[发明专利]高利用率,低功耗的太阳能、风能充电电路

说明书

技术领域

高利用率，低功耗的太阳能、风能充电电路 

本电路是一种用于解决环境能源(如太阳能，风能等)对蓄电池或电容等储能元件进行充电的电路。太阳时亮时暗，风则时强时弱，因此产生的电能的电压就会时高时低。这就给后端的充电带来麻烦。传统的充电方式V1的电压只有高于B的电压才能实现充电，这就造成了低的能源利用率。为此太阳能或风能设备不得不备用更多容量的储能元件，因而增加了成本。又由于V1高于B的那部分电压都降落在S1上，这就造成了线性损耗，这种损耗是充电电路发热的主要原因，大电流时更加明显，电路设计就得采用更大散热功率的散热器，即增加成本又降低电路的可靠性。本发明则能很好的解决这两个问题。本发明充电电路可以工作在三种模式。 

模式1：当外界能量产生的电压V1低于后端B的电压时，S2开通，S1工作在PWM状态。S1开通时，V1通过S1使L储能，S1关断时，L所储存的能量通过D2，S2，和V1串联后对B进行充电。 

模式2：当外界能量产生的电压V1高于后端B的电压时，S1断开，S2工作在PWM状态。S2开通时，V1通过L，D2对B充电，V1高于B的电压降落在L上，同时也使L储能。S2关断时L所储存的能量通过D2，D1对B进行充电。 

模式3：当外界能量产生的电压V1高于后端B的电压时，同时又不需要限制电流时也可以使S2的开通时间大于使L饱和的时间，这样L就不再起作用。就变成了线性充电方式。 

对S1，S2的控制由带AD和PWM功能的CPU来实现。AD测V1，B两端的电压。依据U＝L*di/dt来决定开通的时间。电路中的开关管只起开关作用，不承担线性压降，因此功耗比线性充电的方式要小得多，尤其在大功率的时候。 

附图说明：

图1是高利用率，低功耗的太阳能、风能充电电路的主回路。其中V1是外部电压，相当于太阳能电池板或风力发电机的输出。L是电感。D1，D2是二极管。S1，S2是开关管。B是电容、蓄电池等储能设备。