一種太陽能控制器的太陽能電池防反接保護電路的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種太陽能控制器的太陽能電池防反接保護電路，包括串設于充電回路中的充電控制開關管和防倒流開關管及分別用于與太陽能電池正、負極相連的正連接端和負連接端，正連接端和負連接端之間設有至少一個防反接支路，每個防反接支路上串設有一個二極管組，二極管組由一個二極管或至少兩個二極管首尾順次連接構成。本實用新型的太陽能控制器的太陽能電池防反接保護電路采用與太陽能電池并聯的二極管組作為防反接電路，起保護作用，串聯在充電主回路中的防倒流開關管只需要采用耐壓值較小的MOSFET開關管就可以滿足要求，降低了充電回路的功率損耗，提高了太陽能的利用效率，降低了系統發熱，降低了整機的體積。
【專利說明】一種太陽能控制器的太陽能電池防反接保護電路
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種太陽能控制器的太陽能電池防反接保護電路。
【背景技術】
[0002]太陽能控制器用于太陽能電池對蓄電池的充電控制，起到非常重要的作用。現有技術中的太陽能控制器，通常在充電主回路中，利用開關管控制正向充電，設有控制正向充電的開關管和防止夜間蓄電池反向放電倒流的二極管或開關管。如果采用二極管來防止夜間蓄電池反向放電，由于二極管正向導通壓降較大，當充電電流較大時，二極管發熱嚴重，將降低太陽能控制器的效率。當太陽能控制器的功率較大時，可以采用開關管來防止夜間蓄電池反向放電，利用開關管自身寄生的體二極管來防止蓄電池反向放電，開關管自身寄生的體二極管具有正向導通壓降低、可通過大電流的特性，這樣可以大大降低太陽能控制器的功率損失。
[0003]當采用MOSFET開關管來防止夜間蓄電池反向放電倒流時，太陽能控制器必須具有防止太陽能電池反接保護功能，否則將造成嚴重后果。若太陽能電池反接，則加在防倒流MOSFET開關管兩端的電壓U為太陽能電池兩端的電壓與蓄電池的電壓之和，比太陽能電池沒有反接時的MOSFET開關管兩端的電壓大很多，當U大于MOSFET開關管所能承受的最大電壓時，MOSFET開關管就會被擊穿。為了防止被擊穿，就需要采用耐壓值較大的MOSFET開關管，但MOSFET開關管能承受的最大電壓Uds值越大，則通態電阻Rm就越大，其導通功率損耗P-=Id2Rm就越大，發熱就越嚴重，為了降低溫升就需要配備較大的散熱裝置，這樣不但降低了太陽能的利用效率，而且還使得整機體積較大。
實用新型內容
[0004]本實用新型的目的是提供一種太陽能控制器的太陽能電池防反接保護電路，以解決現有太陽能電池利用率低及整機體積大的問題。
[0005]為了實現以上目的，本實用新型所采用的技術方案是:一種太陽能控制器的太陽能電池防反接保護電路，包括串設于充電回路中的充電控制開關管和防倒流開關管及分別用于與太陽能電池正、負極相連的正連接端和負連接端，所述正連接端和負連接端之間設有至少一個防反接支路，每個防反接支路上串設有一個二極管組，所述二極管組由一個二極管或至少兩個二極管首尾順次連接構成，所述二極管組的陰極與正連接端相連，二極管組的陽極與負連接端相連。
[0006]所述充電控制開關管的柵極和防倒流開關管的柵極相連。
[0007]所述充電控制開關管的柵極和防倒流開關管的源極相連。
[0008]本實用新型的太陽能控制器的太陽能電池防反接保護電路采用與太陽能電池并聯的二極管組作為防反接電路，起保護作用，有效地保證了在發生太陽能電池反接的情況下，防止了由于蓄電池正向電壓和太陽能電池正向電壓疊加形成的高壓對防倒流開關管的高壓擊穿情況的發生，有效地保證了防倒流開關管的正常工作。串聯在充電主回路中的防倒流開關管只需要采用耐壓值較小的MOSFET開關管就可以滿足要求，耐壓值較小的MOSFET開關管的通態電阻Rm也越小，這樣就降低了充電回路的功率損耗，提高了太陽能的利用效率，降低了系統發熱，從而進一步降低了整機的體積。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0009]圖1是本實用新型的第一種實施例電路圖；
[0010]圖2是本實用新型的第二種實施例電路圖；
[0011]圖3是本實用新型的第三種實施例電路圖。
【具體實施方式】
[0012]下面結合附圖及具體的實施例對本實用新型進行進一步介紹。
[0013]本實用新型太陽能控制器的太陽能電池防反接保護電路包括串設于充電回路中的充電控制開關管和防倒流開關管及分別用于與太陽能電池正、負極相連的正連接端和負連接端，正連接端和負連接端之間設有至少一個防反接支路，每個防反接支路上串設有一個二極管組，所述二極管組由一個二極管或至少兩個二極管首尾順次連接構成，二極管組的陰極與正連接端相連，二極管組的陽極與負連接端相連。
[0014]本實施例的充電控制開關管的柵極和防倒流開關管的柵極相連；充電控制開關管的柵極和防倒流開關管的源極相連。
[0015]如圖1所示為第一種實施例電路圖，由圖可知，該太陽能電池防反接保護電路包括充電回路設置的充電控制開關管Q2和接成同步整流方式的防倒流開關管Q1，充電控制開關管Q2和防倒流開關管Ql為MOSFET管，與太陽能電池100的正、負極連接的正連接端PV+和負連接端PV-之間設置有一個防反接支路，該防反接支路的二極管組由一個與太陽能電池100并聯的二極管Dl構成。二極管Dl的陰極與正連接端PV+連接，二極管Dl的陽極與負連接端PV-連接；開關管Ql的柵極與開關管Q2的柵極連接，開關管Ql的源極與開關管Q2的源極連接，只需一路驅動信號就能同時驅動Ql和Q2導通。
[0016]當太陽能電池100反接時，二極管Dl正向導通，將太陽能電池100的正負極輸入端之間的電壓鉗位在二極管的正向管壓降ud，Ud很小，一般為零點幾伏，這樣加在防倒流MOSFET開關管Ql兩端的電壓U?Ubat，其中Ubat為蓄電池200兩端的電壓，有效地保護了防倒流MOSFET開關管Ql的正常工作，防止了由于蓄電池200正向電壓和太陽能電池100正向電壓疊加形成的高壓對防倒流MOSFET開關管Ql的高壓擊穿情況的發生。當太陽能電池100正確連接時，和太陽能電池100并聯的二極管Dl截止，太陽能電池100給蓄電池200充電，二極管Dl無功率損耗。故該太陽能控制器的太陽能電池100防反接保護電路有效地保證了在發生太陽能電池100反接的情況下，防止了由于蓄電池200正向電壓和太陽能電池100正向電壓疊加形成的高壓對防倒流MOSFET開關管Ql的高壓擊穿情況的發生，有效地保護了防倒流MOSFET開關管Ql的正常工作。即二極管Dl不影響太陽能控制器的正常工作，也不增加任何功率損耗。
[0017]由于和太陽能電池100并聯的二極管Dl的保護作用，串聯在充電主回路中的防倒流MOSFET開關管Ql只需要采用耐壓值較小的MOSFET開關管就可以滿足要求，耐壓值較小的MOSFET開關管的通態電阻Rm也越小，這樣就降低了充電回路的功率損耗，提高了太陽能的利用效率，降低了系統發熱，從而進一步降低了整機的體積。
[0018]如圖2所示為太陽能控制器的太陽能電池防反接保護電路的第二種實施例，其他結構與實施例1相同，不同之處在于:正連接端PV+和負連接端PV-之間設置有至少兩個(圖中為3個)分別與太陽能電池100并聯的防反接支路，每個防反接支路的二極管組均由一個與太陽能電池100并聯的二極管(D11、D21、D31)構成，每個二極管的陰極均與正連接端PV+連接，二極管的陽極與負連接端PV-連接。
[0019]如圖3所示為第三種實施例，其他結構與實施例1相同，不同之處在于:正連接端PV+和負連接端PV-之間設置有至少兩個(圖中為2個)分別與太陽能電池100并聯的防反接支路，每個防反接支路的二極管組均由至少兩個二極管(圖中均為兩個=Dll與D12、D21與D22)構成，最上端的二極管Dll和D21的陰極均與正連接端PV+連接，最下端的二極管D12和D22的陽極均與負連接端PV-連接。
【權利要求】
1.一種太陽能控制器的太陽能電池防反接保護電路，包括串設于充電回路中的充電控制開關管和防倒流開關管及分別用于與太陽能電池正、負極相連的正連接端和負連接端，其特征在于:所述正連接端和負連接端之間設有至少一個防反接支路，每個防反接支路上串設有一個二極管組，所述二極管組由一個二極管或至少兩個二極管首尾順次連接構成，所述二極管組的陰極與正連接端相連，二極管組的陽極與負連接端相連。
2.根據權利要求1所述的太陽能控制器的太陽能電池防反接保護電路，其特征在于:所述充電控制開關管的柵極和防倒流開關管的柵極相連。
3.根據權利要求1或2所述的太陽能控制器的太陽能電池防反接保護電路，其特征在于:所述充電控制開關管的柵極和防倒流開關管的源極相連。
【文檔編號】H02J7/00GK203562797SQ201320591312
【公開日】2014年4月23日 申請日期:2013年9月24日 優先權日:2013年9月24日
【發明者】王志鵬, 金全仁, 周俊華, 姚艷艷, 曹昆, 馬儀成, 王晉華, 吳雪玲 申請人:許繼集團有限公司, 許繼電氣股份有限公司, 許昌許繼軟件技術有限公司