[发明专利]太阳能控制器

说明书

技术领域

本发明涉及利用太阳能供电的设备，特别是一种太阳能控制器。

背景技术

目前主流的通断型太阳能控制器主要采用MOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor，金属氧化物半导体场效应晶体 管)、IGBT(Insolated Gate Bipolar Transistor，绝缘栅双极型晶体管) 等大功率开关管进行通断控制，给蓄电池充电和放电。图1和图2是传统 太阳能控制器的两种较典型的拓扑框图。这种太阳能控制器效率高，电路 简单，成本低，控制电路简单。但是，由于这种太阳能控制器一方面要给 蓄电池充电，另一方面要防止太阳能电池电压低时蓄电池反灌，故通断式 开关必须是单向通双向阻断型的，为达到此目的，业界通常使用两个开关 管进行通断式开关控制。综上所述，现有的太阳能控制器存在以下缺点：

采用开关管如MOSFET、IGBT、三极管等虽有通断性好的优点，但采用 低压器件极易受雷击损坏，造成充电回路无法断开，使蓄电池过充甚至损 坏，而采用高压器件则由于通态阻抗大热损耗极大，可靠性也极差，一般 情况下无法用于中大功率控制器中。为降低热损耗，一般会采用多管并联， 成本也会增加较多。

发明内容

本发明的主要目的就是针对现有技术的不足，提供一种结构简单的太 阳能控制器，能减少损耗，增强可靠性，且成本较低。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种太阳能控制器，包括自太阳能电池输出端依次相耦合的第一开关 管、蓄电池和第二开关管，还包括与所述第一开关管串联连接的第一接触 式电控开关。

优选地，所述第一接触式电控开关受控在太阳能控制器输入极性检 测未完成或为反接时保持关断。

优选地，所述第一接触式电控开关为磁保持继电器或接触器。

优选地，所述第一开关管与所述第一接触式电控开关一同接在太阳能 电池输出正端或输出负端上。

优选地，所述第一开关管与所述第一接触式电控开关分别接在太阳能 电池输出正端与输出负端上。

优选地，所述第一开关管跨接在太阳能电池输出正端与输出负端之 间，所述第一接触式电控开关接在太阳能电池输出正端或输出负端上。

优选地，具有多个所述第一开关管和所述第一接触式电控开关组成的 支路，多个支路并联连接再接至所述蓄电池。

优选地，具有多路所述第一开关管，多个所述第一开关管并联连接再 接至所述第一接触式电控开关。

优选地，还包括与所述第二开关管并联连接的第二接触式电控开关。

优选地，具有多个所述第二开关管和所述第二接触式电控开关组成 的支路，多个支路并联连接再分别接至负载。

本发明有益的技术效果如下：

本发明太阳能控制器包括第一开关管和与第一开关管串联连接的第 一接触式电控开关，可使第一接触式电控开关受控在太阳能控制器输入极 性检测未完成或为反接时保持关断。蓄电池的输入充电回路开关采用第一 开关管与第一接触式电控开关串联的模式，相当于用接触式电控开关替代 了传统太阳能控制器中的防反灌开关。在输入极性检测未完成或极性反时， 第一接触式电控开关不动作，保持断开状态，输入充电回路开关不会导通， 由于第一接触式电控开关触点间耐压高(通常为几千伏特)，对于输入最高 电压通常为几百伏特的太阳能控制器输入不存在问题，可以一直承受输入 电压，直致极性正确输入正常后，第一接触式电控开关才会动作开通，在 控制第一开关管开通后，控制器即进入正常的充电控制状态。对于传统的 反灌开关例如输入并联开关管模式，由于开关管存在导通损耗，在采用传 统开关管耐压模式时，会因开关管的导通损耗而导致正常工作时损耗增加， 而接触式电控开关正常工作时损耗低于开关管导通损耗。

另一方面，由于太阳能控制器需要在室外接太阳能电池方阵，极易受 雷击等自然灾害，而开关管易受雷击损坏，接触式电控开关触点抗雷击等 自然灾害能力则强得多，根据本发明，在第一开关管受损短路而造成蓄电 池过压时，控制第一接触式电控关断即能断开充电回路，从而能有效保护 蓄电池。