分压；当光伏板的输出电压大于蓄电池的额定电压与稳压管DZ1的导通电压之和（53V）时，稳压管DZ1和三极管Q1导通，稳压管DZ4和三极管Q4关断，电子开关电路未将辅助电源电路的使能控制端VCOM电压拉低，进而使得辅助电源电路正常工作；辅助电源电路工作后，辅助电源电路的输出电压通过电阻R2与电阻R1和电阻R3分压形成回差，进而降低关闭辅助电源电路时光伏板的输出电压的电压导电；这样当光伏板的输出电压小于蓄电池额定电压（48V）时，稳压管DZ1和三极管Q1关断，稳压管DZ4和三极管Q4导通，电子开关电路将辅助电源电路的使能控制端VCOM电压拉低，进而使得辅助电源电路停止工作。即在蓄电池的额定电压为48V时，蓄电池的电压范围为40~64V的情况下，当光伏板的输出电压大于蓄电池的额定电压与稳压管DZ1的导通电压之和（53V）时，辅助电源电路工作，当光伏板的输出电压小于蓄电池额定电压（48V）时，辅助电源电路不工作。
上述实施例和图式并非限定本实用新型的产品形态和式样，任何所属技术领域的普通技术人员对其所做的适当变化或修饰，皆应视为不脱离本实用新型的专利范畴。
Claims (5)
1.一种电源启停控制电路，其用于控制光伏发电系统的辅助电源电路的工作与否，其特征在于：
所述的电源启停控制电路包括电压采样电路和电子开关电路；
所述电压采样电路包括电阻R1、电阻R2和电阻R3，电阻R1的第一端和电阻R2的第一端分别连接电压采样电路的第一采样端和第二采样端，电阻R1的第二端、电阻R2的第二端和电阻R3的第一端连接在一起，且电阻R1、电阻R2和电阻R3的公共端连接该电压采样电路的输出端，电阻R3的第二端接地端；
所述电压采样电路的第一采样端用于连接光伏发电系统的光伏板的正输出端PV+、电压采样电路的第二采样端用于连接辅助电源电路的正输出端VCC，电压采样电路的输出端连接电子开关电路的控制端，电子开关电路的输入端连接辅助电源电路的使能控制端VCOM，电子开关电路的输出端接地，电子开关电路的电源端连接光伏发电系统的蓄电池正极BAT+。
2.如权利要求1所述的电源启停控制电路，其特征在于：所述电子开关电路包括电阻R10、三极管Q1、三极管Q4、稳压管DZ1和稳压管DZ4；
电阻R10的第一端连接电子开关电路的电源端，电子R10的第二端连接三极管Q1的集电极和稳压管DZ4的负极，三极管Q1的基极连接稳压管DZ1的正极，三极管Q1的发射极接地，稳压管DZ1的负极连接电子开关电路的控制端，稳压管DZ4的正极连接三极管Q1的基极，三极管Q1的集电极连接电子开关电路的输入端，三极管Q1的发射极连接电子开关电路的输出端。
3.如权利要求1或2所述的电源启停控制电路，其特征在于：所述电压采样电路还包括一级分压比自调节单元；
所述一级分压比自调节单元包括电阻R4、电阻R6、电阻R8和稳压管DZ2，电阻R4的第一端连接电阻R1、电阻R2和电阻R3的公共端，电阻R4的第二端连接三极管Q2的集电极，三极管Q2的发射极接地，三极管Q2的基极连接稳压管DZ2的正极，稳压管DZ2的负极连接电阻R6的第一端和电阻R8的第一端，电阻R6的第二端连接光伏发电系统的蓄电池正极BAT+，电阻R8的第二端接地。
4.如权利要求3所述的电源启停控制电路，其特征在于：所述电压采样电路还包括二级分压比自调节单元；
所述二级分压比自调节单元包括电阻R5、电阻R7、电阻R9和稳压管DZ3，电阻R5的第一端连接电阻R1、电阻R2和电阻R3的公共端，电阻R5的第二端连接三极管Q3的集电极，三极管Q3的发射极接地，三极管Q3的基极连接稳压管DZ3的正极，稳压管DZ3的负极连接电阻R7的第一端和电阻R9的第一端，电阻R7的第二端连接光伏发电系统的蓄电池正极BAT+，电阻R9的第二端接地。
5.如权利要求1所述的电源启停控制电路，其特征在于：所述电压采样电路还包括电容C1、电容C1的第一端连接电阻R1、电阻R2和电阻R3的公共端，电容C1的第二端接地。
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