[发明专利]太阳能控制器

说明书

技术领域

本发明涉及太阳能控制器，更具体地说，涉及一种带防雷电感的太阳能 控制器。

背景技术

目前业界通用的太阳能控制器主要由太阳能电池、蓄电池充电及控制电 路、蓄电池、蓄电池放电及控制电路、辅助电源等组成。蓄电池充电及放电 功率回路主要采用通断模式进行控制，它利用MOSFET、IGBT等大功率开关进 行通断控制，给蓄电池充电及给负载输出回路放电。由于太阳能电池必须放 置在户外接受阳光，因此它的太阳能电池输入电缆有一部分甚至有的系统连 控制器都安置在户外，这样控制器必然会受到雷击危险，它们容易受到感应 雷甚至是直接雷的伤害。在雷击多发地区的太阳能控制器一般都会加一定的 防雷电路对控制器进行保护，特别是太阳能电池输入端和负载输出端。传统 的控制器防护方案均是在太阳能电池输入端和负载输出端加装防雷器。

而目前业界所用的这种太阳能控制器防护电路存在以下缺点：1、为保证 给蓄电池充足电，太阳能电池上限电压要高出蓄电池额定电压许多，而为保 证防雷器在正常工作条件下不会误动作，太阳能电池输入端所配防雷器动作 电压应高于太阳能电池的上限电压并有一定的裕量。这样，当在开关管导通 状态下，太阳能电池输入受到雷击时，由于蓄电池为低阻通道，一开始雷电 流通过导通的开关管向蓄电池直接泄放，当雷电流逐渐增加在充电回路、开 关管和蓄电池形成的雷电压超过防雷器的动作电压时，防雷器才开始动作并 泄放雷电流，同时还有一部分雷电流继续通过开关管和蓄电池泄放，由于雷 电流的能量很大，开关管在这种状态下极易损坏。2、为保护开关管而在开关 管两端并接压敏电阻或放电管，由于它们的响应时间或动作电压等原因，起 不到保护开关管的作用；同样用电容由于能量较小，也无法保护开关管不受 损坏；用瞬态抑制二极管响应动作快，能起到保护开关管的作用，但由于通 过蓄电池泄放的雷电流过大，瞬态抑制二极管自身先损坏，即使用最大功率 的瞬态抑制二极管多个并联，由于动作电压和泄流量的不均，瞬态抑制二极 管依然是容易损坏。3、通过工程安装可以减少太阳能电池遭受直接雷或感应 雷的机率，但由于太阳能电池长期在户外，受到感应雷雷击是不可避免。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种太 阳能控制器。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种太阳能控制器， 包括并联连接的充电电路、蓄电池、放电电路，以及与所述蓄电池串联的防 雷电感。

在本发明所述的太阳能控制器中，所述防雷电感的一端与蓄电池的负极 连接、另一端与所述充电电路的负输出端连接并连接到所述放电电路的负输 入端。

优选的，所述充电电路包括并联连接的太阳能电池板、输入防雷电路和 输入充电电路；所述放电电路包括输出放电电路和输出防雷电路；所述输出 防雷电路的正输入端与所述蓄电池的正输出端连接、负输入端与所述输出放 电电路的输出端连接；所述输出放电电路的输入端耦合到所述蓄电池的负极； 所述输出放电电路包括瞬态抑制二极管D2和开关管Q2，所述瞬态抑制二极管 D2的一端与开关管Q2的第一端连接并耦合到所述蓄电池的负极、另一端与开 关管Q2的第二端连接并耦合到所述输出防雷电路的负输入端。

优选的，所述输入充电电路包括：瞬态抑制二极管D3、开关管Q1以及二 极管D1；其中，瞬态抑制二极管D3的一端与开关管Q1的第一端连接并连接 到二极管D1的阳极同时耦合到所述输入防雷电路的正输出端、另一端与开关 管Q1的第二端连接并耦合到所述输入防雷电路的负输出端同时耦合到所述蓄 电池的负极；二极管D1的阴极耦合到所述蓄电池的正极。

优选的，所述输入充电电路包括：瞬态抑制二极管D3、开关管Q1以及二 极管D1；其中，二极管D1的阳极耦合到所述输入防雷电路的正输出端、阴极 耦合到所述蓄电池的正极；瞬态抑制二极管D3的一端与开关管Q1的第一端 连接并耦合到所述输入防雷电路的负输出端、另一端与开关管Q1的第二端连 接并耦合到所述蓄电池的负极。