專利名稱：一種具有自控充放電功能的太陽(yáng)能電源的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種太陽(yáng)能電源，特別是一種具有自控充放電功 能的太陽(yáng)能電源。
背景技術(shù)：
隨著科學(xué)技術(shù)水平的提高，太陽(yáng)能能源被我們廣泛利用，隨著家 用或商用的小型可移動(dòng)電器的逐步增多，太陽(yáng)能電源為人們提供了許 多便利條件，它可以通過(guò)可控光電電路將太陽(yáng)光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)， 從而在無(wú)電源情況下給蓄電池充電。但是現(xiàn)有技術(shù)中的太陽(yáng)能電源不 可以通過(guò)設(shè)定蓄電池上電壓的臨界值來(lái)控制充電和放電，充電時(shí)間過(guò) 長(zhǎng)會(huì)導(dǎo)致蓄電池過(guò)充而受損，放電時(shí)間過(guò)長(zhǎng)會(huì)使蓄電池漏電過(guò)多而影 響壽命。 發(fā)明內(nèi)容
為克服太陽(yáng)能電源中的蓄電池過(guò)充電和過(guò)放電問(wèn)題，本實(shí)用新型 設(shè)計(jì)一種具有自控充放電功能的太陽(yáng)能電源，解決了蓄電池的自我保 護(hù)功能。
本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)發(fā)明目的采用的技術(shù)方案是，太陽(yáng)能電源的結(jié)構(gòu) 中包括可控光電電路、蓄電池、轉(zhuǎn)換電路、控制電路和輸出電路，其 中光電電路中光電池輸出的電流與蓄電池連接，蓄電池輸出的直流電
6流接入到轉(zhuǎn)換電路中，轉(zhuǎn)換電路通過(guò)電流轉(zhuǎn)換輸出交流電流接入到輸 出電路進(jìn)行交流輸出，蓄電池輸出的電壓信號(hào)接入到控制電路的信號(hào) 采集端，控制電路通過(guò)檢測(cè)輸出控制信號(hào)接到可控光電電路的輸出控 制端上，控制電路的輸出控制信號(hào)連接到轉(zhuǎn)換電路中的控制端。
本實(shí)用新型的有益效果是重量輕，攜帶方便,既可當(dāng)作固定電源, 也可移動(dòng)使用，光電池隨時(shí)隨地，可很方便的給電源充電。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。

圖1為本實(shí)用新型的電路原理框圖。
圖2為本實(shí)用新型的轉(zhuǎn)換電路的原理框圖。 圖3為本實(shí)用新型的控制電路的原理框圖。 圖4為本實(shí)用新型的電路1的實(shí)施例。 圖5為本實(shí)用新型的電路3A的實(shí)施例。 圖6為本實(shí)用新型的電路3B的實(shí)施例。 圖7為本實(shí)用新型的電路3C的實(shí)施例。 圖8為本實(shí)用新型的電路5的實(shí)施例。 圖9為本實(shí)用新型的電路4的實(shí)施例。
附圖中，l是可控光電電路，2是蓄電池，3是轉(zhuǎn)換電路，3A是 穩(wěn)壓電路，3B是振蕩電路，3C是逆變電路，4是控制電路，4A是 基準(zhǔn)電壓電路，4B是過(guò)充電保護(hù)控制電路，4C是過(guò)放電保護(hù)控制電 路，5是輸出電路，7809是三端穩(wěn)壓管，Rl、 R2……R12是電阻，Cl、 C2、 C3是電容，D0、 Dl、 D2是二極管，Ql、 Q2、 Q3是開(kāi)關(guān) 管，SOL是光電池，PC1是光耦，F(xiàn)U是保險(xiǎn)絲，T是變壓器，LM339、 SG3525是芯片，Kl、 K2是開(kāi)關(guān)。
圖4 8中，①、②、③……⑩表明了信號(hào)流入流出的方向。
具體實(shí)施方式

參看圖l, 一種具有自控充放電功能的太陽(yáng)能電源，太陽(yáng)能電源 的結(jié)構(gòu)中包括可控光電電路1、蓄電池2、轉(zhuǎn)換電路3、控制電路4 和輸出電路5，其中光電電路l中光電池SOL輸出的電流與蓄電池2 連接，蓄電池2輸出的直流電流接入到轉(zhuǎn)換電路3中，轉(zhuǎn)換電路3通 過(guò)電流轉(zhuǎn)換輸出交流電流接入到輸出電路5進(jìn)行交流輸出，蓄電池2 輸出的電壓信號(hào)接入到控制電路4的信號(hào)采集端，控制電路4通過(guò)檢 測(cè)輸出控制信號(hào)接到可控光電電路1的輸出控制端上，控制電路4的 輸出控制信號(hào)連接到轉(zhuǎn)換電路3中的控制端。
參看圖3，上述的控制電路4由芯片SG3525和外圍配套電阻所 搭接而成的基準(zhǔn)電壓電路4A、過(guò)充電保護(hù)控制電路4B和過(guò)放電保護(hù) 控制電路4C構(gòu)成，基準(zhǔn)電壓電路4A、過(guò)充電保護(hù)控制電路4B和過(guò) 放電保護(hù)控制電路4C的輸入信號(hào)都由蓄電池2輸出的電壓信號(hào)提供， 過(guò)充電保護(hù)控制電路4B的控制信號(hào)接入可控光電電路1的信號(hào)控制 端，過(guò)放電保護(hù)控制電路4C的控制信號(hào)接入轉(zhuǎn)換電路3中的信號(hào)控 制端。
參看圖3和圖9，上述的基準(zhǔn)電壓電路4A輸出接到芯片SG3525的第12引腳和第4引腳上，由分壓電阻R5和R6構(gòu)成，所述的過(guò)充 電保護(hù)控制電路4B輸出連接到芯片SG3525的第10引腳，由芯片 SG3525的第8引腳串聯(lián)電阻R8和光耦PC1輸出連接到可控光電電 路1的信號(hào)控制端，由分壓電阻R7和R8構(gòu)成，所述的過(guò)放電保護(hù) 控制電路4C輸出連接到芯片SG3525的第5引腳，由芯片SG3525 的第7引腳輸出連接到轉(zhuǎn)換電路3的信號(hào)控制端上，由分壓電阻R9 和R10構(gòu)成。
參看圖2，上述的轉(zhuǎn)換電路3由振蕩電路3B和逆變電路3C串聯(lián) 構(gòu)成，振蕩電路3B中芯片LM339第14引腳的電壓信號(hào)直接由蓄電 池2的輸出電壓提供，逆變電路3C的信號(hào)控制端與控制電路4中匹 配的輸出控制信號(hào)端連接，換相輸出電流引至輸出電路5的輸入端。
參看圖4，上述的可控光電電路1包括開(kāi)關(guān)管Q3、光電池SOL 和二極管DO，其中開(kāi)關(guān)管Q3的源極與光電池S0L負(fù)極連接，光電 池SOL正極與二極管DO串聯(lián)，二極管DO輸出端與蓄電池2的正極 連接對(duì)其充電，開(kāi)關(guān)管Q3的漏極接地，柵極作為可控光電電路l的 輸入通過(guò)光耦PC1和電阻Rll連接到控制電路4輸出的控制信號(hào)端。
參看圖8，上述的輸出電路5包括變壓器T和保險(xiǎn)絲FU，該變 壓器T的原邊的兩端分別與逆變電路3C中的兩個(gè)開(kāi)關(guān)管Ql、 Q2的 源極電連接，保險(xiǎn)絲FU連接在變壓器T的輸出端。
參看圖6，上述的振蕩電路3B包括芯片LM339和電阻R1、 R2、 電容C3組成的阻容振子，電容C3與電阻R2串聯(lián)一起接到芯片LM339的第12引腳上，電阻R1與電容C3并聯(lián)且電阻R1連接到芯 片LM339的第13引腳上，芯片LM339的第14引腳作為輸入接到蓄 電池2的輸出端，芯片LM339的第5引腳和第6引腳輸出接到逆變 電路3C的輸入端。
參看圖7，上述的逆變電路3C包括電阻R3、 R4， 二極管D1、 D2和開(kāi)關(guān)管Q1、 Q2，開(kāi)關(guān)管Q1、 Q2的控制柵極通過(guò)電阻R3、 R4 接在芯片LM339的5、 6腳上，結(jié)合變壓器原邊線圈形成交變振蕩電 路，過(guò)放電控制信號(hào)從芯片SG3525的7腳引出、接在二極管Dl、 D2的公共端點(diǎn)分別送至開(kāi)關(guān)管Ql、 Q2的柵極。
參看圖2，為使蓄電池2的輸出電壓信號(hào)穩(wěn)定，還可以在蓄電池 與振蕩電路3B之間串聯(lián)一個(gè)穩(wěn)壓電路3A,穩(wěn)壓電路3A的輸出端連 接到振蕩電路犯中芯片LM339的第14引腳上，與振蕩電路3B、逆 變電路3C —起組成轉(zhuǎn)換電路3。
參看圖5，該穩(wěn)壓電路3A包括電容Cl、 C2和三端穩(wěn)壓管7809, 電容C1、C2分別與三端穩(wěn)壓管7809的兩端電連接，三端穩(wěn)壓管7809 的輸入端與蓄電池2電連接，輸出端分別連接到控制電路4中的基準(zhǔn) 電壓電路4A的輸入端和芯片LM339的第14引腳，三端穩(wěn)壓管7809 的第三端與地連接，且三端穩(wěn)壓管7809的輸入輸出端分別與電容Cl 和C2連接入地。
本實(shí)用新型在使用時(shí)，可控光電電路1由封裝的光電池SOL為 主要部件形成的直流電，對(duì)蓄電池2充電，蓄電池2作為蓄能器件，也是作為本電源的供電器件，需要給予過(guò)充過(guò)放的保護(hù)，當(dāng)蓄電u
電壓高于14V時(shí)，由芯片SG3525的8 /9 /10腳組成的過(guò)充電保護(hù)控 制電路4B， 8腳輸出高電平，光耦PC1導(dǎo)通，開(kāi)關(guān)管Q3柵極也為低 電平，開(kāi)關(guān)管Q3截止，光電池SOL充電被截?cái)?，?dāng)蓄電池2電壓低 于13.5V時(shí)，由芯片SG3525的8/ 9 /10腳組成的過(guò)充電保護(hù)控制電 路5B的8腳輸出低電平，光耦PC1截止，開(kāi)關(guān)管Q3柵極為高電平， 開(kāi)關(guān)管Q3導(dǎo)通工作，這時(shí)光電池SOL對(duì)蓄電池2充電。當(dāng)蓄電池2 電壓低于11.3V時(shí)，由芯片SG3525的5 /6 /7腳組成的過(guò)放電保護(hù)控 制電路4C， 7腳輸出低電平，二極管D1、D2導(dǎo)通，沒(méi)有振蕩信號(hào)輸 出，開(kāi)關(guān)管Q1、 Q2柵極電位限制在截止電位，開(kāi)關(guān)管Q1、 Q2截止， 變壓器T無(wú)電流流過(guò)，無(wú)電壓輸出，至此，保護(hù)了蓄電池2，以免進(jìn) 一步放電。芯片LM339作為逆變振蕩的主要器件，其組成的振蕩電 路3B可提供50~60HZ的方波振蕩信號(hào)，供給逆變電路3C使用，以 便使輸出得到50~60HZ的交流電。
本實(shí)用新型的有益效果是重量輕，攜帶方便，既可當(dāng)作固定電源， 也可移動(dòng)使用，光電池隨時(shí)隨地，可很方便的給電源充電。
權(quán)利要求1、一種具有自控充放電功能的太陽(yáng)能電源，通過(guò)光電轉(zhuǎn)換元件將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，其特征在于所述的太陽(yáng)能電源的結(jié)構(gòu)中包括可控光電電路(1)、蓄電池(2)、轉(zhuǎn)換電路(3)、控制電路(4)和輸出電路(5)，其中光電電路(1)中光電池(SOL)輸出的電流與蓄電池(2)連接，蓄電池(2)輸出的直流電流接入到轉(zhuǎn)換電路(3)中，轉(zhuǎn)換電路(3)通過(guò)電流轉(zhuǎn)換輸出交流電流接入到輸出電路(5)進(jìn)行交流輸出，蓄電池(2)輸出的電壓信號(hào)接入到控制電路(4)的信號(hào)采集端，控制電路(4)通過(guò)檢測(cè)輸出控制信號(hào)接到可控光電電路(1)的輸出控制端上，控制電路(4)的輸出控制信號(hào)連接到轉(zhuǎn)換電路(3)中的控制端。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有自控充放電功能的太陽(yáng)能電 源，其特征在于所述的控制電路(4)由芯片(SG3525)和外圍配 套電阻所搭接而成的基準(zhǔn)電壓電路(4A)、過(guò)充電保護(hù)控制電路(4B) 和過(guò)放電保護(hù)控制電路(4C)構(gòu)成，基準(zhǔn)電壓電路(4A)、過(guò)充電保 護(hù)控制電路(4B)和過(guò)放電保護(hù)控制電路(4C)的輸入信號(hào)都由蓄 電池(2)輸出的電壓信號(hào)提供，過(guò)充電保護(hù)控制電路(4B)的控制 信號(hào)接入可控光電電路(1)的信號(hào)控制端，過(guò)放電保護(hù)控制電路(4C ) 的控制信號(hào)接入轉(zhuǎn)換電路(3)中的信號(hào)控制端。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種具有自控充放電功能的太陽(yáng)能電 源，其特征在于所述的基準(zhǔn)電壓電路(4A)輸出接到芯片(SG3525)的第12引腳和第4引腳上，由分壓電阻(R5)和(R6)構(gòu)成，所述 的過(guò)充電保護(hù)控制電路(4B)輸出連接到芯片(SG3525)的第10引 腳，由芯片(SG3525)的第8引腳串聯(lián)電阻(R8)和光耦(PC1)輸 出連接到可控光電電路(l)的信號(hào)控制端，由分壓電阻(R7)和(R8) 構(gòu)成，所述的過(guò)放電保護(hù)控制電路(4C)輸出連接到芯片(SG3525) 的第5引腳，由芯片(SG3525)的第7引腳輸出連接到轉(zhuǎn)換電路(3) 的信號(hào)控制端上，由分壓電阻(R9)和(R10)構(gòu)成。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有自控充放電功能的太陽(yáng)能電 源，其特征在于所述的轉(zhuǎn)換電路(3)由振蕩電路(3B)和逆變電 路(3C)串聯(lián)構(gòu)成，振蕩電路(3B)中芯片(LM339)第14引腳的 電壓信號(hào)直接由蓄電池(2)的輸出電壓提供，逆變電路(3C)的信 號(hào)控制端與控制電路(4)中匹配的輸出控制信號(hào)端連接，換相輸出 電流引至輸出電路(5)的輸入端。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有自控充放電功能的太陽(yáng)能電 源，其特征在于所述的可控光電電路(1)包括開(kāi)關(guān)管(Q3)、光 電池(SOL)和二極管(D0)，其中開(kāi)關(guān)管(Q3 )的源極與光電池(SOL) 負(fù)極連接，光電池(SOL)正極與二極管(DO)串聯(lián)，二極管(DO) 輸出端與蓄電池(2)的正極連接對(duì)其充電，開(kāi)關(guān)管(Q3)的漏極接 地、柵極作為可控光電電路(1)的輸入端通過(guò)光耦(PCI)和電阻(Rll)連接到控制電路(4)的輸出信號(hào)端。
6、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種具有自控充放電功能的太陽(yáng)能電源，其特征在于所述的輸出電路(5)包括變壓器(T)和保險(xiǎn)絲(FU), 該變壓器(T)的原邊的兩端分別與逆變電路(3C)中的兩個(gè)開(kāi)關(guān)管 (Ql)、 (Q2)的源極電連接，保險(xiǎn)絲(FU)連接在變壓器(T)的 輸出端。
7、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種具有自控充放電功能的太陽(yáng)能電 源，其特征在于所述的振蕩電路(3B)包括芯片(LM339)和電阻(Rl)、 (R2)、電容(C3)組成的阻容振子，電容(C3)與電阻(R2) 串聯(lián)一起接到芯片(LM339)的第12引腳上，電阻(R1)與電容(C3) 并聯(lián)且電阻(R1)連接到芯片(LM339)的第13引腳上，芯片(LM339) 的第14引腳作為輸入接到蓄電池(2)的輸出端，芯片(LM339)的 第5引腳和第6引腳輸出接到逆變電路(3C)的輸入端。
8、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種具有自控充放電功能的太陽(yáng)能電 源，其特征在于所述的逆變電路(3C)包括電阻(R3)、 (R4), 二 極管(Dl)、 (D2)和開(kāi)關(guān)管(Ql)、 (Q2)，開(kāi)關(guān)管(Ql)、 (Q2)的 控制柵極通過(guò)電阻(R3)、 (R4)接在芯片LM339的5、 6腳上，結(jié) 合變壓器原邊線圈形成交變振蕩電路，過(guò)放電控制信號(hào)從芯片 SG3525的7腳引出、接在二極管(Dl)、 (D2)的公共端點(diǎn)分別送至 開(kāi)關(guān)管(Ql)、 (Q2)的柵極。
9、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種具有自控充放電功能的太陽(yáng)能電 源，其特征在于在蓄電池與振蕩電路(3B)之間串聯(lián)一個(gè)穩(wěn)壓電路(3A)，穩(wěn)壓電路(3A)的輸出端連接到振蕩電路GB)中芯片(LM339)的第14引腳上，與振蕩電路(3B)、逆變電路(3C) —起組成轉(zhuǎn)換 電路(3)。
10、根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種具有自控充放電功能的太陽(yáng)能電 源，其特征在于所述的穩(wěn)壓電路(3A)包括電容(CI)、 (C2)和 三端穩(wěn)壓管(7809)，電容(Cl)、 (C2)分別與三端穩(wěn)壓管(7809) 的兩端電連接，三端穩(wěn)壓管(7809) fe輸入端與蓄電池(2)電連接， 輸出端分別連接到控制電路(4)中的基準(zhǔn)電壓電路(4A)的輸入端 和芯片(LM339)的第14引腳，三端穩(wěn)壓管(7809)的第三端與地 連接，且三端穩(wěn)壓管(7809)的輸入輸出端分別與電容(Cl)和(C2) 連接入地。
專利摘要一種具有自控充放電功能的太陽(yáng)能電源，解決蓄電池的自我保護(hù)功能問(wèn)題。采用的技術(shù)方案是，太陽(yáng)能電源的結(jié)構(gòu)中包括可控光電電路、蓄電池、轉(zhuǎn)換電路、控制電路和輸出電路，其中光電電路中光電池輸出的電流與蓄電池連接，蓄電池輸出的直流電流接入到轉(zhuǎn)換電路中，轉(zhuǎn)換電路通過(guò)電流轉(zhuǎn)換輸出交流電流接入到輸出電路進(jìn)行交流輸出，蓄電池輸出的電壓信號(hào)接入到控制電路的信號(hào)采集端，控制電路通過(guò)檢測(cè)輸出控制信號(hào)接到可控光電電路的輸出控制端上，控制電路的輸出控制信號(hào)連接到轉(zhuǎn)換電路中的控制端。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是重量輕，攜帶方便，既可當(dāng)作固定電源，也可移動(dòng)使用，光電池隨時(shí)隨地，可很方便的給電源充電。
文檔編號(hào)H02J7/00GK201282351SQ20082021250
公開(kāi)日2009年7月29日 申請(qǐng)日期2008年10月14日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月14日
發(fā)明者楊富福, 魏學(xué)平 申請(qǐng)人:深圳市保元實(shí)業(yè)發(fā)展有限公司