[发明专利]太阳能光伏控制器用的过流保护及启动恢复电路

说明书

技术领域

本发明涉及太阳能光伏控制器技术，具体的说是一种太阳能光伏控制器用的过流保护及启动恢复电路。

背景技术

太阳能光伏控制器是太阳能光伏发电系统的核心部件，应用非常广泛。由于太阳能光伏控制器应用环境的复杂性，经常会受到沙尘或雨露的侵袭，使得容易发生负载输入端或放电线路短路、蓄电池放电电流突然过大的情况，传统的解决方法是在蓄电池放电线路上串一个保险丝，若蓄电池放电电流超过保险丝的额定电流，保险丝断开，蓄电池不再对负载放电。虽然有效的保护了太阳能光伏控制器，但负载不能正常工作。为了重新使太阳能光伏控制器恢复工作，需要人工更换保险丝。这种情况给用户带了很多不方便。

发明内容

本发明为了解决传统太阳能光伏控制器过流保护后不能自动恢复工作的缺陷，提供一种太阳能光伏控制器用的过流保护及启动恢复电路，具备过流保护功能、监测过流保护状态和智能启动恢复功能。

本发明包括蓄电池对负载放电控制电路、信号放大及电流采集电路、电压比较器和恢复控制电路、状态监测电路。所采用的技术方案在于：所述的蓄电池对负载放电控制电路有两条主线路分别为正极主线路和负极主线路。蓄电池正极通过正极主线路直接与负载正极相连，蓄电池负极通过负极主线路串上一个电流采样电阻和一个N沟道MOSFET开关管与负载负极相连，N沟道MOSFET开关管采用单片机I/O口通过驱动控制电路来进行开关控制。所述的驱动控制电路采用两个NPN三级管、一片二极管和若干个电阻组成单片机I/O口驱动放大电路，二极管设置在开关管栅极和漏极之间，当I/O为高电平时，二极管两端有电压，开关管导通，蓄电池对负载放电。当I/O口为低电平时，二极管两端无电压，开关管截止，负载断电不工作。

所述的信号放大及电流采集电路采用运算放大器芯片和若干个电阻电容构成同相比例放大器，输入端接在负极主线路上的电流采样电阻两端，用于对电流采样电阻两端的电压小信号进行放大处理。信号放大及电流采集电路设置有两个输出端，一个输出端通过电阻网络进行放大倍数调整后送给单片机A/D进行处理；一个输出端通过电阻分压调整后送给电压比较器进行判断。

所述的电压比较器和恢复控制电路采用运算放大器芯片和若干个电阻电容构成电压比较器，运算放大器的同相输入端接信号放大电路的输出端，反相输入端接一个由两个分压电阻构成基准阙值电压，当输入的信号电压大于阙值电压时，电压比较器输出高电平，电压比较器输出端与驱动控制电路的控制端相连，导致开关管截止，蓄电池停止对负载放电。当输入的信号电压小于阙值电压时，电压比较器输出低电平，开关管导通，蓄电池恢复对负载放电。所述的恢复控制电路包括一个NPN三极管、一个二极管和若干个电阻，通过利用单片机I/O口控制三极管使运放同相端接地，从而使电压比较器输出低电平，开关管导通，重新启动蓄电池对负载放电。

    所述的状态监测电路包括一个NPN三极管和两个电阻，电压比较器的输出端通过限流电阻与三极管的基极相连，三极管的集电极与单片机的I/O口相连，当电压比较器的输出端为高电平时，三极管基极导通，三极管集电极接地，单片机I/O口感测到低电平，表明蓄电池对负载停止放电。当电压比较器的输出端为低电平时，三极管集电极处在高电位，单片机I/O感测到高电平，表明蓄电池对负载重启放电。

本发明由于采用上述这样一种电路设计，太阳能光伏控制器具备了过流保护功能、监测过流保护状态和智能启动恢复功能。很大程度提高了太阳能光伏控制器面对复杂气候环境时的工作稳定性和遇到障碍后自动恢复工作的能力；同时提供的各单元电路都是用基本元器件和通用运放芯片构成的，结构简单、廉价且可靠。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步详述。

图1为本发明电路结构图。

图2为本发明实施例的电路图

图中：1、蓄电池对负载放电控制电路，2、信号放大及电流采集电路，3、电压比较器和恢复控制电路，4、状态监测电路，5、蓄电池，6、正极主线路，7、负极主线路，8、电流采样电阻，9、N沟道MOSFET开关管，10、负载，11、驱动控制电路，12、单片机。 

具体实施方式