一种太阳能控制器的制作方法

1.本实用新型涉及电力技术领域，具体涉及一种太阳能控制器。


背景技术：

2.太阳能控制器是用于太阳能发电中，控制太阳能电池板对蓄电池充电以及蓄电池对负载供电的自动控制设备。它对蓄电池的充、放电条件加以规定和控制，并按照负载的电源需求控制太阳电池组件和蓄电池对负载的电能输出。
3.现有的太阳能控制器功能单一，只能适配于单一类型的蓄电池，影响用户使用体验。


技术实现要素：

4.为了解决上述问题，本实用新型提出一种太阳能控制器，集成了多种功能，用户可通过所拨动开关111灵活设置输出多种直流电压，适配于多种类型蓄电池的应用。
5.本实用新型通过以下技术方案实现：
6.本实用新型提出一种太阳能控制器，包括：
7.太阳能端口101，用于接入太阳能电池板；
8.蓄电池端口102，用于连接蓄电池；
9.直流端口103，用于输出直流电压；
10.第一降压电路104，分别连接所述太阳能端口101和蓄电池端口102，用于将太阳能电池板输出电压降压至第一输出电压；
11.第一开关105，分别连接所述太阳能端口101和蓄电池端口102；
12.第二开关106，分别连接所述太阳能端口101和直流端口103；
13.第三开关107，连接所述太阳能端口101；
14.第二降压电路108，连接所述第三开关107，用于将太阳能电池板输出电压降压至第二输出电压；
15.第四开关109，分别连接所述第二降压电路108和直流端口103；
16.直流输出控制器110，分别连接所述第二开关106、第三开关107和第四开关109；
17.拨动开关111，连接所述直流输出控制器110；
18.第五开关112，连接所述太阳能端口101；
19.第三降压电路113，分别连接所述第五开关112和直流输出控制器110，用于将太阳能电池板输出电压降压至第三输出电压；
20.主控制器114，分别连接所述第一降压电路104、第一开关105和第五开关112；
21.按键开关115，连接所述主控制器114；
22.第四降压电路116，分别连接所述太阳能端口101和主控制器114，用于将太阳能电池板输出电压降压至第四输出电压；以及
23.二极管，阳极连接所述蓄电池端口102，阴极连接所述太阳能端口101。
24.可选的，一种太阳能控制器还包括：
25.usb端口117，用于连接外部usb接口设备；
26.usb快充电路118，分别连接所述第五开关112和usb端口。
27.可选的，还包括：
28.type-c端口119，用于连接外部type-c接口设备；
29.第五降压电路120，连接所述第五开关112，用于将太阳能电池板输出电压降压至第三输出电压；
30.type-c快充电路121，分别连接所述第五降压电路120和type-c端口。
31.可选的，所述第一开关105、第二开关106、第三开关107、第四开关109和第五开关112均包括pmos管。
32.可选的，一种太阳能控制器还包括：
33.第一检测模块，分别连接所述太阳能端口101和主控制器114，用于检测所述太阳能端口101的电压和电流；
34.第二检测模块，分别连接所述蓄电池端口102和主控制器114，用于检测所述蓄电池端口102的电压和电流。
35.可选的，一种太阳能控制器还包括：
36.第三检测模块，分别连接所述直流端口103和直流输出控制器110，用于检测所述直流端口103的电压和电流。
37.可选的，一种太阳能控制器还包括：
38.蓄电池短路检测模块，分别连接所述蓄电池端口102、太阳能端口101和主控制器114，用于检测蓄电池端口102的短路。
39.可选的，一种太阳能控制器还包括：
40.第一指示灯模块，连接所述主控制器114；
41.第二指示灯模块，连接所述第二开关106；
42.第三指示灯模块，连接所述第四开关109。
43.可选的，一种太阳能控制器还包括：
44.第四指示灯模块，连接所述usb快充电路。
45.可选的，一种太阳能控制器还包括：
46.第五指示灯模块，连接所述type-c快充电路。
47.本实用新型的有益效果：
48.本实用新型实施例提供的一种太阳能控制器集成了多种功能，用户可通过所拨动开关灵活设置输出多种直流电压，适配于多种类型蓄电池的应用。本实用新型实施例还可通过设置使自太阳能电池板或者蓄电池对外部usb接口设备供电，以及使自太阳能电池板或者蓄电池对外部type-c接口设备供电。
附图说明
49.图1为本实用新型提出的一种太阳能控制器实施例结构示意图。
50.图2为本实用新型提出的一种太阳能控制器实施例开关结构示意图。
51.图3为本实用新型提出的一种太阳能控制器实施例蓄电池短路检测模块结构示意
图。
具体实施方式
52.为了更加清楚、完整的说明本实用新型的技术方案，下面结合附图对本实用新型作进一步说明。
53.实施例
54.参见图1，本实用新型提出一种太阳能控制器实施例，包括：太阳能端口101、蓄电池端口102、直流端口103、第一降压电路104、第一开关105、第二开关106、第三开关107、第二降压电路108、第四开关109、直流输出控制器110、拨动开关111、第五开关112、第三降压电路113、主控制器114、按键开关115、第四降压电路116和二极管d1。
55.太阳能端口101用于接入太阳能电池板，太阳能电池板的输入电压为18v。蓄电池端口102用于连接蓄电池，在一些实施例中，蓄电池为三节串联锂电池，其电压为12.6v。直流端口103用于输出直流电压，例如是为电压为12v的铅酸电池提供充电电压。
56.第一降压电路104分别连接太阳能端口101和蓄电池端口102，用于将太阳能电池板输出电压降压至第一输出电压，其中，第一输出电压与蓄电池电压适配。第一开关105分别连接太阳能端口101和蓄电池端口102。第二开关106分别连接太阳能端口101和直流端口103。第三开关107连接太阳能端口101。第二降压电路108连接第三开关107，用于将太阳能电池板输出电压降压至第二输出电压，在一些实施例中，第二输出电压为14v，用于为电压为12v的铅酸电池提供充电电压。第四开关109分别连接第二降压电路108和直流端口103。直流输出控制器110分别连接第二开关106、第三开关107和第四开关109，分别控制第二开关106、第三开关107和第四开关109的导通或关断。拨动开关111连接直流输出控制器110。第五开关112，连接太阳能端口101。第三降压电路113，分别连接第五开关112和直流输出控制器110，用于将太阳能电池板输出电压降压至第三输出电压，其中第三输出电压与直流输出控制器110的供电电压相适配。主控制器114分别连接第一降压电路104、第一开关105和第五开关112，主控制器114控制第一降压电路104的降压输出，主控制器114控制第一开关105和第五开关112的导通或关断。按键开关115连接主控制器114。第四降压电路116，分别连接太阳能端口101和主控制器114，用于将太阳能电池板输出电压降压至第四输出电压，其中第四输出电压与主控制器114的供电电压相适配。二极管d1阳极连接蓄电池端口102，二极管d1阴极连接太阳能端口101。
57.在本实施例中，蓄电池经二极管d1、第四降压电路116向主控制器114供电，主控制器114检测按键开关115，当检测到按键开关115被按下时，太阳能控制器开机。太阳能电池板经太阳能端口101接入，在主控制器114的控制下，可经第一降压电路104的降压为第一输出电压为蓄电池充电。主控制器114控制第五开关112导通，从而向直流输出控制器110供电，直流输出控制器110根据拨动开关111的档位控制控制第二开关106、第三开关107和第四开关109，从而控制直流端口的输出。直流输出控制器110的控制方式如下：当拨动开关111处于一档时，第二开关106、第三开关107和第四开关109均关断，太阳能电池板的电能用于对蓄电池充电；当拨动开关111处于二档时，第二开关106导通，第三开关107和第四开关109均关断，太阳能电池板的电能直接从直流端口103输出，可提供最高18v的输出电压；当拨动开关111处于三档时，第二开关106关断，第三开关107和第四开关109均导通，太阳能电
池板的电压经第二降压电路108降压为第二电压提供给直流端口103，在一些实施例中，第二电压为14.8v，可用于对12v铅酸电池充电。
58.本实用新型实施例提供的一种太阳能控制器集成了多种功能，用户可通过所拨动开关111灵活设置输出多种直流电压，适配于多种类型蓄电池的应用。
59.在可选的实施例中，参见图1，一种太阳能控制器还包括usb端口117和usb快充电路118。usb端口117用于连接外部usb接口设备。usb快充电路118分别连接第五开关112和usb端口117。
60.本实施例中，主控制器114控制第五开关112导通，从而使自太阳能电池板或者蓄电池对外部usb接口设备供电。当太阳能端口101接入太阳能电池板时，主控制器114控制第一开关105关断，防止对蓄电池反充，当太阳能端口101没有接入太阳能电池板时，主控制器114控制第一开关105导通，由蓄电池供电。在一些实施例中，usb快充电路115采用sw3521芯片及外围电路实现。
61.在可选的实施例中，参见图1，一种太阳能控制器还包括type-c端口119和第五降压电路120。type-c端口119用于连接外部type-c接口设备。第五降压电路120连接第五开关112，用于将太阳能电池板输出电压降压至第五输出电压。type-c快充电路121，分别连接第五降压电路120和type-c端口119。
62.本实施例中，主控制器114控制第五开关112导通，从而使自太阳能电池板或者蓄电池对外部type-c接口设备供电。当太阳能端口101接入太阳能电池板时，主控制器114控制第一开关105关断，防止对蓄电池反充，当太阳能端口101没有接入太阳能电池板时，主控制器114控制第一开关105导通，由蓄电池供电。在一些实施例中，type-c快充电路117采用sw3526芯片及外围电路实现。第五降压电路120为type-c快充电路117提供适配的供电电压。
63.在可选的实施例中，第一开关105、第二开关106、第三开关107、第四开关109和第五开关112均包括pmos管。
64.作为一种示例，第一开关105、第二开关106、第三开关107、第四开关109或第五开关112可采用如图2方式实现。假设开关导通时电流方向从a端流向b端，c端为开关的控制端，开关包括pmos管q1、nmos管q2和电阻r1，pmos管q1的源极连接电阻r1的第一端并作为开关的a端，pmos管q1的漏极作为开关的b端，pmos管q1的栅极连接电阻r1的第二端和nmos管q2的漏极，nmos管q2的栅极作为开关的c端，nmos管q2的源极接地。当c端为高电平时，nmos管q2导通，进而pmos管q1栅极接地，当a端即pmos管q1的源极为高电平时，q1导通，开关为导通状态。当c端为低电平时，nmos管q2关断，进而pmos管q1栅极悬浮，pmos管q1关断，开关为关断状态。
65.在可选的实施例中，一种太阳能控制器还包括第一检测模块、第二检测模块和第三检测模块。第一检测模块分别连接太阳能端口101和主控制器114，用于检测太阳能端口101的电压和电流。第二检测模块分别连接蓄电池端口102和主控制器114，用于检测蓄电池端口102的电压和电流。
66.本实施例中，主控制器114通过第一检测模块检测太阳能电池板的输出电压和电流，并通过第二检测模块检测蓄电池的电压和电流，可根据检测结果控制第一降压电路104的输出，从而提高对蓄电池的充电效率。
67.在可选的实施例中，一种太阳能控制器还包括第三检测模块。第三检测模块分别连接直流端口103和直流输出控制器110，用于检测直流端口103的电压和电流。
68.本实施例中，直流输出控制器110通过第三检测模块检测直流负载的电压和电流，可在出现低压或过流的情况下切断供电。
69.在可选的实施例中，一种太阳能控制器还包括蓄电池短路检测模块。蓄电池短路检测模块分别连接蓄电池端口102、太阳能端口101和主控制器114，用于检测蓄电池端口102的短路。
70.作为一种示例，蓄电池短路检测模块可采用如图3的方式实现。蓄电池短路检测模块包括pmos管q3、npn三极管q4、电阻r2和电阻r3，pmos管q3的源极(d端)连接太阳能端口101的正端，pmos管q3的栅极(e端)连接蓄电池端口102的正端，pmos管q3的漏极连接电阻r2的第一端，电阻r2的第二端连接电阻r3的第一端和npn三极管q4的基极，npn三极管q4的集电极(f端)连接主控制器114，npn三极管q4的发射极连接电阻r3的第二端并接地。当蓄电池端口102发生短路时，e端为低电平，此时pmos管q3导通，npn三极管q4的基极电平变高，npn三极管q4导通，从而使得f端接地，向主控制器114发出低电平信号。
71.本实施例中，主控制器114可通过蓄电池短路检测模块检测蓄电池的短路情况，发生短路时可停止向蓄电池充电，起到了保护作用。
72.在可选的实施例中，一种太阳能控制器还包括第一指示灯模块、第二指示灯模块和第三指示灯模块。第一指示灯模块连接主控制器114，在对蓄电池充电时发亮。第二指示灯模块连接第二开关106，当第二开关106导通时发亮，用于指示太阳能电池板的电能直接从直流端口103输出。第三指示灯模块连接第四开关109，当第四开关109导通时发亮，用于指示太阳能电池板的电压经第二降压电路108降压为第二电压提供给直流端口103。
73.在可选的实施例中，一种太阳能控制器还包括第四指示灯模块。第四指示灯模块连接usb快充电路，用于指示usb端口117正在充电或已充满。
74.在可选的实施例中，一种太阳能控制器还包括第五指示灯模块。第五指示灯模块连接type-c快充电路，用于指示type-c端口119正在充电或已充满。
75.当然，本实用新型还可有其它多种实施方式，基于本实施方式，本领域的普通技术人员在没有做出任何创造性劳动的前提下所获得其他实施方式，都属于本实用新型所保护的范围。