一种太阳能充电控制器的制造方法
一种太阳能充电控制器的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种充电控制器，更具体的说是一种太阳能充电控制器。
【背景技术】
[0002]随着太阳能这一清洁能源应用的日益普及，如何高效、安全的利用太阳能成为重要的课题。目前市场上对于太阳能充电的蓄电池的保护不是很充分，对于不同充电阶段没有设置相应的充电方式，同时，对于蓄电池的放电过程也没有进行很好的监测和控制，这样很容易造成电池使用寿命短和发生意外情况。
【发明内容】
[0003]本实用新型主要解决的技术问题是提供一种太阳能充电控制器，可以对蓄电池的电压进行检测，从而选择合适的充电方式和防止蓄电池发生过放电现象。可以对蓄电池的电流和温度进行检测，从而控制负载的通断，使得电路更加高效、稳定和安全。
[0004]为解决上述技术问题，本实用新型一种太阳能充电控制器，包括电压检测电路、电流检测电路、温度检测电路、充电控制电路、负载控制电路和单片机，可以对蓄电池的电压进行检测，从而选择合适的充电方式和防止蓄电池发生过放电现象。可以对蓄电池的电流和温度进行检测，从而控制负载的通断，使得电路更加高效、稳定和安全。
[0005]该太阳能充电控制器电压检测电路检测蓄电池的电压值并反馈给单片机。电流检测电路检测蓄电池给负载供电时的电流值并反馈给单片机。温度检测电路检测电路工作时的温度并反馈给单片机。单片机控制充电控制电路从而控制充电，单片机控制负载控制电路从而控制供电过程。
[0006]所述电压检测电路包括电阻R1、电阻R2、电容Cl、电容C2、二极管Dl和运算放大器Al。电阻Rl的一端与蓄电池V2的正极相连，电阻Rl的另一端与电容Cl的一端相连，电容Cl的另一端与地相连。电阻R2的一端与电阻Rl的一端相连，电阻R2的另一端与电容C2的一端相连，电容C2的另一端与地相连。运算放大器Al的正输入端与电阻R2的一端相连，运算放大器Al的负输入端与运算放大器A2的输出端相连，运算放大器Al的输出端与二极管Dl的N极相连，二极管Dl的P极与地相连。
[0007]所述电流检测电路包括霍尔电流传感器ICl、电阻R3、电阻R4、电容C3和运算放大器A2。霍尔电流传感器ICl的引脚I与负载电阻RL的一端相连，霍尔电流传感器ICl的引脚2与地相连，霍尔电流传感器ICl的电流输出引脚M与电阻R4的一端相连，电阻R4的另一端与地相连。电阻R3的一端与电阻R4相连，另一端与电容C3相连，电容C3的另一端与地相连。运算放大器A2的正输入端与电阻R3相连，运算放大器A2的负输入端与运算放大器A2的输出端相连。
[0008]所述温度检测电路包括电阻RT、电阻R5、电容C4、电阻R6和电容C5。电阻RT的一端与蓄电池V2正端相连，电阻RT的另一端与电阻R5相连，电阻R5的另一端与地相连。电容C4的一端与电阻R5相连，电容C4的另一端与地相连。电阻R6的一端与电容C4相连，电阻R6的另一端与电容C5相连，电容C5的另一端与地相连。
[0009]所述充电控制电路包括电阻R9、三极管TR3、电阻RlO和继电器KV。电阻R9的一端与单片机IC2的Pl.1引脚相连，电阻R9的另一端与三极管TR3的基极相连，三极管TR3的集电极与电阻RlO相连，电阻RlO的另一端与太阳能电池Vl的正极相连。三极管TR3的发射极与地相连。继电器KV的一端与三极管TR3的集电极相连，继电器KV的另一端与三极管TR3的发射极相连。
[0010]所述负载控制电路包括二极管D2、三极管TRl、电阻R7、场效应管TR2和电阻R8。二极管D2的P极与单片机IC2的引脚Pl.0相连，二极管D2的N极与三极管TRl的基极相连，三极管TRl的集电极与电阻R7相连，电阻R7的另一端与蓄电池V2的正极相连，三极管TRl的发射极与地相连。场效应管TR2的栅极与三极管TRl的集电极相连，场效应管TR2的漏极与负载地相连，场效应管TR2的源极与电阻R8相连，电阻R8的另一端与地相连。
[0011]作为本方案的进一步优化，本实用新型一种太阳能充电控制器所述的运算放大器Al和运算放大器A2均选用德州仪器有限公司生产的一款运算放大器，其型号为ALM2402-Q1。
[0012]作为本方案的进一步优化，本实用新型一种太阳能充电控制器所述的二极管Dl
为稳压二极管。
[0013]作为本方案的进一步优化，本实用新型一种太阳能充电控制器所述的霍尔电流传感器选用江苏茶花电气有限公司生产的一款霍尔电流传感器，其型号为CSM025A。
[0014]作为本方案的进一步优化，本实用新型一种太阳能充电控制器所述的电阻RT为负温度系数热敏电阻。
[0015]作为本方案的进一步优化，本实用新型一种太阳能充电控制器所述的场效应管TR2为N沟道MOS场效应管。
[0016]作为本方案的进一步优化，本实用新型一种太阳能充电控制器所述的单片机IC2选用德州仪器有限公司生产的一款单片机，其型号为MSP430G2452。
[0017]本实用新型一种太阳能充电控制器的有益效果为:
[0018]a、该太阳能充电控制器可进行电压检测，控制太阳能电池对蓄电池的充电模式；
[0019]b、该太阳能充电控制器可对负载电流和工作温度进行检测，控制负载的工作方式，防止蓄电池过放电和温度过高损坏电池。
【附图说明】
[0020]下面结合附图和具体实施方法对本实用新型做进一步详细的说明。
[0021]图1为本实用新型一种太阳能充电控制器的电路图。
[0022]图2为本实用新型一种太阳能充电控制器的电路框图。
【具体实施方式】
[0023]在图1、2中:本实用新型涉及一种充电控制器，更具体的说是一种太阳能充电控制器，包括电压检测电路、电流检测电路、温度检测电路、充电控制电路、负载控制电路和单片机，可以对蓄电池的电压进行检测，从而选择合适的充电方式和防止蓄电池发生过放电现象。可以对蓄电池的电流和温度进行检测，从而控制负载的通断，使得电路更加高效、稳定和安全。
[0024]该太阳能充电控制器电压检测电路检测蓄电池的电压值并反馈给单片机。电流检测电路检测蓄电池给负载供电时的电流值并反馈给单片机。温度检测电路检测电路工作时的温度并反馈给单片机。单片机控制充电控制电路从而控制充电，单片机控制负载控制电路从而控制供电过程。
[0025]所述电压检测电路包括电阻R1、电阻R2、电容Cl、电容C2、二极管Dl和运算放大器Al。电阻Rl的一端与蓄电池V2的正极相连，电阻Rl的另一端与电容Cl的一端相连，电容Cl的另一端与地相连。电阻R2的一端与电阻Rl的一端相连，电阻R2的另一端与电容C2的一端相连，电容C2的另一端与地相连。运算放大器Al的正输入端与电阻R2的一端相连，运算放大器Al的负输入端与运算放大器A2的输出端相连，运算放大器Al的输出端与二极管Dl的N极相连，二极管Dl的P极与地相连。
[0026]所述电流检测电路包括霍尔电流传感器ICl、电阻R3、电阻R4、电容C3和运算放大器A2。霍尔电流传感器ICl的引脚I与负载电阻RL的一端相连，霍尔电流传感器ICl的引脚2与地相连，霍尔电流传感器ICl的电流输出引脚M与电阻R4的一端相连，电阻R4的另一端与地相连。电阻R3的一端与电阻R4相连，另一端与电容C3相连，电容C3的另一端与地相连。运算放大器A2的正输入端与电阻R3相连，运算放大器A2的负输入端与运算放大器A2的输出端相连。
[0027]所述温度检测电路包括电阻RT、电阻R5、电容C4、电阻R6和电容C5。电阻RT的一端与蓄电池V2正端相连，电阻RT的另一端与电阻R5相连，电阻R5的另一端与地相连。电容C4的一端与电阻R5相连，电容C4的另一端与地相连。电阻R6的一端与电容C4相连，电阻R6的另一端与电容C5相连，电容C5的另一端与地相连。
[0028]所述充电控制电路包括电阻R9、三极管TR3、电阻RlO和继电器KV。电阻R9的一端与单片机IC2的Pl.1引脚相连，电阻R9的另一端与三极管TR3的基极相连，三极管TR3的集电极与电阻RlO相连，电阻RlO的另一端与太阳能电池Vl的正极相连。三极管TR3的发射极与地相连。继电器KV的一端与三极管TR3的集电极相连，继电器KV的另一端与三极管TR3的发射极相连。
[0029]所述负载控制电路包括二极管D2、三极管TRl、电阻R7、场效应管TR2和电 阻R8。二极管D2的P极与单片机IC2的引脚Pl.0相连，二极管D2的N极与三极管TRl的基极相连，三极管TRl的集电极与电阻R7相连，电阻R7的另一端与蓄电池V2的正极相连，三极管TRl的发射极与地相连。场效应管TR2的栅极与三极管TRl的集电极相连，场效应管TR2的漏极与负载地相连，场效应管TR2的源极与电阻R8相连，电阻R8的另一端与地相连。
[0030]运算放大器Al和运算放大器A2均选用德州仪器有限公司生产的一款运算放大器，其型号为ALM2402-Q1。该运算放大器是一款具有保护功能的双路高电压、高电流运算放大器，非常适合用于驱动低阻抗和或高等效串联电阻的容性负载。蓄电池V2对负载RL进行供电，电压检测电路对电阻RL两端电压进行检测。电阻R1、电阻R2、电容Cl和电容C2组成二阶低通滤波器，滤除电压中的高频成分，经过滤波的电压输入由运算放大器Al组成的电压跟随器，电压跟随器进行阻抗匹配和隔离。二极管Dl为稳压二极管，电压跟随器的输出结果经过二极管Dl进行稳压，防止输入单片机的电压过高。电压跟随器的输出输入单片机的模拟端口 Al，并在单片机内部进行模数转换，单片机对该值进行判定，当该值低于设定值时，太阳能电池对蓄电池进行充电，当该值低于达到设定值时，单片机控制可充电电路停止对蓄电池充电。
[0031]霍尔电流传感器选用江苏茶花电气有限公司生产的一款霍尔电流传感器，其型号为CSM025A。该传感器是应用霍尔效应闭环原理的电流传感器，能在电隔离条件下测量直流、交流、脉冲以及各种不规则波形的电流。电流检测电路串接在负载电路中，检测负载电路的电流大小，霍尔电流传感器的输出电流在电阻R4上转换成电压，经过由电阻R3和电容C3组成的低通滤波器滤除高频分量，滤波后的电压经过由运算放大器A2组成的电压跟随器送入单片机的端口 Al，并在单片机内部进行模数转换，当电流过大时，单片机控制蓄电池断开给负载电路供电。
[0032]电阻RT为负温度系数热敏电阻，温度传感器RT (相当于可变电阻)与电阻R5形成分压，随着外界温度的变化，温度传感器RT的电阻值跟着变化，则电阻R5两端的电压相应变化。电路中，RT与R5组成分压电路，C4、C5和R6形成Π型RC滤波，C4对分压电路输出电压进行平滑滤波，随后C4两端余下的交流杂波又被R6和C5分压。这余下的交流成分大都降在R6上，而C5两端余下的交流成分就极小，于是起到了高频滤波的作用。采集的温度信息通过单片机的端口 A2送入单片机，并在单片机内部进行模数转换，单片机经过计算得到温度信息，当温度过高时，单片机控制负载控制电路断开对负载的供电。
[0033]单片机IC2选用德州仪器有限公司生产的一款单片机，其型号为MSP430G2452。该单片机功耗低、成本低，自带8通道10位模数转换器，非常适合于低功耗应用场合。单片机根据采集到的蓄电池电压值控制充电控制电路。当蓄电池电压低于充电电压值时，单片机的端口 Pl.1输出低电平，三极管TR3截止，继电器KV上为高电压，此时继电器不动作，开关常闭，太阳能电池给蓄电池充电。当蓄电池电压等于充电电压值时，单片机的端口 Pl.1输出高电平，三极管TR3导通，继电器KV上为低电压，此时继电器动作，常闭开关断开，太阳能电池停止给蓄电池充电。单片机根据采集的电流和温度信息对负载控制电路进行控制，当温度和电流处于正常范围时，单片机的端口 Pl.0输出低电平，二极管D2截止，三极管TRl截止，场效应管TR2为N沟道MOS场效应管，栅极输入高电压，场效应管TR2导通，负载地与电源地相连，蓄电池给负载供电。当温度过高或电流过大时，单片机的端口 Pl.0输出高电平，二极管D2导通，三极管TRl截止导通，场效应管TR2截止，负载地与电源地断开，蓄电池停止给负载供电。从而有效的防止电池过放电或者温度过高损坏电路。
[0034]当然，上述说明并非对本实用新型的限制，本实用新型也不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本实用新型的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也属于本实用新型的保护范围。
【主权项】
1.一种太阳能充电控制器，包括电压检测电路、电流检测电路、温度检测电路、充电控制电路、负载控制电路和单片机，其特征在于:电压检测电路检测蓄电池的电压值并反馈给单片机；电流检测电路检测蓄电池给负载供电时的电流值并反馈给单片机；温度检测电路检测电路工作时的温度并反馈给单片机；单片机控制充电控制电路从而控制充电，单片机控制负载控制电路从而控制供电过程； 所述电压检测电路包括电阻Rl、电阻R2、电容Cl、电容C2、二极管Dl和运算放大器Al ；电阻Rl的一端与蓄电池V2的正极相连，电阻Rl的另一端与电容Cl的一端相连，电容Cl的另一端与地相连；电阻R2的一端与电阻Rl的一端相连，电阻R2的另一端与电容C2的一端相连，电容C2的另一端与地相连；运算放大器Al的正输入端与电阻R2的一端相连，运算放大器Al的负输入端与运算放大器A2的输出端相连，运算放大器Al的输出端与二极管Dl的N极相连，二极管Dl的P极与地相连； 所述电流检测电路包括霍尔电流传感器ICl、电阻R3、电阻R4、电容C3和运算放大器A2 ;霍尔电流传感器ICl的引脚I与负载电阻RL的一端相连，霍尔电流传感器ICl的引脚2与地相连，霍尔电流传感器ICl的电流输出引脚M与电阻R4的一端相连，电阻R4的另一端与地相连；电阻R3的一端与电阻R4相连，另一端与电容C3相连，电容C3的另一端与地相连；运算放大器A2的正输入端与电阻R3相连，运算放大器A2的负输入端与运算放大器A2的输出端相连； 所述温度检测电路包括电阻RT、电阻R5、电容C4、电阻R6和电容C5 ；电阻RT的一端与蓄电池V2正端相连，电阻RT的另一端与电阻R5相连，电阻R5的另一端与地相连；电容C4的一端与电阻R5相连，电容C4的另一端与地相连；电阻R6的一端与电容C4相连，电阻R6的另一端与电容C5相连，电容C5的另一端与地相连； 所述充电控制电路包括电阻R9、三极管TR3、电阻RlO和继电器KV ;电阻R9的一端与单片机IC2的Pl.1引脚相连，电阻R9的另一端与三极管TR3的基极相连，三极管TR3的集电极与电阻RlO相连，电阻RlO的另一端与太阳能电池Vl的正极相连；三极管TR3的发射极与地相连；继电器KV的一端与三极管TR3的集电极相连，继电器KV的另一端与三极管TR3的发射极相连； 所述负载控制电路包括二极管D2、三极管TR1、电阻R7、场效应管TR2和电阻R8 ;二极管D2的P极与单片机IC2的引脚Pl.0相连，二极管D2的N极与三极管TRl的基极相连，三极管TRl的集电极与电阻R7相连，电阻R7的另一端与蓄电池V2的正极相连，三极管TRl的发射极与地相连；场效应管TR2的栅极与三极管TRl的集电极相连，场效应管TR2的漏极与负载地相连，场效应管TR2的源极与电阻R8相连，电阻R8的另一端与地相连。2.根据权利要求1所述的一种太阳能充电控制器，其特征在于:所述运算放大器Al和运算放大器A2均选用德州仪器有限公司生产的一款运算放大器，其型号为ALM2402-Q1。3.根据权利要求1所述的一种太阳能充电控制器，其特征在于:所述霍尔电流传感器选用江苏茶花电气有限公司生产的一款霍尔电流传感器，其型号为CSM025A。4.根据权利要求1所述的一种太阳能充电控制器，其特征在于:所述电阻RT为负温度系数热敏电阻。5.根据权利要求1所述的一种太阳能充电控制器，其特征在于:所述场效应管TR2为N沟道MOS场效应管。6.根据权利要求1所述的一种太阳能充电控制器，其特征在于:所述单片机IC2选用德州仪器有限公司生产的一款单片机，其型号为MSP430G2452。
【专利摘要】本实用新型涉及一种充电控制器，更具体的说是一种太阳能充电控制器，可以对蓄电池的电压进行检测，从而选择合适的充电方式和防止蓄电池发生过放电现象。可以对蓄电池的电流和温度进行检测，从而控制负载的通断，使得电路更加高效、稳定和安全。电路检测蓄电池的电压值并反馈给单片机。电流检测电路检测蓄电池给负载供电时的电流值并反馈给单片机。温度检测电路检测电路工作时的温度并反馈给单片机。单片机控制充电控制电路从而控制充电，单片机控制负载控制电路从而控制供电过程。
【IPC分类】H02J7/00
【公开号】CN204696767
【申请号】CN201520490146
【发明人】周慧
【申请人】周慧
【公开日】2015年10月7日
【申请日】2015年7月4日
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种充电控制器，更具体的说是一种太阳能充电控制器。
【背景技术】
[0002]随着太阳能这一清洁能源应用的日益普及，如何高效、安全的利用太阳能成为重要的课题。目前市场上对于太阳能充电的蓄电池的保护不是很充分，对于不同充电阶段没有设置相应的充电方式，同时，对于蓄电池的放电过程也没有进行很好的监测和控制，这样很容易造成电池使用寿命短和发生意外情况。
【发明内容】
[0003]本实用新型主要解决的技术问题是提供一种太阳能充电控制器，可以对蓄电池的电压进行检测，从而选择合适的充电方式和防止蓄电池发生过放电现象。可以对蓄电池的电流和温度进行检测，从而控制负载的通断，使得电路更加高效、稳定和安全。
[0004]为解决上述技术问题，本实用新型一种太阳能充电控制器，包括电压检测电路、电流检测电路、温度检测电路、充电控制电路、负载控制电路和单片机，可以对蓄电池的电压进行检测，从而选择合适的充电方式和防止蓄电池发生过放电现象。可以对蓄电池的电流和温度进行检测，从而控制负载的通断，使得电路更加高效、稳定和安全。
[0005]该太阳能充电控制器电压检测电路检测蓄电池的电压值并反馈给单片机。电流检测电路检测蓄电池给负载供电时的电流值并反馈给单片机。温度检测电路检测电路工作时的温度并反馈给单片机。单片机控制充电控制电路从而控制充电，单片机控制负载控制电路从而控制供电过程。
[0006]所述电压检测电路包括电阻R1、电阻R2、电容Cl、电容C2、二极管Dl和运算放大器Al。电阻Rl的一端与蓄电池V2的正极相连，电阻Rl的另一端与电容Cl的一端相连，电容Cl的另一端与地相连。电阻R2的一端与电阻Rl的一端相连，电阻R2的另一端与电容C2的一端相连，电容C2的另一端与地相连。运算放大器Al的正输入端与电阻R2的一端相连，运算放大器Al的负输入端与运算放大器A2的输出端相连，运算放大器Al的输出端与二极管Dl的N极相连，二极管Dl的P极与地相连。
[0007]所述电流检测电路包括霍尔电流传感器ICl、电阻R3、电阻R4、电容C3和运算放大器A2。霍尔电流传感器ICl的引脚I与负载电阻RL的一端相连，霍尔电流传感器ICl的引脚2与地相连，霍尔电流传感器ICl的电流输出引脚M与电阻R4的一端相连，电阻R4的另一端与地相连。电阻R3的一端与电阻R4相连，另一端与电容C3相连，电容C3的另一端与地相连。运算放大器A2的正输入端与电阻R3相连，运算放大器A2的负输入端与运算放大器A2的输出端相连。
[0008]所述温度检测电路包括电阻RT、电阻R5、电容C4、电阻R6和电容C5。电阻RT的一端与蓄电池V2正端相连，电阻RT的另一端与电阻R5相连，电阻R5的另一端与地相连。电容C4的一端与电阻R5相连，电容C4的另一端与地相连。电阻R6的一端与电容C4相连，电阻R6的另一端与电容C5相连，电容C5的另一端与地相连。
[0009]所述充电控制电路包括电阻R9、三极管TR3、电阻RlO和继电器KV。电阻R9的一端与单片机IC2的Pl.1引脚相连，电阻R9的另一端与三极管TR3的基极相连，三极管TR3的集电极与电阻RlO相连，电阻RlO的另一端与太阳能电池Vl的正极相连。三极管TR3的发射极与地相连。继电器KV的一端与三极管TR3的集电极相连，继电器KV的另一端与三极管TR3的发射极相连。
[0010]所述负载控制电路包括二极管D2、三极管TRl、电阻R7、场效应管TR2和电阻R8。二极管D2的P极与单片机IC2的引脚Pl.0相连，二极管D2的N极与三极管TRl的基极相连，三极管TRl的集电极与电阻R7相连，电阻R7的另一端与蓄电池V2的正极相连，三极管TRl的发射极与地相连。场效应管TR2的栅极与三极管TRl的集电极相连，场效应管TR2的漏极与负载地相连，场效应管TR2的源极与电阻R8相连，电阻R8的另一端与地相连。
[0011]作为本方案的进一步优化，本实用新型一种太阳能充电控制器所述的运算放大器Al和运算放大器A2均选用德州仪器有限公司生产的一款运算放大器，其型号为ALM2402-Q1。
[0012]作为本方案的进一步优化，本实用新型一种太阳能充电控制器所述的二极管Dl
为稳压二极管。
[0013]作为本方案的进一步优化，本实用新型一种太阳能充电控制器所述的霍尔电流传感器选用江苏茶花电气有限公司生产的一款霍尔电流传感器，其型号为CSM025A。
[0014]作为本方案的进一步优化，本实用新型一种太阳能充电控制器所述的电阻RT为负温度系数热敏电阻。
[0015]作为本方案的进一步优化，本实用新型一种太阳能充电控制器所述的场效应管TR2为N沟道MOS场效应管。
[0016]作为本方案的进一步优化，本实用新型一种太阳能充电控制器所述的单片机IC2选用德州仪器有限公司生产的一款单片机，其型号为MSP430G2452。
[0017]本实用新型一种太阳能充电控制器的有益效果为:
[0018]a、该太阳能充电控制器可进行电压检测，控制太阳能电池对蓄电池的充电模式；
[0019]b、该太阳能充电控制器可对负载电流和工作温度进行检测，控制负载的工作方式，防止蓄电池过放电和温度过高损坏电池。
【附图说明】
[0020]下面结合附图和具体实施方法对本实用新型做进一步详细的说明。
[0021]图1为本实用新型一种太阳能充电控制器的电路图。
[0022]图2为本实用新型一种太阳能充电控制器的电路框图。
【具体实施方式】
[0023]在图1、2中:本实用新型涉及一种充电控制器，更具体的说是一种太阳能充电控制器，包括电压检测电路、电流检测电路、温度检测电路、充电控制电路、负载控制电路和单片机，可以对蓄电池的电压进行检测，从而选择合适的充电方式和防止蓄电池发生过放电现象。可以对蓄电池的电流和温度进行检测，从而控制负载的通断，使得电路更加高效、稳定和安全。
[0024]该太阳能充电控制器电压检测电路检测蓄电池的电压值并反馈给单片机。电流检测电路检测蓄电池给负载供电时的电流值并反馈给单片机。温度检测电路检测电路工作时的温度并反馈给单片机。单片机控制充电控制电路从而控制充电，单片机控制负载控制电路从而控制供电过程。
[0025]所述电压检测电路包括电阻R1、电阻R2、电容Cl、电容C2、二极管Dl和运算放大器Al。电阻Rl的一端与蓄电池V2的正极相连，电阻Rl的另一端与电容Cl的一端相连，电容Cl的另一端与地相连。电阻R2的一端与电阻Rl的一端相连，电阻R2的另一端与电容C2的一端相连，电容C2的另一端与地相连。运算放大器Al的正输入端与电阻R2的一端相连，运算放大器Al的负输入端与运算放大器A2的输出端相连，运算放大器Al的输出端与二极管Dl的N极相连，二极管Dl的P极与地相连。
[0026]所述电流检测电路包括霍尔电流传感器ICl、电阻R3、电阻R4、电容C3和运算放大器A2。霍尔电流传感器ICl的引脚I与负载电阻RL的一端相连，霍尔电流传感器ICl的引脚2与地相连，霍尔电流传感器ICl的电流输出引脚M与电阻R4的一端相连，电阻R4的另一端与地相连。电阻R3的一端与电阻R4相连，另一端与电容C3相连，电容C3的另一端与地相连。运算放大器A2的正输入端与电阻R3相连，运算放大器A2的负输入端与运算放大器A2的输出端相连。
[0027]所述温度检测电路包括电阻RT、电阻R5、电容C4、电阻R6和电容C5。电阻RT的一端与蓄电池V2正端相连，电阻RT的另一端与电阻R5相连，电阻R5的另一端与地相连。电容C4的一端与电阻R5相连，电容C4的另一端与地相连。电阻R6的一端与电容C4相连，电阻R6的另一端与电容C5相连，电容C5的另一端与地相连。
[0028]所述充电控制电路包括电阻R9、三极管TR3、电阻RlO和继电器KV。电阻R9的一端与单片机IC2的Pl.1引脚相连，电阻R9的另一端与三极管TR3的基极相连，三极管TR3的集电极与电阻RlO相连，电阻RlO的另一端与太阳能电池Vl的正极相连。三极管TR3的发射极与地相连。继电器KV的一端与三极管TR3的集电极相连，继电器KV的另一端与三极管TR3的发射极相连。
[0029]所述负载控制电路包括二极管D2、三极管TRl、电阻R7、场效应管TR2和电 阻R8。二极管D2的P极与单片机IC2的引脚Pl.0相连，二极管D2的N极与三极管TRl的基极相连，三极管TRl的集电极与电阻R7相连，电阻R7的另一端与蓄电池V2的正极相连，三极管TRl的发射极与地相连。场效应管TR2的栅极与三极管TRl的集电极相连，场效应管TR2的漏极与负载地相连，场效应管TR2的源极与电阻R8相连，电阻R8的另一端与地相连。
[0030]运算放大器Al和运算放大器A2均选用德州仪器有限公司生产的一款运算放大器，其型号为ALM2402-Q1。该运算放大器是一款具有保护功能的双路高电压、高电流运算放大器，非常适合用于驱动低阻抗和或高等效串联电阻的容性负载。蓄电池V2对负载RL进行供电，电压检测电路对电阻RL两端电压进行检测。电阻R1、电阻R2、电容Cl和电容C2组成二阶低通滤波器，滤除电压中的高频成分，经过滤波的电压输入由运算放大器Al组成的电压跟随器，电压跟随器进行阻抗匹配和隔离。二极管Dl为稳压二极管，电压跟随器的输出结果经过二极管Dl进行稳压，防止输入单片机的电压过高。电压跟随器的输出输入单片机的模拟端口 Al，并在单片机内部进行模数转换，单片机对该值进行判定，当该值低于设定值时，太阳能电池对蓄电池进行充电，当该值低于达到设定值时，单片机控制可充电电路停止对蓄电池充电。
[0031]霍尔电流传感器选用江苏茶花电气有限公司生产的一款霍尔电流传感器，其型号为CSM025A。该传感器是应用霍尔效应闭环原理的电流传感器，能在电隔离条件下测量直流、交流、脉冲以及各种不规则波形的电流。电流检测电路串接在负载电路中，检测负载电路的电流大小，霍尔电流传感器的输出电流在电阻R4上转换成电压，经过由电阻R3和电容C3组成的低通滤波器滤除高频分量，滤波后的电压经过由运算放大器A2组成的电压跟随器送入单片机的端口 Al，并在单片机内部进行模数转换，当电流过大时，单片机控制蓄电池断开给负载电路供电。
[0032]电阻RT为负温度系数热敏电阻，温度传感器RT (相当于可变电阻)与电阻R5形成分压，随着外界温度的变化，温度传感器RT的电阻值跟着变化，则电阻R5两端的电压相应变化。电路中，RT与R5组成分压电路，C4、C5和R6形成Π型RC滤波，C4对分压电路输出电压进行平滑滤波，随后C4两端余下的交流杂波又被R6和C5分压。这余下的交流成分大都降在R6上，而C5两端余下的交流成分就极小，于是起到了高频滤波的作用。采集的温度信息通过单片机的端口 A2送入单片机，并在单片机内部进行模数转换，单片机经过计算得到温度信息，当温度过高时，单片机控制负载控制电路断开对负载的供电。
[0033]单片机IC2选用德州仪器有限公司生产的一款单片机，其型号为MSP430G2452。该单片机功耗低、成本低，自带8通道10位模数转换器，非常适合于低功耗应用场合。单片机根据采集到的蓄电池电压值控制充电控制电路。当蓄电池电压低于充电电压值时，单片机的端口 Pl.1输出低电平，三极管TR3截止，继电器KV上为高电压，此时继电器不动作，开关常闭，太阳能电池给蓄电池充电。当蓄电池电压等于充电电压值时，单片机的端口 Pl.1输出高电平，三极管TR3导通，继电器KV上为低电压，此时继电器动作，常闭开关断开，太阳能电池停止给蓄电池充电。单片机根据采集的电流和温度信息对负载控制电路进行控制，当温度和电流处于正常范围时，单片机的端口 Pl.0输出低电平，二极管D2截止，三极管TRl截止，场效应管TR2为N沟道MOS场效应管，栅极输入高电压，场效应管TR2导通，负载地与电源地相连，蓄电池给负载供电。当温度过高或电流过大时，单片机的端口 Pl.0输出高电平，二极管D2导通，三极管TRl截止导通，场效应管TR2截止，负载地与电源地断开，蓄电池停止给负载供电。从而有效的防止电池过放电或者温度过高损坏电路。
[0034]当然，上述说明并非对本实用新型的限制，本实用新型也不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本实用新型的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也属于本实用新型的保护范围。
【主权项】
1.一种太阳能充电控制器，包括电压检测电路、电流检测电路、温度检测电路、充电控制电路、负载控制电路和单片机，其特征在于:电压检测电路检测蓄电池的电压值并反馈给单片机；电流检测电路检测蓄电池给负载供电时的电流值并反馈给单片机；温度检测电路检测电路工作时的温度并反馈给单片机；单片机控制充电控制电路从而控制充电，单片机控制负载控制电路从而控制供电过程； 所述电压检测电路包括电阻Rl、电阻R2、电容Cl、电容C2、二极管Dl和运算放大器Al ；电阻Rl的一端与蓄电池V2的正极相连，电阻Rl的另一端与电容Cl的一端相连，电容Cl的另一端与地相连；电阻R2的一端与电阻Rl的一端相连，电阻R2的另一端与电容C2的一端相连，电容C2的另一端与地相连；运算放大器Al的正输入端与电阻R2的一端相连，运算放大器Al的负输入端与运算放大器A2的输出端相连，运算放大器Al的输出端与二极管Dl的N极相连，二极管Dl的P极与地相连； 所述电流检测电路包括霍尔电流传感器ICl、电阻R3、电阻R4、电容C3和运算放大器A2 ;霍尔电流传感器ICl的引脚I与负载电阻RL的一端相连，霍尔电流传感器ICl的引脚2与地相连，霍尔电流传感器ICl的电流输出引脚M与电阻R4的一端相连，电阻R4的另一端与地相连；电阻R3的一端与电阻R4相连，另一端与电容C3相连，电容C3的另一端与地相连；运算放大器A2的正输入端与电阻R3相连，运算放大器A2的负输入端与运算放大器A2的输出端相连； 所述温度检测电路包括电阻RT、电阻R5、电容C4、电阻R6和电容C5 ；电阻RT的一端与蓄电池V2正端相连，电阻RT的另一端与电阻R5相连，电阻R5的另一端与地相连；电容C4的一端与电阻R5相连，电容C4的另一端与地相连；电阻R6的一端与电容C4相连，电阻R6的另一端与电容C5相连，电容C5的另一端与地相连； 所述充电控制电路包括电阻R9、三极管TR3、电阻RlO和继电器KV ;电阻R9的一端与单片机IC2的Pl.1引脚相连，电阻R9的另一端与三极管TR3的基极相连，三极管TR3的集电极与电阻RlO相连，电阻RlO的另一端与太阳能电池Vl的正极相连；三极管TR3的发射极与地相连；继电器KV的一端与三极管TR3的集电极相连，继电器KV的另一端与三极管TR3的发射极相连； 所述负载控制电路包括二极管D2、三极管TR1、电阻R7、场效应管TR2和电阻R8 ;二极管D2的P极与单片机IC2的引脚Pl.0相连，二极管D2的N极与三极管TRl的基极相连，三极管TRl的集电极与电阻R7相连，电阻R7的另一端与蓄电池V2的正极相连，三极管TRl的发射极与地相连；场效应管TR2的栅极与三极管TRl的集电极相连，场效应管TR2的漏极与负载地相连，场效应管TR2的源极与电阻R8相连，电阻R8的另一端与地相连。2.根据权利要求1所述的一种太阳能充电控制器，其特征在于:所述运算放大器Al和运算放大器A2均选用德州仪器有限公司生产的一款运算放大器，其型号为ALM2402-Q1。3.根据权利要求1所述的一种太阳能充电控制器，其特征在于:所述霍尔电流传感器选用江苏茶花电气有限公司生产的一款霍尔电流传感器，其型号为CSM025A。4.根据权利要求1所述的一种太阳能充电控制器，其特征在于:所述电阻RT为负温度系数热敏电阻。5.根据权利要求1所述的一种太阳能充电控制器，其特征在于:所述场效应管TR2为N沟道MOS场效应管。6.根据权利要求1所述的一种太阳能充电控制器，其特征在于:所述单片机IC2选用德州仪器有限公司生产的一款单片机，其型号为MSP430G2452。
【专利摘要】本实用新型涉及一种充电控制器，更具体的说是一种太阳能充电控制器，可以对蓄电池的电压进行检测，从而选择合适的充电方式和防止蓄电池发生过放电现象。可以对蓄电池的电流和温度进行检测，从而控制负载的通断，使得电路更加高效、稳定和安全。电路检测蓄电池的电压值并反馈给单片机。电流检测电路检测蓄电池给负载供电时的电流值并反馈给单片机。温度检测电路检测电路工作时的温度并反馈给单片机。单片机控制充电控制电路从而控制充电，单片机控制负载控制电路从而控制供电过程。
【IPC分类】H02J7/00
【公开号】CN204696767
【申请号】CN201520490146
【发明人】周慧
【申请人】周慧
【公开日】2015年10月7日
【申请日】2015年7月4日
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