一种用于兼容多种电池的低功耗太阳能充电器制造技术

技术编号:32680543 阅读:14 留言:0更新日期:2022-03-17 11:38
本发明专利技术提出了一种用于兼容多种电池的低功耗太阳能充电器,包括有MCU、控制电路以及太阳能电池板,控制电路分别与太阳能电池板和MCU连接,控制电路包括有同步降压MPPT电池充电芯片U2、运算放大器U1、N沟道场效应管Q2、Q6、Q7、Q8以及Q9,N沟道场效应管Q2栅极网络Prw_AD_Ctrl;N沟道场效应管Q6栅极网络ADC_Ubat_Ctrl;N沟道场效应管Q7栅极网络Vo_SYL_ctrl;N沟道场效应管Q8栅极网络Vo_QS_ctrl;N沟道场效应管Q9栅极网络Vo_LSTL_ctrl,MCU通过控制Vo_SYL_ctrl、Vo_QS_ctrl和Vo_LSTL_ctrl的信号来调节同步降压MPPT电池充电芯片U2的反馈信号得到不同的输出电压实现适应不同的电池电压等级,本发明专利技术能够满足兼容三种电池电压等级的电池,实现太阳能MPPT充电器的低功耗和多应用化。应用化。应用化。

【技术实现步骤摘要】
一种用于兼容多种电池的低功耗太阳能充电器


[0001]本专利技术涉及配电网领域,尤其涉及配电网在线监测设备的一种用于兼容多种电池的低功耗太阳能充电器。

技术介绍

[0002]目前,能源危机渐渐成为影响人类发展的重要因素之一,太阳能作为完全洁净的可再生能源无疑是新能源发展的一个不可或缺的选择。但因为太阳能的间歇特性,无法持续输出能量,在无法使用太阳能进行充电的时候,此时设备的低功耗运行尤为重要。因此需要有一种低功耗的智能太阳能充电器来保证没有能量来源的情况下,设备本身极低的运行功耗来保证续航。

技术实现思路

[0003]为解决上述技术问题,本专利技术提供了一种用于兼容多种电池的低功耗太阳能充电器,满足兼容三种电池电压等级的电池,实现太阳能MPPT充电器的低功耗和多应用化。
[0004]一种用于兼容多种电池的低功耗太阳能充电器,其特征在于:包括有MCU、控制电路以及太阳能电池板,所述控制电路分别与太阳能电池板和MCU连接,所述太阳能电池板转化太阳能为电能输入到控制电路,所述MCU用于实现控制电路中的信号处理与控制,所述控制电路包括有同步降压MPPT电池充电芯片U2、运算放大器U1、N沟道场效应管Q2、Q6、Q7、Q8以及Q9,
[0005]所述N沟道场效应管Q2栅极网络Prw_AD_Ctrl;
[0006]所述N沟道场效应管Q6栅极网络ADC_Ubat_Ctrl;
[0007]所述N沟道场效应管Q7栅极网络Vo_SYL_ctrl;
[0008]所述N沟道场效应管Q8栅极网络Vo_QS_ctrl;
[0009]所述N沟道场效应管Q9栅极网络Vo_LSTL_ctrl;
[0010]所述N沟道场效应管Q6源极网络ADC_Ubat和运算放大器U1的1脚网络ADC_Io均连接到MCU进行控制和处理,
[0011]所述MCU通过控制Vo_SYL_ctrl、Vo_QS_ctrl和Vo_LSTL_ctrl的信号来调节同步降压MPPT电池充电芯片U2的反馈信号得到不同的输出电压实现适应不同的电池电压等级。
[0012]作为本专利技术的进一步改进:所述控制电路还包括有限流电阻R4、分压电阻R7和R8、肖特基二极管D1、自举电容C6、N沟道场效应管Q3和Q5、功率电感L1、低阻值采样电阻Rs1和Rs12、滤波电容C7、反馈电阻R5、R9、R11、R12以及R13、P沟道场效应管Q1、电流电阻R2、输入电阻R1、平衡电阻R6、采样分压电阻R10、分压电阻R16以及连接器P1。
[0013]作为本专利技术的进一步改进:所述同步降压MPPT电池充电芯片U2的1脚接太阳能电池板的输入电压,太阳能电池板输入电压通过R7和R8分压连接在同步降压MPPT电池充电芯片U2的2脚,同步降压MPPT电池充电芯片U2的4脚连接至U2的7脚,同步降压MPPT电池充电芯片U2的7脚通过电阻R4连接至同步降压MPPT电池充电芯片U2的6脚,同步降压MPPT电池充电
芯片U2的8脚连接至电阻R11、电阻R12、电阻R13和电阻R9的一端,电阻R11的另一端接N沟道场效应管Q7,电阻R12的另一端接N沟道场效应管Q8,电阻R13的另一端接N沟道场效应管Q9,电阻R9的另一端接Vbat网络,Vbat网络连接到电阻Rs1的一端和同步降压MPPT电池充电芯片U2的9脚与C7的一端,C7的另一端接地,Rs1的另一端连接到同步降压MPPT电池充电芯片U2的10脚,同时连接到功率电感L1的一端,功率电感L1的另一端连接到同步降压MPPT电池充电芯片U2的14脚和N沟道场效应管Q5的漏极和N沟道场效应管Q3的源极,N沟道场效应管Q5的源极接地,N沟道场效应管Q5的栅极接到U2的13脚,N沟道场效应管Q3的栅极连接到同步降压MPPT电池充电芯片U2的15脚,N沟道场效应管Q3的漏极连接到太阳能电池板的输入,同步降压MPPT电池充电芯片U2的12脚连接肖特基二极管D1的阳极,肖特基二极管D1的阴极连接到同步降压MPPT电池充电芯片U2的16脚,同步降压MPPT电池充电芯片U2的16脚连接C6的一端,C6的另一端连接到同步降压MPPT电池充电芯片U2的14脚,Vbat网络连接到连接器P1,连接器P1的另一端连接采样电阻Rs2,系统电源VCC连接至P沟道场效应管Q1的源极,系统电源VCC还连接电阻R2的一端,电阻R2的另一端连接到P沟道场效应管Q1的栅极,Q1的栅极连接至N沟道场效应管Q2的漏极,Q2的源极接地,电流采样信号Io连接到电阻R1,电阻R1另一端连接到运算放大器U1的3脚,运算放大器U1的4脚连接电阻R6和电阻R5,电阻R6的另一端接地,电阻R5的另一端连接到运算放大器U1的1脚,Vbat网络连接电阻R10,电阻R10另一端连接到N沟道场效应管Q6的漏极,N沟道场效应管Q6的漏极源极连接到电阻R16,电阻R16另一端接地。
[0014]作为本专利技术的进一步改进:所述同步降压MPPT电池充电芯片U2的11脚和17脚均接地,U2的3脚和5脚为状态指示。
[0015]作为本专利技术的进一步改进:所述运算放大器U1的工作电流值为2.5uA,系统电源VCC为5.5V。
[0016]作为本专利技术的进一步改进:所述MCU对充电电流的采样通过电源的开关来控制,
[0017]在不需要ADC采样的时,所述MCU将所述N沟道场效应管Q2栅极网络Prw_AD_Ctrl拉低,完全切断运算放大器U1的供电。
[0018]作为本专利技术的进一步改进:所述MCU对太阳能电池板电压的采样也通过开关控制,
[0019]在不需要ADC采样时,所述MCU将所述N沟道场效应管Q6栅极网络ADC_Ubat_Ctrl拉低,关闭采样分压电阻R10消耗的电流;
[0020]在需要ADC采样时,所述MCU将所述N沟道场效应管Q6栅极网络ADC_Ubat_Ctrl拉高,导通分压电阻R10,对分压电阻R10消耗的电流进行ADC采样,ADC采样完后及时进行拉低。
[0021]作为本专利技术的进一步改进:网络Solar+是太阳能电池板的输出电压正极,太阳能电池板的输出电压负极接地,Vbat是同步降压MPPT电池充电芯片U2的输出电压正极,同步降压MPPT电池充电芯片U2的输出电压负极接地,连接器P1用于接太阳能电池板。
[0022]与现有技术相比,本专利技术的有益效果为:
[0023]本专利技术能够满足兼容三种电池电压等级的电池,实现太阳能MPPT充电器的低功耗和多应用化,电路简单,性能稳定可靠。
附图说明
[0024]图1是本专利技术电路的结构示意图。
具体实施方式
[0025]下面结合附图与具体实施方式对本专利技术作进一步详细描述:
[0026]如图1所示,一种用于兼容多种电池的低功耗太阳能充电器,包括有MCU、控制电路以及太阳能电池板,所述控制电路分别与太阳能电池板和MCU连接,所述太阳能电池板转化太阳能为电能输入到控制电路,所述MCU用于实现控制电路中的信号处理与控制,所述控制电路包括有同步降本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于兼容多种电池的低功耗太阳能充电器,其特征在于:包括有MCU、控制电路以及太阳能电池板,所述控制电路分别与太阳能电池板和MCU连接,所述太阳能电池板转化太阳能为电能输入到控制电路,所述MCU用于实现控制电路中的信号处理与控制,所述控制电路包括有同步降压MPPT电池充电芯片U2、运算放大器U1、N沟道场效应管Q2、Q6、Q7、Q8以及Q9,所述N沟道场效应管Q2栅极网络Prw_AD_Ctrl;所述N沟道场效应管Q6栅极网络ADC_Ubat_Ctrl;所述N沟道场效应管Q7栅极网络Vo_SYL_ctrl;所述N沟道场效应管Q8栅极网络Vo_QS_ctrl;所述N沟道场效应管Q9栅极网络Vo_LSTL_ctrl;所述N沟道场效应管Q6源极网络ADC_Ubat和运算放大器U1的1脚网络ADC_Io均连接到MCU进行控制和处理,所述MCU通过控制Vo_SYL_ctrl、Vo_QS_ctrl和Vo_LSTL_ctrl的信号来调节同步降压MPPT电池充电芯片U2的反馈信号得到不同的输出电压实现适应不同的电池电压等级。2.根据权利要求1所述的一种用于兼容多种电池的低功耗太阳能充电器,其特征在于:所述控制电路还包括有限流电阻R4、分压电阻R7和R8、肖特基二极管D1、自举电容C6、N沟道场效应管Q3和Q5、功率电感L1、低阻值采样电阻Rs1和Rs12、滤波电容C7、反馈电阻R5、R9、R11、R12以及R13、P沟道场效应管Q1、电流电阻R2、输入电阻R1、平衡电阻R6、采样分压电阻R10、分压电阻R16以及连接器P1。3.根据权利要求2所述的一种用于兼容多种电池的低功耗太阳能充电器,其特征在于:所述同步降压MPPT电池充电芯片U2的1脚接太阳能电池板的输入电压,太阳能电池板输入电压通过R7和R8分压连接在同步降压MPPT电池充电芯片U2的2脚,同步降压MPPT电池充电芯片U2的4脚连接至U2的7脚,同步降压MPPT电池充电芯片U2的7脚通过电阻R4连接至同步降压MPPT电池充电芯片U2的6脚,同步降压MPPT电池充电芯片U2的8脚连接至电阻R11、电阻R12、电阻R13和电阻R9的一端,电阻R11的另一端接N沟道场效应管Q7,电阻R12的另一端接N沟道场效应管Q8,电阻R13的另一端接N沟道场效应管Q9,电阻R9的另一端接Vbat网络,Vbat网络连接到电阻Rs1的一端和同步降压MPPT电池充电芯片U2的9脚与C7的一端,C7的另一端接地,Rs1的另一端连接到同步降压MPPT电池充电芯片U2的10脚,同时连接到功率电感L1的一端,功率电感L1的另一端连接到同步降压MPPT电池充电芯片U2的14脚和N沟道场效应管Q5的漏极和N沟道场效应管Q3的源极,N沟道场效应管Q5的源极接地,N沟道场效...

【专利技术属性】
技术研发人员:苗林郭磊丁健
申请(专利权)人:齐丰科技股份有限公司
类型:新型
国别省市:

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