鉛酸蓄電池已普遍應(yīng)用于太陽(yáng)能光伏電源系統(tǒng)。人們知道,鉛酸蓄電池的使用壽命與是否過(guò)充電或過(guò)放電有很大關(guān)系,只要在太陽(yáng)能光伏電源系統(tǒng)工作過(guò)程中保持蓄電池不過(guò)充電,也不過(guò)放電,就能延長(zhǎng)使用壽命,讓其正常工作5年以上。本文先容的簡(jiǎn)易太陽(yáng)能電池充放電控制器,可有效地防止蓄電池過(guò)充電或過(guò)放電。
太陽(yáng)能電池充放電控制器電路圖:
一、電路結(jié)構(gòu)電路如附圖所示。雙電壓比較器LM393兩個(gè)反相輸進(jìn)端②腳和⑥腳連接在一起,并由穩(wěn)壓管ZD1提供6.2V的基準(zhǔn)電壓做比較電壓,兩個(gè)輸出端①腳和⑦腳分別接反饋電阻,將部分輸出信號(hào)反饋到同相輸進(jìn)端③腳和⑤腳,這樣就把雙電壓比較器變成了雙遲滯電壓比較器,可使電路在比較電壓的臨界點(diǎn)四周不會(huì)產(chǎn)生振蕩。R1、RP1、C1、A1、Q1、Q2和J1組成過(guò)充電壓檢測(cè)比較控制電路;R3、RP2、C2、A2、Q3、Q4和J2組成過(guò)放電壓檢測(cè)比較控制電路。電位器RP1和RP2起調(diào)節(jié)設(shè)定過(guò)充、過(guò)放電壓的作用。可調(diào)三端穩(wěn)壓器LM371提供給LM393穩(wěn)定的8V工作電壓。被充電電池為12V65Ah全密封免維護(hù)鉛酸蓄電池;太陽(yáng)電池用一塊40W硅太陽(yáng)電池組件,在標(biāo)準(zhǔn)光照下輸出17V、2.3A左右的直流工作電壓和電流;D1是防反充二極管,防止硅太陽(yáng)電池在太陽(yáng)光較弱時(shí)成為耗電器。
二、工作原理當(dāng)太陽(yáng)光照射的時(shí)候,硅太陽(yáng)電池組件產(chǎn)生的直流電流經(jīng)過(guò)J1-1常閉觸點(diǎn)和R1,使LED1發(fā)光,等待對(duì)蓄電池進(jìn)行充電;K閉合,三端穩(wěn)壓器輸出8V電壓,電路開(kāi)始工作,過(guò)充電壓檢測(cè)比較控制電路和過(guò)放電壓檢測(cè)比較控制電路同時(shí)對(duì)蓄電池端電壓進(jìn)行檢測(cè)比較。當(dāng)蓄電池端電壓小于預(yù)先設(shè)定的過(guò)充電壓值時(shí),A1的⑥腳電位高于⑤腳電位,⑦腳輸出低電位使Q1截止,Q2導(dǎo)通,LED2發(fā)光指示充電,J1動(dòng)作,其接點(diǎn)J1-1轉(zhuǎn)換位置,硅太陽(yáng)電池組件通過(guò)D1對(duì)蓄電池充電。蓄電池逐漸被布滿,當(dāng)其端電壓大于預(yù)先設(shè)定的過(guò)充電壓值時(shí),A1的⑥腳電位低于⑤腳電位,⑦腳輸出高電位使Q1導(dǎo)通,Q2截止,LED2熄滅,J1開(kāi)釋,J1-1斷開(kāi)充電回路,LED1發(fā)光,指示停止充電。
當(dāng)蓄電池端電壓大于預(yù)先設(shè)定的過(guò)放電壓值時(shí),A2的③腳電位高于②腳電位,①腳輸出高電位使Q3導(dǎo)通,Q4截止,LED3熄滅,J2開(kāi)釋。其常閉觸點(diǎn)J2-1閉合,LED4發(fā)光,指示負(fù)載工作正常;蓄電池對(duì)負(fù)載放電時(shí)端電壓會(huì)逐漸降低,當(dāng)端電壓降低到小于預(yù)先設(shè)定的過(guò)放電壓值時(shí),A2的③腳電位低于②腳電位,①腳輸出低電位使Q3截止,Q4導(dǎo)通,LED3發(fā)光指示過(guò)放電,J2動(dòng)作,其接點(diǎn)J2-1斷開(kāi),正常指示燈LED4熄滅。另一常閉接點(diǎn)J2-2(圖中未繪出)也斷開(kāi),切斷負(fù)載回路,避免蓄電池繼續(xù)放電。閉合K,蓄電池又充電。