CN219980500U - 一种太阳能电池板充电电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及充电电路技术领域，具体涉及一种太阳能电池板充电电路。电路包括：第一控制模块、第二控制模块、第一mos管M1、第二mos管M2以及负载设备；第一mos管M1的栅极电连接于第一控制模块的第一端，第一mos管M1的源极接地；第二mos管M2的栅极电连接于第二控制模块的第一端，第二mos管M2的源极电连接于负载设备的负极；第一控制模块的第二端接地；第二控制模块的第二端电连接于负载设备的负极；第一mos管M1的漏极电连接于第二mos管M2的漏极。本申请可以在太阳能电池板给蓄电池充电时，防止电压尖峰过高超过mos管的耐压值，从而避免造成较大风险。

Description

一种太阳能电池板充电电路

技术领域

本申请涉及充电电路技术领域，具体涉及一种太阳能电池板充电电路。

背景技术

太阳能是一种清洁能源，因此太阳能在现如今得以广泛应用。在太阳能发电系统中，其包含太阳能电池板，太阳能充电控制器，蓄电池以及负载设备。

在现如今的太阳能发电系统的太阳能电池板充电电路中，大多数都是采用两个mos管并联源极对源极的方式进行充电。在该种充电方式中，靠近蓄电池端的mos管承载的能量较大，会造成电压尖峰过高的情况出现，若超过了mos管的耐压值，则会造成mos管的损坏，从而存在较大风险。

因此，发明人认为亟需一种太阳能电池板充电电路。

实用新型内容

本申请提供了一种太阳能电池板充电电路，可以在太阳能电池板给蓄电池充电时，防止电压尖峰过高超过mos管的耐压值，从而避免造成较大风险。

本申请提供了一种太阳能电池板充电电路，所述电路包括：第一控制模块、第二控制模块、第一mos管M1、第二mos管M2以及负载设备；所述第一mos管M1的栅极电连接于所述第一控制模块的第一端，所述第一mos管M1的源极接地；所述第二mos管M2的栅极电连接于所述第二控制模块的第一端，所述第二mos管M2的源极电连接于所述负载设备的负极；所述第一控制模块的第二端接地；所述第二控制模块的第二端电连接于所述负载设备的负极；所述第一mos管M1的漏极电连接于所述第二mos管M2的漏极。

通过采用上述技术方案，第一控制模块用于控制第一mos管M1的关断，第二控制模块用于控制第二mos管M2的关断。第一mos管M1的漏极电连接于第二mos管M2的漏极，从而改进了传统太阳能电池板充电电路中的两个mos管并联源极对源极的方式。从而使得第一mos管M1承受能量较低，因此避免出现电压尖峰过大的情况，从而在保护mos管的同时，也保护了整体电路。

可选的，所述第一控制模块包括第一电阻器R1、第二电阻器R2、第三电阻器R3、第一二极管D1、第一三极管Q1、第一电压输入端以及信号控制输入端接口；所述第一电阻器R1的第一端电连接于所述第一电压输入端，所述第一电阻器R1的第二端电连接于所述第一mos管M1的栅极和所述第二电阻器R2的第一端；所述第二电阻器R2的第二端电连接于所述第一三极管Q1的集电极；所述第三电阻器R3的第一端电连接于所述第一三极管Q1的基极，所述第三电阻器R3的第二端电连接于所述第一二极管D1的负极；所述第一三极管Q1的发射极接地；所述第一二极管D1的正极电连接于所述信号控制输入端接口。

通过采用上述技术方案，通过采用上电述连接方式，使得信号控制输入端接口控制第一mos管M1的关断方式，从而使得第一mos管M1承受能量较低，避免第一mos管M1损坏。

可选的，所述第二控制模块包括第二三极管Q2、第三三极管Q3、第四电阻器R4、第五电阻器R5、第六电阻器R6、第七电阻器R7、第八电阻器R8、第九电阻器R9、第二二极管D2、第二电压输入端、检测信号接口以及接电端接口；所述检测信号接口电连接于所述第四电阻器R4的第一端；所述第二三极管Q2的基极电连接于所述第四电阻器R4的第二端，所述第二三极管Q2的发射极电连接于所述第二电压输入端，所述第二三极管Q2的集电极电连接于所述第二二极管D2的正极；所述第五电阻器的第一端电连接于所述第二二极管D2的负极；所述第三三极管Q3的基极电连接于所述第五电阻器R5的第二端，所述第三三极管Q3的发射极电连接于所述负载设备的负极，所述第三三极管Q3的集电极电连接于所述第七电阻器R7的第一端；所述第六电阻器R6的第一端电连接于所述接电端接口，所述第六电阻器R6的第二端电连接于所述第七电阻器R7的第一端；所述第七电阻器R7的第二端电连接于所述第二mos管M2的栅极；所述第八电阻器R8的第一端电连接于所述第二mos管M2的栅极，所述第八电阻器R8的第二端电连接于所述负载设备的负极；所述第九电阻器R9的第一端电连接于所述第三三极管Q3的栅极，所述第九电阻器R9的第二端电连接于所述负载设备的负极。

通过采用上述技术方案，通过采用上述电连接方式，根据检测信号接口根据检测太阳能电压的情况，控制第二mos管M2的关断方式，从而调整整个充电电路的充电情况。

可选的，所述电路还包括第十电阻器R10、第十一电阻器R11以及第一电容器C1；所述第十一电阻器R11的第一端电连接于所述第一mos管M1的栅极，所述第十一电阻器R11的第二端电连接于所述第一电容器C1的第一端；所述第十电阻器R10的第一端电连接于所述第一mos管M1的栅极，所述第十电阻器R10的第二端接地；所述第一电容器C1的第二端接地。

可选的，所述电路还包括第十二电阻器R12和第三二极管D3；所述第十二电阻器R12的第一端电连接于所述负载设备的负极，所述第十二电阻器R12的第二端电连接于所述第一三极管Q1的基极；所述第三二极管D3的正极电连接于所述负载设备的负极，所述第三二极管D3的负极电连接于所述第七电阻器R7的第一端。

通过采用上述技术方案，通过采用上述电连接方式，可以当电路发生短路时，保护电路不被损坏。

可选的，所述电路还包括第十三电阻器R13和第四二极管D4；所述第十三电阻器R13的第一端电连接于所述第四二极管D4的负极，所述第十三电阻器R13的第二端电连接于所述第二三极管Q2的栅极；所述第四二极管D4的正极电连接于所述负载设备的正极。

可选的，所述电路还包括第十四电阻器R14、第五二极管D5以及第二电容器C2；所述第十四电阻器R14的第一端电连接于所述负载设备的正极，所述第十四电阻器R14的第二端电连接于所述负载设备的负极；所述第五二极管D5的一端电连接于所述负载设备的正极，所述第五二极管D5的另一端电连接于所述负载设备的负极；所述第二电容器C2的一端电连接于所述负载设备的正极，所述第二电容器C2的另一端电连接于所述负载设备的负极。

可选的，所述第三二极管D3优选为单向TVS二极管；所述第五二极管D5优选为双向TVS二极管。

综上所述，本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

第一控制模块用于控制第一mos管M1的关断，第二控制模块用于控制第二mos管M2的关断。第一mos管M1的漏极电连接于第二mos管M2的漏极，从而改进了传统太阳能电池板充电电路中的两个mos管并联源极对源极的方式。从而使得第一mos管M1承受能量较低，因此避免出现电压尖峰过大的情况，从而在保护mos管的同时，也保护了整体电路。

附图说明

图1是本申请实施例提供的一种太阳能电池板充电电路的电路示意图。

附图标记说明：1、第一控制模块；2、第二控制模块；3、负载设备。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本说明书中的技术方案，下面将结合本说明书实施例中的附图，对本说明书实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。

在本申请实施例的描述中，“例如”或者“举例来说”等词用于表示作例子、例证或说明。本申请实施例中被描述为“例如”或者“举例来说”的任何实施例或设计方案不应被解释为比其他实施例或设计方案更优选或更具优势。确切而言，使用“例如”或者“举例来说”等词旨在以具体方式呈现相关概念。

在本申请实施例的描述中，术语“多个”的含义是指两个或两个以上。例如，多个系统是指两个或两个以上的系统，多个屏幕终端是指两个或两个以上的屏幕终端。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。术语“包括”、“包含”、“具有”及它们的变形都意味着“包括但不限于”，除非是以其他方式另外特别强调。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“电连接”、“电连接”或“通信电连接”应做广义理解，例如，“电连接”、“电连接”或“通信电连接”除了可以是指物理上的电连接，还可以是指电连接或信号电连接，例如，可以是直接电连接，即物理电连接，也可以通过中间至少一个元件间接电连接，只要达到电路相通即可，还可以是两个元件内部的连通；信号电连接除了可以通过电路进行信号电连接外，也可以是指通过媒体介质进行信号电连接，例如，无线电波。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

参照图1，其示出了本申请实施例提供的一种太阳能电池板充电电路的电路示意图。其中，电路包括：第一控制模块1、第二控制模块2、第一mos管M1、第二mos管M2以及负载设备3；第一mos管M1的栅极电连接于第一控制模块1的第一端，第一mos管M1的源极接地；第二mos管M2的栅极电连接于第二控制模块2的第一端，第二mos管M2的源极电连接于负载设备3的负极；第一控制模块1的第二端接地；第二控制模块2的第二端电连接于负载设备3的负极；第一mos管M1的漏极电连接于第二mos管M2的漏极。

具体来说，在本技术方案中，第一控制模块1用于控制第一mos管M1的关断，第二控制模块2用于控制第二mos管M2的关断，具体控制方法将在后续实施例中进行具体描述。第一mos管M1的漏极电连接于第二mos管M2的漏极，从而改进了传统太阳能电池板充电电路中的两个mos管并联源极对源极的方式。在本申请的该种充电方式中，第一mos管M1承受能量较低，因此避免出现电压尖峰过大的情况，从而在保护mos管的同时，也保护了整体电路。

在一种可能的实施方式中第一控制模块1包括第一电阻器R1、第二电阻器R2、第三电阻器R3、第一二极管D1、第一三极管Q1、第一电压输入端以及信号控制输入端接口；第一电阻器R1的第一端电连接于第一电压输入端，第一电阻器R1的第二端电连接于第一mos管M1的栅极和第二电阻器R2的第一端；第二电阻器R2的第二端电连接于第一三极管Q1的集电极；第三电阻器R3的第一端电连接于第一三极管Q1的基极，第三电阻器R3的第二端电连接于第一二极管D1的负极；第一三极管Q1的发射极接地；第一二极管D1的正极电连接于信号控制输入端接口。

具体来说，在本技术方案中，参照图1，第一电压输入端即为如图1中所示的U1端，其电压为10v。信号控制输入端接口即为如图1中所示的CHARGE-CTRL端，其是通过Keil软件控制实现第一mos管M1一分钟关断一次。具体实现方式如下：当CHARGE-CTRL端输出低电平时，第一三极管Q1处于截止状态，此时第一电压输入端输出10v电压至第一mos管M1的栅极，第一mos管M1打开。当一分钟后，CHARGE-CTRL端输出高电平时，第一三极管Q1处于导通状态，此时由第一电阻器R1与第二电阻器R2分压，使得输入至第一mos管M1的栅极的电压小于第一mos管M1的截止电压，从而使得第一mos管M1处于关闭状态。第一电阻器R1、第二电阻器R2以及第三电阻器R3的阻值在此不做过多限定，由第一电阻器R1与第二电阻器R2分压后输入第一mos管M1的栅极的电压优选值为0.09v第一二极管D1和第一三极管Q1的型号在本申请中不做过多限定

在一种可能的实施方式中，第二控制模块2包括第二三极管Q2、第三三极管Q3、第四电阻器R4、第五电阻器R5、第六电阻器R6、第七电阻器R7、第八电阻器R8、第九电阻器R9、第二二极管D2、第二电压输入端、检测信号接口以及接电端接口；检测信号接口电连接于第四电阻器R4的第一端；第二三极管Q2的基极电连接于第四电阻器R4的第二端，第二三极管Q2的发射极电连接于第二电压输入端，第二三极管Q2的集电极电连接于第二二极管D2的正极；第五电阻器的第一端电连接于第二二极管D2的负极；第三三极管Q3的基极电连接于第五电阻器R5的第二端，第三三极管Q3的发射极电连接于负载设备3的负极，第三三极管Q3的集电极电连接于第七电阻器R7的第一端；第六电阻器R6的第一端电连接于接电端接口，第六电阻器R6的第二端电连接于第七电阻器R7的第一端；第七电阻器R7的第二端电连接于第二mos管M2的栅极；第八电阻器R8的第一端电连接于第二mos管M2的栅极，第八电阻器R8的第二端电连接于负载设备3的负极；第九电阻器R9的第一端电连接于第三三极管Q3的栅极，第九电阻器R9的第二端电连接于负载设备3的负极。

具体来说，在本技术方案中，检测信号接口为如图1中所示的SOLAR-SWITCH端，即通过现有软件检测太阳能电压，具体检测软件在此不做过多限定。第二电压输入端即为如图1中所示的U2端，其电压为3.3v。当SOLAR-SWITCH端检测到太阳能电压小于第二电压输入端的输出的3.3v电压时，此时SOLAR-SWITCH端输出低电平，第二三极管Q2的基极电压小于第二三极管Q2的发射极电压，此时第二三极管Q2处于打开状态。通过第五电阻器R5和第九电阻器R9分压，输入第三三极管Q3的基极的电压大于第三三极管Q3的发射极的电压，此时第三三极管Q3打开，从而使得第三三极管Q3的集电极电压为0，从而使得第二mos管M2处于关闭状态。反之，当SOLAR-SWITCH端检测到太阳能电压大于第二电压输入端的输出的3.3v电压时，第二mos管M2处于开启状态。在本申请中，第二三极管Q2和第三三极管Q3的型号在本申请中不做过多限定；第四电阻器R4、第五电阻器R5、第六电阻器R6、第七电阻器R7、第八电阻器R8以及第九电阻器R9的阻值在本申请中不做过多限定。

在一种可能的实施方式中，电路还包括第十电阻器R10、第十一电阻器R11以及第一电容器C1；第十一电阻器R11的第一端电连接于第一mos管M1的栅极，第十一电阻器R11的第二端电连接于第一电容器C1的第一端；第十电阻器R10的第一端电连接于第一mos管M1的栅极，第十电阻器R10的第二端接地；第一电容器C1的第二端接地。

具体来说，在本技术方案中，第十电阻器R10、第十一电阻器R11以及第一电容器C1起到滤波的作用。第十电阻器R10、第十一电阻器R11以及第一电容器C1的型号在本申请中不做过多限定。

在一种可能的实施方式中，电路还包括第十二电阻器R12和第三二极管D3；第十二电阻器R12的第一端电连接于负载设备3的负极，第十二电阻器R12的第二端电连接于第一三极管Q1的基极；第三二极管D3的正极电连接于负载设备3的负极，第三二极管D3的负极电连接于第七电阻器R7的第一端。

具体来说，在本技术方案中，第十二电阻器R12和第三二极管D3起到保护电路的作用。第十二电阻器R12可以当电路太阳能端短路时，此时电流走向为如图1所示的M-到B-。此时第十二电阻器R12和电流产生一个大电压，从而控制第一三极管Q1打开，从而关闭第一mos管M1，使得充电停止。第十二电阻器R12和第三二极管D3的型号在本申请中不做过多限定。

在一种可能的实施方式中，电路还包括第十三电阻器R13和第四二极管D4；第十三电阻器R13的第一端电连接于第四二极管D4的负极，第十三电阻器R13的第二端电连接于第二三极管Q2的栅极；第四二极管D4的正极电连接于负载设备3的正极。

具体来说，在本技术方案中，第十三电阻器R13和第四二极管D4的型号在本申请中不做过多限定。

在一种可能的实施方式中，电路还包括第十四电阻器R14、第五二极管D5以及第二电容器C2；第十四电阻器R14的第一端电连接于负载设备3的正极，第十四电阻器R14的第二端电连接于负载设备3的负极；第五二极管D5的一端电连接于负载设备3的正极，第五二极管D5的另一端电连接于负载设备3的负极；第二电容器C2的一端电连接于负载设备3的正极，第二电容器C2的另一端电连接于负载设备3的负极。

具体来说，在本技术方案中，第十四电阻器R14、第五二极管D5以及第二电容器C2起到保护电路的作用。第十四电阻器R14、第五二极管D5以及第二电容器C2的型号在本申请中不做过多限定。

在一种可能的实施方式中，第三二极管D3优选为单向TVS二极管；第五二极管D5优选为双向TVS二极管。

具体来说，在本技术方案中，第三二极管D3和第五二极管D5都是用于保护电路的二极管。它们的主要作用是在电路过电压或电流突波时提供稳定的保护。单向TVS二极管通常被用于保护单向电路中的敏感电子元件。当电路中的电压超过TVS二极管的工作电压时，它会迅速导通，将过电压吸收并分散到电路中的其他元件中，从而保护电路中的其他元件不受损害。单向TVS二极管只允许电流在一个方向上流过。双向TVS二极管则能够同时保护双向电路。它可以同时处理正向和反向电压过电压事件，并将过电压分散到电路中的其他元件中。双向TVS二极管可以允许电流在两个方向上流过。

以上已经描述了本实用新型的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。本实用新型的范围由所附权利要求来限定。

Claims (8)

1.一种太阳能电池板充电电路，其特征在于，所述电路包括：第一控制模块(1)、第二控制模块(2)、第一mos管M1、第二mos管M2以及负载设备(3)；

所述第一mos管M1的栅极电连接于所述第一控制模块(1)的第一端，所述第一mos管M1的源极接地；

所述第二mos管M2的栅极电连接于所述第二控制模块(2)的第一端，所述第二mos管M2的源极电连接于所述负载设备(3)的负极；

所述第一控制模块(1)的第二端接地；

所述第二控制模块(2)的第二端电连接于所述负载设备(3)的负极；

所述第一mos管M1的漏极电连接于所述第二mos管M2的漏极。

2.根据权利要求1所述的一种太阳能电池板充电电路，其特征在于，所述第一控制模块(1)包括第一电阻器R1、第二电阻器R2、第三电阻器R3、第一二极管D1、第一三极管Q1、第一电压输入端以及信号控制输入端接口；

所述第一电阻器R1的第一端电连接于所述第一电压输入端，所述第一电阻器R1的第二端电连接于所述第一mos管M1的栅极和所述第二电阻器R2的第一端；

所述第二电阻器R2的第二端电连接于所述第一三极管Q1的集电极；

所述第三电阻器R3的第一端电连接于所述第一三极管Q1的基极，所述第三电阻器R3的第二端电连接于所述第一二极管D1的负极；

所述第一三极管Q1的发射极接地；

所述第一二极管D1的正极电连接于所述信号控制输入端接口。

3.根据权利要求2所述的一种太阳能电池板充电电路，其特征在于，所述第二控制模块(2)包括第二三极管Q2、第三三极管Q3、第四电阻器R4、第五电阻器R5、第六电阻器R6、第七电阻器R7、第八电阻器R8、第九电阻器R9、第二二极管D2、第二电压输入端、检测信号接口以及接电端接口；

所述检测信号接口电连接于所述第四电阻器R4的第一端；

所述第二三极管Q2的基极电连接于所述第四电阻器R4的第二端，所述第二三极管Q2的发射极电连接于所述第二电压输入端，所述第二三极管Q2的集电极电连接于所述第二二极管D2的正极；

所述第五电阻器的第一端电连接于所述第二二极管D2的负极；

所述第三三极管Q3的基极电连接于所述第五电阻器R5的第二端，所述第三三极管Q3的发射极电连接于所述负载设备(3)的负极，所述第三三极管Q3的集电极电连接于所述第七电阻器R7的第一端；

所述第六电阻器R6的第一端电连接于所述接电端接口，所述第六电阻器R6的第二端电连接于所述第七电阻器R7的第一端；

所述第七电阻器R7的第二端电连接于所述第二mos管M2的栅极；

所述第八电阻器R8的第一端电连接于所述第二mos管M2的栅极，所述第八电阻器R8的第二端电连接于所述负载设备(3)的负极；

所述第九电阻器R9的第一端电连接于所述第三三极管Q3的栅极，所述第九电阻器R9的第二端电连接于所述负载设备(3)的负极。

4.根据权利要求1所述的一种太阳能电池板充电电路，其特征在于，所述电路还包括第十电阻器R10、第十一电阻器R11以及第一电容器C1；

所述第十一电阻器R11的第一端电连接于所述第一mos管M1的栅极，所述第十一电阻器R11的第二端电连接于所述第一电容器C1的第一端；

所述第十电阻器R10的第一端电连接于所述第一mos管M1的栅极，所述第十电阻器R10的第二端接地；

所述第一电容器C1的第二端接地。

5.根据权利要求3所述的一种太阳能电池板充电电路，其特征在于，所述电路还包括第十二电阻器R12和第三二极管D3；

所述第十二电阻器R12的第一端电连接于所述负载设备(3)的负极，所述第十二电阻器R12的第二端电连接于所述第一三极管Q1的基极；

所述第三二极管D3的正极电连接于所述负载设备(3)的负极，所述第三二极管D3的负极电连接于所述第七电阻器R7的第一端。

6.根据权利要求3所述的一种太阳能电池板充电电路，其特征在于，所述电路还包括第十三电阻器R13和第四二极管D4；

所述第十三电阻器R13的第一端电连接于所述第四二极管D4的负极，所述第十三电阻器R13的第二端电连接于所述第二三极管Q2的栅极；

所述第四二极管D4的正极电连接于所述负载设备(3)的正极。

7.根据权利要求5所述的一种太阳能电池板充电电路，其特征在于，所述电路还包括第十四电阻器R14、第五二极管D5以及第二电容器C2；

所述第十四电阻器R14的第一端电连接于所述负载设备(3)的正极，所述第十四电阻器R14的第二端电连接于所述负载设备(3)的负极；

所述第五二极管D5的一端电连接于所述负载设备(3)的正极，所述第五二极管D5的另一端电连接于所述负载设备(3)的负极；

所述第二电容器C2的一端电连接于所述负载设备(3)的正极，所述第二电容器C2的另一端电连接于所述负载设备(3)的负极。

8.根据权利要求7所述的一种太阳能电池板充电电路，其特征在于，所述第三二极管D3为单向TVS二极管；所述第五二极管D5为双向TVS二极管。