一種光伏系統電流檢測電路的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種光伏系統電流檢測電路，包括太陽能電池板、蓄電池、電池采樣電阻和負載采樣電阻；所述太陽能電池板輸出電能為蓄電池充電，并傳輸至負載，為負載供電；所述負載采樣電阻采集負載電流，并轉換成電壓信號，輸出至第一差分放大電路，放大后輸出負載采樣電壓；所述的電池采樣電阻串聯在蓄電池的負極和地之間，將流過蓄電池的電流轉換成電壓信號，輸出至第二差分放大電路，與所述負載采樣電壓進行疊加后，進行差分放大，輸出至顯示單元。本實用新型通過檢測流過蓄電池和負載的電流，從而檢測出太陽能電池板的電流，并在顯示屏上顯示，由于檢測出的太陽能電池板的電流為正電流，不需要制作負電源，簡化了電路設計，降低了設計成本。
【專利說明】一種光伏系統電流檢測電路
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于電流檢測【技術領域】，具體地說，是涉及一種光伏系統電流檢測電路。
【背景技術】
[0002]在太陽能充放電的共正極系統中，需要單獨測試和顯示太陽能電池板中的電流，用于檢測太陽能電池板電流的檢測電阻Rp通常設置在太陽能電池板panel連接蓄電池battery的充電線路中，如圖1所示，因為整個系統是以蓄電池battery的負極作為電壓零點參考點，因此檢測電阻Rp上的電壓相對于電壓零點參考點來說是負電壓，檢測電阻Rp上的電流是負電流，要顯示負電流就需要制作負電源，單獨制作負電源會導致經濟成本的增加。
【發明內容】
[0003]本實用新型為了檢測太陽能電池板的電流，提出了一種電流檢測電路，通過檢測流過蓄電池和負載的電流，從而檢測出太陽能電池板的電流。
[0004]為解決上述技術問題，本實用新型采用以下技術方案予以實現:
[0005]一種光伏系統電流檢測電路，包括太陽能電池板、蓄電池、電池采樣電阻和負載采樣電阻；所述太陽能電池板輸出電能為蓄電池充電，并傳輸至負載，為負載供電；所述負載采樣電阻采集負載電流，并轉換成電壓信號，輸出至第一差分放大電路，放大后輸出負載采樣電壓；所述的電池采樣電阻串聯在蓄電池的負極和地之間，將流過蓄電池的電流轉換成電壓信號，輸出至第二差分放大電路，與所述負載采樣電壓進行疊加后，進行差分放大，輸出至顯示單元。
[0006]進一步的，在所述第一差分放大電路中設置有第一運算放大器和第一三極管；所述第一運算放大器接收負載采樣電阻生成的電壓信號，進行差分放大，輸出至第一三極管進行二級放大后，輸出所述的負載采樣電壓。
[0007]又進一步的，所述負載采樣電阻的兩端分別通過第一電阻和第二電阻與第一運算放大器的兩個輸入端一一對應連接，在所述第一運算放大器的同相輸入端與地之間連接有第一阻容濾波電路，所述第一運算放大器的輸出端通過第一分壓電路接地，所述第一分壓電路的分壓節點連接第一三極管的基極，所述第一三極管的發射極通過電阻接地，所述電阻將發射極電流轉換成所述的負載采樣電壓，輸出至所述第二差分放大電路；所述第一三極管的發射極通過第一反饋電阻連接所述第一運算放大器的反相輸入端，在所述第一反饋電阻兩端并聯有一電容；所述第一三極管的集電極連接所述顯示單元。
[0008]更進一步的，所述電阻為第一電位計。
[0009]優選的，所述第一運算放大器的同相輸入端通過第一限流電阻連接修正電壓，反相輸入端通過第二電位計連接修正電壓。
[0010]進一步的，在所述第二差分放大電路中設置有第二運算放大器和第二三極管；所述第二運算放大器接收電池采樣電阻生成的電壓信號，與所述的負載采樣電壓進行疊加后，進行差分放大，輸出至第二三極管進行二級放大后，輸出至所述顯示單元。
[0011]更進一步的，所述電池采樣電阻的兩端分別通過第三電阻和第四電阻與第二運算放大器的兩個輸入端一一對應連接，在所述第二運算放大器的同相輸入端與地之間連接有第二阻容濾波電路，所述第二運算放大器的輸出端通過第二分壓電路接地，所述第二分壓電路的分壓節點連接第二三極管的基極，所述第二三極管的發射極通過另一電阻接地；所述第二三極管的發射極通過第二反饋電阻連接所述第二運算放大器的反相輸入端，在所述第二反饋電阻兩端并聯有另一電容；所述第二三極管的集電極連接所述顯示單元。
[0012]優選的，所述另一電阻為第三電位計。
[0013]優選的，所述第二運算放大器的同相輸入端通過第二限流電阻連接修正電壓，反相輸入端通過第四電位計連接修正電壓。
[0014]進一步的，所述顯示單元包括控制器和顯示屏；一直流電源分別通過采樣電阻與第一三極管和第二三極管的集電極連接；所述控制器采集采樣電阻生成的電壓信號，并驅動顯示屏顯示。
[0015]與現有技術相比，本實用新型的優點和積極效果是:本實用新型通過檢測流過蓄電池和負載的電流，從而檢測出太陽能電池板的電流，并在顯示屏上顯示，由于檢測出的太陽能電池板的電流為正電流，不需要制作負電源，簡化了電路設計，降低了設計成本。
[0016]結合附圖閱讀本實用新型實施方式的詳細描述后，本實用新型的其他特點和優點將變得更加清楚。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0017]圖1是現有技術中檢測太陽能電池板電流的電路原理示意圖；
[0018]圖2是本實用新型所提出的光伏系統電流檢測電路的一種實施例的電路原理示意圖；
[0019]圖3是本實用新型所提出的光伏系統電流檢測電路的一種實施例的電路原理圖。【具體實施方式】
[0020]下面結合附圖對本實用新型的【具體實施方式】進行詳細地描述。
[0021]本實施例的光伏系統電流檢測電路，主要由太陽能電池板panel、蓄電池battery,電池采樣電阻Rbat和負載采樣電阻Rload組成，參見圖2所示，其中，所述太陽能電池板panel將太陽能轉換成電能,輸出至蓄電池battery儲存,并傳輸至負載，為負載供電。所述負載米樣電阻Rload用于米集負載電流,將負載電流轉換成電壓信號，電壓信號輸出到第一差分放大電路，經過第一差分放大電路進行差分放大后，輸出負載采樣電壓。所述的電池采樣電阻Rbat串聯在蓄電池battery的負極和地之間,將流過蓄電池battery的電流轉換成電壓信號，并輸出到第二差分放大電路，在與所述第一差分放大電路輸出的負載采樣電壓進行疊加后，再經由第二差分放大電路進行差分放大，輸出至顯示單元顯示。
[0022]所述第一差分放大電路主要由第一運算放大器IClB和第一三極管T5組成，在本實施例中，所述第一三極管T5優選為NPN型三極管，所述第一運算放大器IClB接收負載采樣電阻Rload生成的電壓信號，進行差分放大后輸出至第一三極管T5，經過第一三極管T5進行二級放大后，輸出所述的負載采樣電壓。
[0023]具體來講，所述負載采樣電阻Rload的兩端分別通過第一電阻R21和第二電阻R15與所述第一運算放大器IClB的反相輸入端和同相輸入端一一對應連接，參見圖3所示，在所述第一運算放大器IClB的同相輸入端與地之間連接有第一阻容濾波電路，所述第一阻容濾波電路由電容C2和電阻R24并聯而成，在所述第一運算放大器IClB的同相輸入端和反相輸入端之間連接有電容Cl，用于濾波。所述第一運算放大器IClB的輸出端通過第一分壓電路接地，所述第一分壓電路主要由分壓電阻R6和分壓電阻R5組成，所述第一分壓電路的分壓節點(即分壓電阻R6和分壓電阻R5的中間節點)與所述第一三極管T5的基極連接。所述第一三極管T5的發射極通過電阻、限流電阻R25和電位計Rl接地，所述電阻優選為第一電位計R31，即所述第一三極管T5的發射極通過第一電位計R31、限流電阻R25和電位計Rl接地，所述第一電位計R31的滑動端與所述第二差分放大電路連接，所述第一電位計R31將第一三極管T5的發射極電流轉換成所述的負載采樣電壓，并通過滑動端傳輸至第二差分放大電路。所述第一三極管T5的發射極通過第一反饋電阻R26與第一運算放大器IClB的反相輸入端連接，在第一反饋電阻R26的兩端并聯有電容Cll ;第一三極管T5的集電極與顯示單元連接。
[0024]由負載采樣電阻Rload生成的電壓信號比較小，由于小信號易受噪聲影響，抗干擾性差，為了提高抗干擾性，在所述第一運算放大器IClB的同相輸入端通過第一限流電阻R27連接修正電壓Ul，用于修正輸入誤差。在第一運算放大器IClB的反相輸入端通過電阻R28、電阻R12和第二電位計R29連接修正電壓U2，通過調節第二電位計R29，有效抑制溫?
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[0025]所述第二差分放大電路主·要由第二運算放大器IClA和第二三極管Tl組成，在本實施例中，所述第二三極管Tl優選為NPN型三極管，所述第二運算放大器IClA接收電池采樣電阻Rbat生成的電壓信號，所述電壓信號與所述的負載采樣電壓進行疊加后，進行差分放大，輸出至第二三極管Tl，進行二級放大后，輸出至所述顯示單元。
[0026]具體來講，所述電池采樣電阻Rbat的兩端分別通過第三電阻Rll和第四電阻R30與所述第二運算放大器IClA的反相輸入端和同相輸入端一一對應連接，所述第二運算放大器IClA的同相輸入端通過電阻R4與第一電位計R31的滑動端連接，參見圖3所示，在所述第二運算放大器IClA的同相輸入端與地之間連接有第二阻容濾波電路，所述第二阻容濾波電路由電容C4和電阻RlO并聯而成，在所述第二運算放大器IClA的同相輸入端和反相輸入端之間連接有電容C3，用于濾波。所述第二運算放大器IClA的輸出端通過第二分壓電路接地，所述第二分壓電路主要由分壓電阻R14和分壓電阻R17組成，所述第二分壓電路的分壓節點(即分壓電阻R14和分壓電阻R17的中間節點)與所述第二三極管Tl的基極連接。所述第二三極管Tl的發射極通過限流電阻R9和另一電阻接地，所述另一電阻優選為第三電位計R2，即所述第二三極管Tl的發射極通過限流電阻R9、第三電位計R2接地，所述第二三極管Tl的發射極通過第二反饋電阻R13與第二運算放大器IClA的反相輸入端連接，在第二反饋電阻R13的兩端并聯有另一電容C7 ;第二三極管T5的集電極連接顯示單元。
[0027]由電池采樣電阻Rbat生成的電壓信號比較小，由于小信號易受噪聲影響，抗干擾性差，為了提高抗干擾性，在所述第二運算放大器IClA的同相輸入端通過第二限流電阻R37連接修正電壓U3，用于修正輸入誤差。在第二運算放大器IClA的反相輸入端通過電阻R35、電阻R16和第四電位計R36連接修正電壓U4，通過調節第四電位計R36，有效抑制溫
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[0028]所述顯示單元主要由控制器和顯示屏組成，所述控制器由+5V直流電源為其供電。+5V直流電源通過采樣電阻Ra與第一三極管T5的集電極連接，并通過采樣電阻Rb與第二三極管Tl的集電極連接。所述采樣電阻Ra和采樣電阻Rb采集電流信號，并將電流信號轉換成電壓信號。當需要顯示負載電流時，控制器采集采樣電阻Ra生成的電壓信號，并驅動顯示屏顯示；當需要顯示太陽能電池板電流時，控制器采集采樣電阻Rb生成的電壓信號，并驅動顯示屏顯示。
[0029]由負載采樣電阻Rload生成的電壓信號傳輸至第一運算放大器IClB的輸入端，經過差分放大后，由第一運算放大器IClB的輸出端輸出，并通過分壓電阻R6傳輸至第一三極管T5的基極，第一三極管T5導通，由+5V直流電源提供的電流通過采樣電阻Ra、第一三極管T5、第一電位計R31、電阻R25傳輸至電位計Rl。通過調節電位計Rl，使控制器驅動顯示屏顯示實際的負載電流值。
[0030]第一電位計R31的滑動端通過電阻R4連接第二運算放大器IClA的同相輸入端，從而將所述的負載采樣電壓傳輸至第二運算放大器IClA的同相輸入端。
[0031]由電池采樣電阻Rbat生成的電壓信號傳輸至第二運算放大器IClA的輸入端，并與所述的負載采樣電壓疊加，經過差分放大后，由第二運算放大器IClA的輸出端輸出，并通過分壓電阻R14傳輸至第二三極管Tl的基極，第二三極管Tl導通，由+5V直流電源提供的電流通過采樣電阻Rb、第二三極管Tl、電阻R9傳輸至第三電位計R2。通過調節第三電位計R2，使控制器驅動顯示屏顯示實際的太陽能電池板電流值。
[0032]當然，以上所述僅是本實用新型的一種優選實施方式，應當指出，對于本【技術領域】的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本實用新型的保護范圍。
【權利要求】
1.一種光伏系統電流檢測電路，包括太陽能電池板、蓄電池、電池采樣電阻和負載采樣電阻；所述太陽能電池板輸出電能為蓄電池充電，并傳輸至負載，為負載供電；其特征在于:所述負載采樣電阻采集負載電流，并轉換成電壓信號，輸出至第一差分放大電路，放大后輸出負載采樣電壓；所述的電池采樣電阻串聯在蓄電池的負極和地之間，將流過蓄電池的電流轉換成電壓信號，輸出至第二差分放大電路，與所述負載采樣電壓進行疊加后，進行差分放大，輸出至顯示單元。
2.根據權利要求1所述的光伏系統電流檢測電路，其特征在于:在所述第一差分放大電路中設置有第一運算放大器和第一三極管；所述第一運算放大器接收負載采樣電阻生成的電壓信號，進行差分放大，輸出至第一三極管進行二級放大后，輸出所述的負載采樣電壓。
3.根據權利要求2所述的光伏系統電流檢測電路，其特征在于:所述負載采樣電阻的兩端分別通過第一電阻和第二電阻與第一運算放大器的兩個輸入端一一對應連接，在所述第一運算放大器的同相輸入端與地之間連接有第一阻容濾波電路，所述第一運算放大器的輸出端通過第一分壓電路接地，所述第一分壓電路的分壓節點連接第一三極管的基極，所述第一三極管的發射極通過電阻接地，所述電阻將發射極電流轉換成所述的負載采樣電壓，輸出至所述第二差分放大電路；所述第一三極管的發射極通過第一反饋電阻連接所述第一運算放大器的反相輸入端，在所述第一反饋電阻兩端并聯有一電容；所述第一三極管的集電極連接所述顯示單元。
4.根據權利 要求3所述的光伏系統電流檢測電路，其特征在于:所述電阻為第一電位計。
5.根據權利要求4所述的光伏系統電流檢測電路，其特征在于:所述第一運算放大器的同相輸入端通過第一限流電阻連接修正電壓，反相輸入端通過第二電位計連接修正電壓。
6.根據權利要求2至5中任一項所述的光伏系統電流檢測電路，其特征在于:在所述第二差分放大電路中設置有第二運算放大器和第二三極管；所述第二運算放大器接收電池采樣電阻生成的電壓信號，與所述的負載采樣電壓進行疊加后，進行差分放大，輸出至第二三極管進行二級放大后，輸出至所述顯示單元。
7.根據權利要求6所述的光伏系統電流檢測電路，其特征在于:所述電池采樣電阻的兩端分別通過第三電阻和第四電阻與第二運算放大器的兩個輸入端一一對應連接，在所述第二運算放大器的同相輸入端與地之間連接有第二阻容濾波電路，所述第二運算放大器的輸出端通過第二分壓電路接地，所述第二分壓電路的分壓節點連接第二三極管的基極，所述第二三極管的發射極通過另一電阻接地；所述第二三極管的發射極通過第二反饋電阻連接所述第二運算放大器的反相輸入端，在所述第二反饋電阻兩端并聯有另一電容；所述第二三極管的集電極連接所述顯示單元。
8.根據權利要求6所述的光伏系統電流檢測電路，其特征在于:所述另一電阻為第三電位計。
9.根據權利要求6所述的光伏系統電流檢測電路，其特征在于:所述第二運算放大器的同相輸入端通過第二限流電阻連接修正電壓，反相輸入端通過第四電位計連接修正電壓。
10.根據權利要求6所述的光伏系統電流檢測電路，其特征在于:所述顯示單元包括控制器和顯示屏；一直流電源分別通過采樣電阻與第一三極管和第二三極管的集電極連接；所述控制器采集采樣電阻生·成的電壓信號，并驅動顯示屏顯示。
【文檔編號】G01R19/00GK203643497SQ201320858165
【公開日】2014年6月11日 申請日期:2013年12月24日 優先權日:2013年12月24日
【發明者】張蘭娜 申請人:青島伏科太陽能有限公司