[实用新型]一种弱光弱风充电控制电路

说明书

技术领域

本实用新型为一种弱光弱风充电控制电路，属于电控节能技术领域，特别适用于作为无人值守的小型供电系统，例如光伏发电及风力发电新能源供电的路灯、高层铁塔的监控系统使用等。

背景技术

现在的光伏发电及风力发电，往往都配置蓄电池，在白天和有风的情况下蓄电池充电储存电能，维持夜间及无风情况下给负载供电。但在光线减弱或风力减弱的情况下，光伏发电或风力发电输出的电压低于蓄电池电压时，充电停止。这时光伏发电或风力发电的输出能量没有得到利用，浪费了部分能源。如何将这部分能源也利用起来，则是一个新课题。

发明内容

本实用新型针对以上问题，设计一款弱光弱风充电控制电路，本实用新型的特征是：弱光弱风充电控制电路由窗口比较器，升压器，同步控制三部分组成，同步控制电路与升压器电路同时由窗口比较器产生的使能信号控制启动或停止。

1），窗口比较器设定了输入电压Uin的下阀值U₁和上阀值U₂两个电压阀值，当输入电压Uin的值小于下阀值U₁时或大于上阀值U₂时，这两种情况下都禁止后续升压器电路和同步控制电路工作；只有当输入电压Uin的值介于下阀值U₁和上阀值U₂之间时，才启动后续升压器电路和同步控制电路工作；窗口比较器还产生一个使能信号控制后续升压器启动或停止；窗口比较器的具体电路如下：电阻R1的一端连接输入电压Uin的正极（1），电阻R1的另一端连接电阻R2的一端，电阻R2的另一端连接输入电压Uin的负极（2）；PNP三极管V2的发射极连接输入电压Uin的正极（1），三极管V2的集电极连接电阻R3的一端，电阻R3的另一端连接电阻R4的一端和电容C1的一端以及电阻R1和电阻R2的串联节点（3），电容C1的另一端连接输入电压Uin的负极（2）；电阻R5的一端连接输入电压Uin的正极（1），电阻R5的另一端连接稳压管VD1的负极和三极管V2的基极，稳压管VD1的正极连接电阻R6的一端，电阻R6的另一端连接三端可调精密电压基准N1的阴极K和电阻R0的一端，三端可调精密电压基准N1的阳极A和电阻R0的另一端连接输入电压Uin的负极（2），电阻R4的另一端连接三端可调精密电压基准N1的参考R；从电阻R6和三端可调精密电压基准N1的串联节点（4）引出使能信号控制升压器启动或停止。

2），升压器电路选取现有集成电路作控制芯片，控制芯片的起停控制引脚连接窗口比较器产生的使能信号；去掉了常规升压器电路中的肖特基二极管，该肖特基二极管由后续同步控制电路替代。

3），同步控制电路具体如下：二极管VD3的负极、稳压管VD5的负极以及电容C2的一端连接最终输出电压Uout的正极（5）；二极管VD3的正极连接稳压管VD4的负极，稳压管VD4的正极连接输入电压Uin的负极（2）；稳压管VD5的正极连接电阻R7的一端，电阻R7的另一端连接二极管VD6的正极，二极管VD6的负极连接N沟道场效应管V1的栅极和PNP三极管V3的发射极，三极管V3的集电极和场效应管V1的源极连接输入电压Uin的负极（2）；三极管V3的基极连接到二极管VD3的正极与稳压管VD4的负极这个串联节点上，三极管V3的基极还连接到电阻R7的另一端与二极管VD6的正极这个串联节点上；电容C2的另一端连接稳压管VD5的正极与电阻R7的一端这个串联节点上；肖特基二极管VD7的正极连接场效应管V1的漏极，肖特基二极管VD7的负极连接场效应管V1的源极；场效应管V1的漏极作为最终输出电压Uout的负极（6），负载RL连接在最终输出电压Uout的正极（5）和负极（6）之间。

当光伏发电或风力发电的输出高于蓄电池电压时，该控制电路不干预、影响蓄电池正常充电；而当光伏发电或风力发电的输出低于蓄电池电压时，则启动一个升压电路，继续给蓄电池充电，这样便成功地解决了弱光弱风情况下不能充电的难题，比较充分地利用了弱光弱风能量。

该弱光弱风充电控制电路由窗口比较器，升压器，同步控制三部分组成，它们分别对应附图中A、B、C三个虚线框内的电路。因弱光弱风情况下发出的电本就微弱，要特别注意解决好提高电路效率的问题，增加C虚线框内同步控制电路能提高电能传输效率。

附图说明

图1为本实用新型弱光弱风充电控制电路一个实施例的电路图，升压器采用了集成电路QX5305作控制芯片。

图2为升压器常规电路，与图1相比较，增加了一个肖特基二极管VD03，省去了同步控制这部分电路。