[实用新型]太阳电池有源防反接与保护电路

说明书

技术领域

本实用新型属于光伏发电技术领域，涉及一种太阳电池有源防反接与保护电路的结构和应用，特别是具有太阳电池板防反充电和过流保护的功能，能够取代太阳电池输出端大功率二极管，提高太阳能发电系统的效率，可用于太阳能电池发电系统和太阳能充电电路。

背景技术

太阳能是一种取之不尽，用之不竭的新能源，是资源最丰富的可再生能源。太阳能光伏发电技术的发展是人类解决全球性能源危机主要方向之一；太阳能发电不会给空气带来污染，不破坏生态，是一种清洁绿色能源。世界上几起重大核事故的警示，使世界各国政府正在积极地推出一系列开发利用太阳能和其他新型可再生能源的鼓励性政策和法规；全球在光伏发电等新能源领域的投资正在呈现快速发展的趋势，该产业已经成为投资的热门领域；目前我国已经成为太阳能光伏发电模组的产能大国，正处于市场发展和应用发展的关键阶段，因此自主开发专利技术，对发展我国光伏发电产业等新能源技术具有重要社会和经济意义。

太阳能电池是一种半导体器件，其内部结构PN结面积非常大，在低光照条件下，太阳电池反向工作时太阳电池板会发生泄漏，如果太阳电池直接与后面的储能蓄电池相接，蓄电池会通过太阳能电池板放电。为了解决这个问题，传统的太阳电池发电系统中，人们都是用大功率二极管正向串联到太阳电池的输出端，在低光照条件下，后边蓄电池的电压高于太阳电池板电压时，由于二极管的整流特性，可以防止蓄电池通过太阳电池的漏电流放电。但是二极管有0.7伏的正向压降，在大电流工作时，对太阳电池发电效率有负面影响，比如，当电流达到100安培时，二极管的功耗将达到70W。因此为了获得更多的充电能量，改善和优化太阳电池板防反充电的方法是非常必要的。

发明内容

本实用新型的目的是克服现有技术存在的上述不足，提供一种太阳电池有源防反接与保护电路，以取代太阳电池发电系统的防反接二极管电路结构，提高太阳电池发电系统的效率。

本实用新型提出了一种太阳电池有源防反接与保护电路，具有太阳电池接入极性保护、太阳电池板防反充电保护和太阳电池板输出最大电流保护功能，取代了传统的防反接二极管，提高了太阳能发电系统的效率。

本实用新型太阳电池有源防反接与保护电路包括：

DC-DC转换电路，DC-DC转换电路的输入端连接外部太阳电池并分别与电压保护电路和接入保护电路的输入端相连，DC-DC转换电路的输出端与过流保护电路的输入端相连，过流保护电路的输出端作为直流输出，过流保护电路的输出端同时与电压保护电路的另一输入端以及与门电路的输入端D相连，与门电路6的另外三个输入端A、B、C依次分别与电压保护电路的输出端、接入保护电路的输出端以及控制电路驱动信号连接；

与门电路的输出端经驱动电路连接DC-DC转换电路的另一输入端，驱动电路的输出端同时与使能控制电路的输入端反馈连接，使能控制电路的另一输入端连接外部使能信号，使能控制电路的两个输出端分别与驱动电路的输入端及外部电路相连。

所述的DC-DC转换电路采用传统的BUCK型降压电路拓扑。

所述的电压保护电路包括，第一分压电路、第二分压电路以及第一比较器；

第一分压电路的输入端与外部太阳电池相连，第一分压电路的输出与第一比较器的正输入端相连，第二分压电路的输入端与过流保护电路的直流输出端相连，第二分压电路的输出与第一比较器的负输入端相连，第一比较器的输出端连接与门电路的输入端A。

所述的过流保护电路包括，电流采样电路、信号放大电路、电流设定电路和第二比较器；

电流采样电路的输入端与DC-DC转换电路的输出端相连，电流采样电路的输出端有两个，分别与直流输出端和信号放大电路的输入端相连；信号放大电路的输出端与第二比较器的负输入端相连，第二比较器的正输入端与电流设定电路的输出端相连，第二比较器的输出端连到与门电路的输入端D。

所述的控制电路包括，输出锁存电路、延时电路和使能信号处理电路；

输出锁存电路的输入端与延时电路的输出端相连，输出锁存电路的输出端有两个，分别与驱动电路的一个输入端和使能信号处理电路的一个输入端相连，使能信号处理电路的另一个输入端与外部使能信号相连，使能信号处理电路的一个输出端与延时电路的输入端相连，另一个输出端连到外部电路，表明本电路的工作状态。

所述的接入保护电路包括，电压信号采集电路和第三比较器；