一种DC电源的串并联自动切换控制电路制造技术

本发明专利技术公开了一种DC电源的串并联自动切换控制电路，包括在光伏组件上通过多个N沟道MOS管的相互连接，并采用继电器K1在串联和并联之间进行切换，实现对两侧进行不同电压的输出。本发明专利技术具有以下优点和效果：通过开关投切，简单实现DC电源串联并联的自动切换，方便了电源的组合使用。源的组合使用。源的组合使用。

【技术实现步骤摘要】
一种DC电源的串并联自动切换控制电路


[0001]本专利技术涉及电路
，特别涉及一种DC电源的串并联自动切换控制电路。

技术介绍

[0002]一些场合下直流电源供电需要高电压输出和低电压输出互相切换，亦即需要实现串联和并联的切换。
[0003]现有技术上多采用二极管实现这样切换的技术，但是由于二极管导通功率损失较多，增加了运行成本。
[0004]本专利提出使用MOS管实现串并联切换的目的。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是提供具有低损耗、高安全且切换方便的DC电源的串并联自动切换控制电路。
[0006]本专利技术的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种DC电源的串并联自动切换控制电路，包括若干光伏组件，光伏组件的负极端均连接有一个N沟道MOS管A，正极端均连接有一个N沟道的MOS管B，光伏组件、MOS管A和MOS管B均组成的若干个基本单元之间相互并联组成基本电路，基本电路一端外接有单体或并联蓄电池组，单体或并联蓄电池组上连接有继电器K1，继电器K1包括线圈K1、常开触点K1
‑
1和常闭触点K1
‑
2，继电器K1上设置有开关K2；光伏组件的负极端均连接有一个N沟道的MOS管C，且其连接在源极，MOS管C的漏极连接在相邻光伏组件的正极，组成光伏组件的串联供电模式；其中一个光伏组件的两端并联有一个DC/DC升压电路，DC/DC升压电路的输出端上连接有延时电路OP2，常闭触点K1
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2串联在DC/DC升压电路的输入端上，延时电路OP2输出端分别与MOS管A、B的栅极连接；另一个光伏组件的两端并联有延时电路OP1，延时电路OP1的输出端均连接在MOS管C的栅极上，常开触点K1
‑
1串联在延时电路OP1的输入端上；光伏组件组成的串联电源负极端MOS管C的漏极连接有一个高电压串联蓄电池组的负极，串联蓄电池组的另一端连接在光伏组件组成的串联电源的正极端。
[0007]进一步设置为：MOS管A包括MOS管Q5、MOS管Q6、MOS管Q7和MOS管Q8，MOS管Q6
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Q8的栅极上设置有二极管。
[0008]进一步设置为：MOS管C的漏极与源极之间跨接有瞬态二极管。
[0009]进一步设置为：延时电路OP1和延时电路OP2均包括比较器和串联在光伏组件正负极上的两个电阻，比较器的Vn和Vp端分别连接在两个电阻之间，比较器Vp端所在且靠近光伏组件一端的电阻上均并联有电容，电阻电容并联电路接入Vp之前经过二极管D。
[0010]综上所述，本专利技术具有以下有益效果：通过开关投切，简单实现DC电源串联并联的自动切换，方便了电源的组合使用。
附图说明
[0011]图1为控制电路的电路图。
具体实施方式
[0012]以下结合附图对本专利技术作进一步详细说明。
[0013]一种DC电源的串并联自动切换控制电路，主要用于对直流电源进行并联和串联之间的切换，包括由V1、V2、V3和V4共四个光伏组件。
[0014]光伏组件V1
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V4的两端分别各设置有一个N沟道的MOS管，其中根据功能，连接在负极一侧的MOS管为MOS管A，位于正极一侧的MOS管为MOS管B。具体的光伏组件V1的负极连接有MOS管Q8，正极连接有MOS管Q1；光伏组件V2的负极连接有MOS管Q7，正极连接有MOS管Q2；光伏组件V3的负极连接有MOS管Q6，正极连接有MOS管Q3；光伏组件V4的负极连接有MOS管Q5，正极连接有MOS管Q4。其中Q1
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Q4归为MOS管B，Q5
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Q8为MOS管A。
[0015]由光伏组件V1
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V4分别和两端对应的MOS管A和MOS管B组成为一个基本单元，基本单元之间相互并联形成一个基本电路，基本电路上外接有一个单体或并联蓄电池组。单体或并联蓄电池组上连接有一个继电器K1，继电器K1包括线圈K1、常开触点K1
‑
1和常闭触点K1
‑
2，继电器K1上设置有开关K2。
[0016]在光伏组件V1、V2、V3和V4的负极上分别连接有一个MOS管Q9、MOS管Q10、MOS管Q11和MOS管Q12，MOS管Q9
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MOS管Q12归类为MOS管C。MOS管Q9的源极连接在光伏组件V1的负极，漏极连接在光伏组件V2的正极；MOS管Q10的源极连接在光伏组件V2的负极，漏极连接在光伏组件V3的正极；MOS管Q11的源极连接在光伏组件V3的负极，漏极连接在光伏组件V4的正极；MOS管Q12的源极连接在光伏组件V4的负极，漏极上连接有一个串联蓄电池组的负极，串联蓄电池的另一端正极连接在光伏组件V1的正极。Q9
‑
Q12导通后可以使四个独立光伏电源组成一个串联供电电源。
[0017]光伏组件V1的两端并联有一个延时电路OP1，常开触点K1
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1连接在该延时电路的输入端上。MOS管Q9、Q10、Q11和Q12的栅极均连接在延时电路OP1的输出端。
[0018]光伏组件V4的两端并联有一个DC/DC升压电路，常闭触点K1
‑
2设置在DC/DC升压电路的输入端上。DC/DC升压电路的输出端上设置有延时电路OP2，延时电路OP2的输出端分别连接在MOS管Q1
‑
Q8的栅极。
[0019]其中，以上MOS均采用N沟道MOS管，在MOS管Q9
‑
Q12的漏极和源极之间设置有瞬态二极管TVS1
‑
TVS4。因Q9
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Q12不可能同时导通，最后导通的MOS管的漏极与源极之间就会承受高电压，甚至超过自身的极限电压，MOS管有被击穿的危险。TVS瞬态二极管的使用就是为了在这种情况下保护MOS管不被击穿。
[0020]在MOS管Q6
‑
Q8的栅极设置有二极管D2
‑
D4，能够防止在电源串联时向并联MOS管的栅极供电触发并联MOS管导通。以图中的二极管D2为例说明：如果没有D2，电源串联时，Q11导通，PV4的正极经过Q11、R5会向Q5的栅极供电，触发Q5管导通。加入D2之后就可避免此Q5的导通。
[0021]延时电路OP1和延时电路OP2均包括比较器和串联在光伏组件正负极上的两个电阻，比较器的Vn和Vp端分别连接在两个电阻之间，比较器Vp端所在且靠近光伏组件一端的电阻上均并联有电容，电阻电容并联电路接入Vp之前经过二极管D。
[0022]延时电路OP1和OP2目的是为了避免MOS管处于半导通、半关断时，串并联电路互通，损坏电源或负载。
[0023]工作原理：（1）当开关K2断开，继电器K1
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2常闭触点导通，DC/DC升压稳压器输出电压，R19R20分压后向电压比较器OP2的Vp正相供电。由于OP2组成的电路具有延时给电快速失电特性，Q1<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种DC电源的串并联自动切换控制电路，其特征在于：包括若干光伏组件，光伏组件的负极端均连接有一个N沟道MOS管A，正极端均连接有一个N沟道的MOS管B，光伏组件、MOS管A和MOS管B均组成的若干个基本单元之间相互并联组成基本电路，基本电路一端外接有低压单电池或并联蓄电池组，低压单电池或并联蓄电池组上连接有继电器K1，继电器K1包括线圈K1、常开触点K1
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1和常闭触点K1
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2，继电器K1上设置有开关K2；光伏组件的负极端均连接有一个N沟道的MOS管C，且其连接在源极，MOS管C的漏极连接在相邻光伏组件的正极，组成光伏组件的串联供电模式；其中一个光伏组件的两端并联有一个DC/DC升压电路，DC/DC升压电路的输出端上连接有延时电路OP2，常闭触点K1
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2串联在DC/DC升压电路的输入端上，延时电路OP2输出端分别与MOS管A、B的栅极连接；另一个光伏组件的两端并联有延时电路OP1，延时...

【专利技术属性】
技术研发人员：张宗威，张宗芳，张爱伦，张友伦，罗伊，
申请(专利权)人：绍兴合田新能源有限公司，
类型：发明
国别省市：