CN219678149U - 带有mppt的太阳能及ct混合取能的小功率后备电源电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及电源电路技术领域,具体涉及一种带有MPPT的太阳能及CT混合取能的小功率后备电源电路,包括CT电源及太阳能电源,所述CT电源连接有输入保护电路,所述输入保护电路连接有整流滤波电路,所述整流滤波电路及太阳能电源连接有MPPT及电池充放电路,所述MPPT及电池充放电路连接有电池及升压放电电路,所述升压放电电路连接有负载,形成一套完整的取电‑储能‑放电的小功率后备电源电路。
Description
技术领域
本实用新型涉及电源电路技术领域,具体涉及一种带有MPPT的太阳能及CT混合取能的小功率后备电源电路。
背景技术
目前对于户外高压电力线路及某些不适宜直接取电的场景,如需加装智能监测设备,设备供电电源的获取无法很好地解决,导致设备无法工作或无法长期稳定工作,传统的方式一般采用太阳能板取电,受天气及日夜交替因素的影响,供电稳定性无法保证,未解决这一问题,发明了一种有MPPT的太阳能及CT混合取能的小功率后备电源电路。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是:克服现有技术的不足,提供一种带有MPPT的太阳能及CT混合取能的小功率后备电源电路。
本实用新型为解决其技术问题所采用的技术方案为:带有MPPT的太阳能及CT混合取能的小功率后备电源电路,包括CT电源及太阳能电源,所述CT电源连接有输入保护电路,所述输入保护电路连接有整流滤波电路,所述整流滤波电路及太阳能电源连接有MPPT及电池充放电路,所述MPPT及电池充放电路连接有电池及升压放电电路,所述升压放电电路连接有负载。
所述输入保护电路包括电容C1、电阻R4、电容C2、双向晶闸管D3、电阻R5、双向晶闸管D4及电压比较电路;
所述电容C1连接所述CT电源,电容C1的两端分别连接电阻R4的一端及电容C2的一端,电阻R4与电容C2串联,所述双向晶闸管D3的一个主电极连接电阻R4的一端及电阻R5的一端,电阻R5的另一端连接双向晶闸管D3的门极及双向晶闸管D4的一个主电极,双向晶闸管D3的另一个主电极连接电阻R6的一端,电阻R6的一端及双向晶闸管D4的的门极连接所述电压比较电路,所述电阻R6的另一端与双向晶闸管D4的另一个主电极串联。
所述电压比较电路包括依次串联的电阻R9、电阻R10、稳压管D5及稳压管D6,所述电阻R9的一端连接所述电阻R5,电阻R9的另一端连接所述双向晶闸管D4的门极,所述稳压管D6连接所述电阻R6。稳压管D5、D6与电阻R9、R10构成电压比较电路,当该电路两端电压超过稳压管稳压电压,且在电压继续升高至双向晶闸管D4的开通电压1.3V时,双向晶闸管D4导通,进而双向晶闸管D3导通,将CT二次绕组短路,此时后级电压下降,当降低到稳压电压以下时,双向晶闸管D4断开,进而双向晶闸管D3断开,电压上升,周而复始,使电压限制在设定电压之内。
所述整流滤波电路包括二极管D7、二极管D8、二极管D10、二极管D11、电容C8、电容C10、电阻R20、二极管D14及二极管D13;
所述二极管D7与二极管D8串联,二极管D10与二极管D11串联,电压比较电路的一端连接二极管D7及二极管D8,电压比较电路的另一端连接二极管D10及二极管D11;
所述二极管D7的一端连接连接二极管D10的一端,二极管D8的一端连接二极管D11的一端,电容C8的一端连接二极管D10的一端及电容C10的一端,电容C8的一端的另一端连接二极管D11的一端及电容C10的另一端;
电阻R20与二极管D13串联,电容C10的一端连接电阻R20的一端,电容C10的另一端连接二极管D13,电阻R20的一端连接二极管D14的一端,二极管D14的另一端连接所述MPPT及电池充放电路。
MPPT及电池充放电路采用电池充电管理集成电路。
所述升压放电电路包括升压变换电路,所述升压变换电路通过MOS管Q1连接有滞回比较电路。
与现有技术相比,本实用新型具有以下有益效果:
本实用新型提供一种带有MPPT的太阳能及CT混合取能的小功率后备电源电路,太阳能取电及CT取电相结合,互为补充,采用MPPT技术提高太阳能及CT的取电能力,同时具有磷酸铁锂电池充放电功能,形成一套完整的取电-储能-放电的小功率后备电源电路。
附图说明
图1是本实用新型电路连接框图。
图2是本实用新型输入保护电路与整流滤波电路的电路图。
图3是本实用新型MPPT及电池充放电路的电路图。
图4是本实用新型升压放电电路的电路图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型实施例做进一步描述:
实施例
如图1至图4所示,带有MPPT的太阳能及CT混合取能的小功率后备电源电路包括CT电源及太阳能电源,所述CT电源连接有输入保护电路,所述输入保护电路连接有整流滤波电路,所述整流滤波电路及太阳能电源连接有MPPT及电池充放电路,所述MPPT及电池充放电路连接有电池及升压放电电路,所述升压放电电路连接有负载。
参照图2,所述输入保护电路包括电容C1、电阻R4、电容C2、双向晶闸管D3、电阻R5、双向晶闸管D4及电压比较电路;
所述电容C1连接所述CT电源,电容C1的两端分别连接电阻R4的一端及电容C2的一端,电阻R4与电容C2串联,所述双向晶闸管D3的一个主电极连接电阻R4的一端及电阻R5的一端,电阻R5的另一端连接双向晶闸管D3的门极及双向晶闸管D4的一个主电极,双向晶闸管D3的另一个主电极连接电阻R6的一端,电阻R6的一端及双向晶闸管D4的的门极连接所述电压比较电路,所述电阻R6的另一端与双向晶闸管D4的另一个主电极串联。
所述电压比较电路包括依次串联的电阻R9、电阻R10、稳压管D5及稳压管D6,所述电阻R9的一端连接所述电阻R5,电阻R9的另一端连接所述双向晶闸管D4的门极,所述稳压管D6连接所述电阻R6。稳压管D5、D6与电阻R9、R10构成电压比较电路,当该电路两端电压超过稳压管稳压电压,且在电压继续升高至双向晶闸管D4的开通电压1.3V时,双向晶闸管D4导通,进而双向晶闸管D3导通,将CT二次绕组短路,此时后级电压下降,当降低到稳压电压以下时,双向晶闸管D4断开,进而双向晶闸管D3断开,电压上升,周而复始,使电压限制在设定电压之内。
输入保护电路对CT二次绕组的电压进行调制、限幅,以保护后级电路工作在最大工作电压之下。
所述整流滤波电路包括二极管D7、二极管D8、二极管D10、二极管D11、电容C8、电容C10、电阻R20、二极管D14及二极管D13;
所述二极管D7与二极管D8串联,二极管D10与二极管D11串联,电压比较电路的一端连接二极管D7及二极管D8,电压比较电路的另一端连接二极管D10及二极管D11;
所述二极管D7的一端连接连接二极管D10的一端,二极管D8的一端连接二极管D11的一端,电容C8的一端连接二极管D10的一端及电容C10的一端,电容C8的一端的另一端连接二极管D11的一端及电容C10的另一端;
电阻R20与二极管D13串联,电容C10的一端连接电阻R20的一端,电容C10的另一端连接二极管D13,电阻R20的一端连接二极管D14的一端,二极管D14的另一端连接所述MPPT及电池充放电路。
整流滤波电路对调制后的交流电源整流滤波,形成直流电源。
MPPT及电池充放电路采用电池充电管理集成电路。本申MPPT及电池充放电路采用CN3801电池充电管理集成电路。CN3801是一款可使用太阳能板供电的PWM降压模式单节磷酸铁锂电池充电管理集成电路,独立对单节磷酸铁锂电池充电进行管理,具有封装外形小,外围元器件少和使用简单等优点。
CN3801具有涓流,恒流和恒压充电模式,非常适合磷酸铁锂电池充电管理。在恒压充电模式,CN3801将电池电压调制在3.625V;在恒流充电模式,充电电流通过一个外部电阻设置。当输入电源的电流输出能力降低时,内部电路能够自动跟踪太阳能板的最大功率点,用户不需要考虑最坏情况,可最大限度地利用太阳能板的输出功率,非常适合利用太阳能板供电的应用。
对于深度放电的电池,当电池电压低于恒压充电电压的66.5%(典型值)时,CN3801用所设置的恒流充电电流的17.5%对电池进行涓流充电。在恒压充电阶段,充电电流逐渐减小,当充电电流降低到恒流充电电流的16%时,充电结束。在充电结束状态,如果电池电压下降到恒压充电电压的91.66%,自动开始新的充电周期。当输入电源掉电或者输入电压低于电池电压时,CN3801自动进入睡眠模式。其电路图如图3所示。
本申请中MPPT及电池充放电路同时接入来自CT的电源及两块太阳能板的电源,并将MPPT电压设定在太阳能板的最大功率点,以最大化获取前级电源的能量。
所述升压放电电路包括升压变换电路,所述升压变换电路通过MOS管Q1连接有滞回比较电路。参照图4,滞回比较电路包括电压检测芯片U1,电压检测芯片U1连接电阻R1、电阻R2及电阻R3,当电压低于一个值时U1的3脚输出高电平,控制MOS管Q1截止,当电压高于一个值时3脚输出低电平,MOS管Q1导通,为后级电源供电。
升压放电电路连接电池与负载,将电池的低电压高效的升压到负载所需的电压标准,以对负载放电。
Claims (6)
1.一种带有MPPT的太阳能及CT混合取能的小功率后备电源电路,其特征在于,包括CT电源及太阳能电源,所述CT电源连接有输入保护电路,所述输入保护电路连接有整流滤波电路,所述整流滤波电路及太阳能电源连接有MPPT及电池充放电路,所述MPPT及电池充放电路连接有电池及升压放电电路,所述升压放电电路连接有负载。
2.根据权利要求1所述的带有MPPT的太阳能及CT混合取能的小功率后备电源电路,其特征在于,所述输入保护电路包括电容C1、电阻R4、电容C2、双向晶闸管D3、电阻R5、双向晶闸管D4及电压比较电路;
所述电容C1连接所述CT电源,电容C1的两端分别连接电阻R4的一端及电容C2的一端,电阻R4与电容C2串联,所述双向晶闸管D3的一个主电极连接电阻R4的一端及电阻R5的一端,电阻R5的另一端连接双向晶闸管D3的门极及双向晶闸管D4的一个主电极,双向晶闸管D3的另一个主电极连接电阻R6的一端,电阻R6的一端及双向晶闸管D4的门极连接所述电压比较电路,所述电阻R6的另一端与双向晶闸管D4的另一个主电极串联。
3.根据权利要求2所述的带有MPPT的太阳能及CT混合取能的小功率后备电源电路,其特征在于,所述电压比较电路包括依次串联的电阻R9、电阻R10、稳压管D5及稳压管D6,所述电阻R9的一端连接所述电阻R5,电阻R9的另一端连接所述双向晶闸管D4的门极,所述稳压管D6连接所述电阻R6。
4.根据权利要求2或3所述的带有MPPT的太阳能及CT混合取能的小功率后备电源电路,其特征在于,所述整流滤波电路包括二极管D7、二极管D8、二极管D10、二极管D11、电容C8、电容C10、电阻R20、二极管D14及二极管D13;
所述二极管D7与二极管D8串联,二极管D10与二极管D11串联,电压比较电路的一端连接二极管D7及二极管D8,电压比较电路的另一端连接二极管D10及二极管D11;
所述二极管D7的一端连接连接二极管D10的一端,二极管D8的一端连接二极管D11的一端,电容C8的一端连接二极管D10的一端及电容C10的一端,电容C8的一端的另一端连接二极管D11的一端及电容C10的另一端;
电阻R20与二极管D13串联,电容C10的一端连接电阻R20的一端,电容C10的另一端连接二极管D13,电阻R20的一端连接二极管D14的一端,二极管D14的另一端连接所述MPPT及电池充放电路。
5.根据权利要求2或3所述的带有MPPT的太阳能及CT混合取能的小功率后备电源电路,其特征在于,MPPT及电池充放电路采用电池充电管理集成电路。
6.根据权利要求2或3所述的带有MPPT的太阳能及CT混合取能的小功率后备电源电路,其特征在于,所述升压放电电路包括升压变换电路,所述升压变换电路通过MOS管Q1连接有滞回比较电路。
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