專利名稱：防止蓄電池過放電的控制方法及控制器和系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及使用蓄電池供電的領(lǐng)域，特別涉及一種防止鉛酸蓄電池過放電的控制方法及使用該方法的控制器和系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
鉛酸蓄電池作為穩(wěn)定電源和主要的直流電源，因工藝成熟，性能穩(wěn)定而占據(jù)了二次電池市場(chǎng)的75％，普遍應(yīng)用于汽車、通訊、電力、金融、能源等各行各業(yè)中。在很多領(lǐng)域，鉛酸蓄電池是作為啟動(dòng)電源或備用電源使用，如汽車啟動(dòng)電瓶和UPS電源系統(tǒng)。這種情況下，蓄電池處于浮充電狀態(tài)或充滿電的狀態(tài)，其剩余容量或荷電狀態(tài)SOC(State of Charge)始終高于90％，而且有高可靠的，一旦蓄電池過放電就能將蓄電池迅速充滿的充電電源。蓄電池在這種使用條件下很不容易被過放電。但在另一些領(lǐng)域，如風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)和太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)，充電電源的容量一般設(shè)計(jì)成與系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)負(fù)荷相匹配，氣候的變化和用戶的過量用電都很容易造成蓄電池的過放電。
所有使用蓄電池的系統(tǒng)都會(huì)配有防止蓄電池過充電和過放電的控制器，如圖1所示，為現(xiàn)有的太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)(或風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng))所使用的蓄電池控制器的控制方法，在步驟S1，蓄電池的SOC值為正常時(shí)為負(fù)載供電，即蓄電池的SOC為90％以上，或滿容量時(shí)為負(fù)載供電，該負(fù)載為與充電電源的容量相匹配的標(biāo)準(zhǔn)負(fù)荷；在步驟S2，當(dāng)蓄電池的SOC值為10％時(shí)，斷開負(fù)載，由于一直是為該標(biāo)準(zhǔn)負(fù)荷供電，太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)(或風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng))的充電電源又會(huì)因?yàn)樘鞖鉅顩r而不能保證及時(shí)為蓄電池充電，因此蓄電池在放電過程中的放電電流較大，因此容量也就很快下降到10％，此時(shí)只能發(fā)出過放電警告，同時(shí)將負(fù)載切斷，即蓄電池開始處于虧電狀態(tài)，而負(fù)載處于不能工作狀態(tài)；在步驟S3時(shí)，當(dāng)具備充電條件時(shí)，為蓄電池充電，如在連續(xù)陰天之后出現(xiàn)陽(yáng)光充足的天氣時(shí)(或在連續(xù)無風(fēng)的情況下，出現(xiàn)風(fēng)力比較大的天氣)，開始為蓄電池充電，由于是在蓄電池處于長(zhǎng)時(shí)間的虧電狀態(tài)，因此一般需要3-5天才能將其充滿，而為了盡早使負(fù)載恢復(fù)工作(如當(dāng)負(fù)載是路燈時(shí)，需要盡快使路燈恢復(fù)照明)，常常在蓄電池的容量?jī)H達(dá)到50％時(shí)(如對(duì)其充電1.5-2.5天后)就又重新使其為負(fù)載供電?？梢?，現(xiàn)有的太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)(或風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng))所使用的蓄電池控制器的控制方法，在避免蓄電池發(fā)生過放電的技術(shù)上，只采用一點(diǎn)式控制，即僅在蓄電池的剩余容量SOC降到10％以下，或者說是在蓄電池的放電深度DOD(Deep ofDischarge，DOD＝1-SOC)超過90％時(shí)才發(fā)出過放電警告和斷開負(fù)載。
由于現(xiàn)有的鉛酸蓄電池控制方法僅在蓄電池已發(fā)生了過放電(SOC≤10％)的情況下，才進(jìn)行控制，所以會(huì)產(chǎn)生以下不足一、蓄電池始終為已設(shè)計(jì)好的標(biāo)準(zhǔn)負(fù)荷供電，從而放電電流一直較大，很容易到達(dá)過放電點(diǎn)，導(dǎo)致負(fù)載很快就被迫斷開，影響負(fù)載的正常工作；二、由于蓄電池很容易到達(dá)過放電點(diǎn)，又沒有高可靠的充電電源，蓄電池處于虧電狀態(tài)或深度放電狀態(tài)(SOC≤50％)的時(shí)間較長(zhǎng)；三、用有限的充電電源，風(fēng)力發(fā)電或太陽(yáng)能發(fā)電等受天氣影響較大的充電電源，對(duì)已長(zhǎng)時(shí)間發(fā)生深度放電的蓄電池重新充電，一般需要3-5天才能將其充滿，為了盡快恢復(fù)對(duì)負(fù)載的供電，常常當(dāng)蓄電池的容量達(dá)到50％時(shí)就又重新開始供電，因此蓄電池再次發(fā)生深度放電的時(shí)間會(huì)縮短，從而導(dǎo)致為負(fù)載供電的時(shí)間會(huì)縮短。三、在蓄電池的容量≤50％的條件下使用，很容易造成蓄電池的不可逆硫酸鹽化，從而縮短其使用壽命，導(dǎo)致更換蓄電池的頻率增加，使用蓄電池的成本上升。
如前所述，現(xiàn)有的鉛酸蓄電池充放電控制器以及使用蓄電池供電的太陽(yáng)能光伏發(fā)電和風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)因采用了前述蓄電池的控制方法而不可避免地也會(huì)產(chǎn)生前述不足。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決現(xiàn)有的鉛酸蓄電池的控制方法、鉛酸蓄電池充放電控制器以及使用鉛酸蓄電池供電的系統(tǒng)的不足，本發(fā)明提出了一種防止鉛酸蓄電池過放電的控制方法，及應(yīng)用該控制方法的控制器和控制系統(tǒng)。
本發(fā)明所提出的防止鉛酸蓄電池過放電的控制方法，主要是一種根據(jù)蓄電池的剩余容量(SOC)或相應(yīng)電壓對(duì)蓄電池進(jìn)行自動(dòng)兩點(diǎn)或多點(diǎn)放電控制的方法。即不等到蓄電池發(fā)生過放電(容量下降到10％以下)時(shí)再被迫切斷負(fù)載，而是在蓄電池的剩余容量(即相應(yīng)電壓)下降到一定程度時(shí)，就開始自動(dòng)將蓄電池的負(fù)載適當(dāng)調(diào)小或?qū)⒇?fù)載的工作時(shí)間適當(dāng)縮短，使蓄電池一般情況下不會(huì)發(fā)生過放電，而負(fù)載也始終都在工作中，只不過工作時(shí)間或負(fù)載的功率在允許范圍內(nèi)有所變化而已。而在特殊的情況下，如在使用本發(fā)明的方法根據(jù)蓄電池的容量逐級(jí)調(diào)小負(fù)荷后，天氣情況仍然不允許充電電源為蓄電池充電，則本發(fā)明也具有現(xiàn)有蓄電池控制法的功能，即在蓄電池發(fā)生了深度放電時(shí)(容量下降到10％以下)，發(fā)出過放電警告，同時(shí)斷開負(fù)載。
本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的一種防止蓄電池過放電的控制方法，包括以下步驟(1)蓄電池的容量為正常時(shí)為標(biāo)準(zhǔn)負(fù)荷供電；(2)實(shí)時(shí)檢測(cè)蓄電池的剩余容量；(3)比較步驟(2)所檢測(cè)到的剩余容量是否等于第一預(yù)設(shè)剩余容量值，若比較結(jié)果為是，則減少負(fù)荷為第一預(yù)設(shè)負(fù)荷；(4)判斷所述蓄電池的剩余容量是否為所述蓄電池過放電點(diǎn)容量值，若比較結(jié)果為是，則切斷負(fù)載。
采用本發(fā)明的方法，在蓄電池到達(dá)其過放電點(diǎn)前，如SOC降到10％之前，就開始采取措施來降低蓄電池的放電速度，該措施為預(yù)設(shè)剩余容量值，如預(yù)設(shè)一個(gè)剩余容量值，即第一預(yù)設(shè)剩余容量值為50％，實(shí)時(shí)檢測(cè)蓄電池的SOC，當(dāng)SOC＝50％，減少所連接的用電負(fù)載的數(shù)目、功率、工作時(shí)間，或者設(shè)置多個(gè)剩余容量值，即第一、第二、第三預(yù)設(shè)剩余容量值分別為70％，50％，20％，實(shí)時(shí)檢測(cè)蓄電池的SOC，當(dāng)其SOC依次為70％，50％，20％，逐級(jí)減少所連接的用電負(fù)載的數(shù)目、功率、工作時(shí)間。
本發(fā)明的方法還包括實(shí)時(shí)判斷是否具備充電條件的步驟，若判斷結(jié)果為是，則為蓄電池充電，并在蓄電池容量為正常時(shí)為標(biāo)準(zhǔn)負(fù)荷供電。
通過上述方法，在蓄電池容量減少時(shí)及時(shí)調(diào)小了負(fù)荷，而充電條件和以前一樣，使得蓄電池的容量得以迅速恢復(fù)，并能夠?yàn)闃?biāo)準(zhǔn)負(fù)荷繼續(xù)供電，避免了蓄電池的過放電和不可逆硫酸鹽化，使蓄電池一直處于淺放電或浮充電狀態(tài)，從而大大延長(zhǎng)了蓄電池的使用壽命；另一方面，控制過程中只在允許范圍內(nèi)對(duì)負(fù)載的數(shù)目、功率和工作時(shí)間進(jìn)行了調(diào)整，并沒有由于蓄電池過放電而強(qiáng)制性切斷負(fù)載，可以說供電始終都沒有中斷，提高了系統(tǒng)的可靠性。
本發(fā)明還提供了一種使用上述控制方法的蓄電池充放電控制器，包括控制裝置，用以在蓄電池的容量為正常時(shí)，控制蓄電池給標(biāo)準(zhǔn)負(fù)荷供電；檢測(cè)裝置，連接于控制裝置，用以實(shí)時(shí)檢測(cè)蓄電池的電性物理量值，并輸出到控制裝置而由后者得出與之對(duì)應(yīng)的蓄電池的剩余容量；控制裝置比較所述剩余容量是否等于第一預(yù)設(shè)剩余容量值，若比較結(jié)果為是，則輸出控制信號(hào)；控制負(fù)載電路，連接于控制裝置，用以根據(jù)控制信號(hào)執(zhí)行閉合和/或斷開動(dòng)作，以減少負(fù)荷為第一預(yù)設(shè)負(fù)荷。
其中，該控制器還包括溫度傳感裝置，連接于控制裝置，用以實(shí)施檢測(cè)溫度并輸出到控制裝置，而由控制裝置比較所檢測(cè)的溫度值是否等于預(yù)設(shè)溫度值，若比較結(jié)果為是，則輸出充電信號(hào)；充電和防過充控制電路，連接于控制裝置，用以根據(jù)所述充電信號(hào)給蓄電池充電；控制裝置還用以在所述蓄電池容量正常時(shí)，輸出控制信號(hào)到控制負(fù)載電路，使其執(zhí)行閉合和/或斷開動(dòng)作以給標(biāo)準(zhǔn)負(fù)荷供電。
其中，檢測(cè)蓄電池的電性物理量值的檢測(cè)裝置為檢測(cè)蓄電池的端電壓的電壓檢測(cè)裝置，包括電壓檢測(cè)電路及與之相連的用以將所檢測(cè)到的模擬電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字電壓信號(hào)的A/D轉(zhuǎn)換電路；控制裝置為單片機(jī)，存儲(chǔ)有蓄電池的電壓-剩余容量對(duì)照表，通過比較電壓檢測(cè)裝置檢測(cè)到的電壓與所述的電壓-剩余容量對(duì)照表而得到蓄電池的剩余容量；控制負(fù)載電路為多個(gè)開關(guān)管，該多個(gè)開關(guān)管與多組負(fù)載一一對(duì)應(yīng)外接；充電和防過充控制電路由MOSFET來實(shí)現(xiàn)，且外接逆變器。
本發(fā)明的蓄電池充放電控制器是這樣實(shí)現(xiàn)上述防止鉛酸蓄電池過放電方法的，該控制器通過控制裝置，如單片機(jī)，在蓄電池的容量為正常時(shí)，控制蓄電池為標(biāo)準(zhǔn)負(fù)荷供電；通過檢測(cè)裝置，如電壓檢測(cè)裝置，實(shí)時(shí)檢測(cè)蓄電池的端電壓，并將檢測(cè)到電壓輸入到單片機(jī)，再由單片機(jī)通過比較所檢測(cè)到的電壓與電壓-剩余容量對(duì)照表而實(shí)時(shí)得到蓄電池的剩余容量；再判斷所檢測(cè)到的剩余容量是否等于預(yù)設(shè)剩余容量值，若比較結(jié)果是，則輸出控制信號(hào)以控制負(fù)載電路，如多個(gè)開關(guān)管，使其執(zhí)行閉合和/或斷開動(dòng)作以減少負(fù)荷為預(yù)設(shè)負(fù)荷；單片機(jī)還判斷蓄電池的剩余容量是否為10％，若比較結(jié)果為是，則發(fā)出過放電警告，同時(shí)通過開關(guān)管切斷負(fù)載。
并且，控制器通過其內(nèi)部的溫度檢測(cè)裝置檢測(cè)溫度來判斷是否具備充電條件，若具備充電條件，單片機(jī)則輸出充電信號(hào)到充電和防過充控制電路，并在蓄電池容量正常時(shí)，輸出控制信號(hào)到控制負(fù)載電路，如多個(gè)開關(guān)管，使其執(zhí)行閉合和/或斷開動(dòng)作以為標(biāo)準(zhǔn)負(fù)荷供電。
本發(fā)明還提供了一種使用上述控制方法的控制系統(tǒng)，包括控制器，蓄電池及至少一組負(fù)載；所述控制器連接于所述蓄電池及所述負(fù)載，所述控制器包括檢測(cè)電路，用以檢測(cè)處于未過放電狀態(tài)的蓄電池的電性物理量值；控制裝置，連接于所述檢測(cè)電路，用以根據(jù)所述檢測(cè)電路輸出的電性物理量值得出與之對(duì)應(yīng)的蓄電池的剩余容量值，以及比較所述剩余容量值是否等于預(yù)設(shè)剩余容量值，該預(yù)設(shè)剩余容量值為一個(gè)以上并依次減少，但大于所述蓄電池的過放電點(diǎn)容量值，若比較結(jié)果為是，則輸出控制信號(hào)；控制負(fù)載電路，連接于所述控制裝置，用以根據(jù)所述控制信號(hào)執(zhí)行閉合和/或斷開動(dòng)作，以減少負(fù)荷為預(yù)設(shè)負(fù)荷，該預(yù)設(shè)負(fù)荷為一個(gè)以上，并與所述預(yù)設(shè)剩余容量值一一對(duì)應(yīng)的。
本發(fā)明的控制系統(tǒng)還包括充電電源與逆變器，分別連接于控制器，所述控制器還包括分別連接于控制裝置的溫度傳感器與充電和防過充控制電路；控制裝置比較溫度傳感器檢測(cè)到的系統(tǒng)的環(huán)境溫度是否等于預(yù)設(shè)溫度值，若比較結(jié)果為是，則輸出充電信號(hào)到充電和防過充控制電路以通過充電電源為蓄電池充電；以及在蓄電池容量正常時(shí)，輸出控制信號(hào)到控制負(fù)載電路，使其執(zhí)行閉合和/或斷開動(dòng)作以為標(biāo)準(zhǔn)負(fù)荷供電。
其中，檢測(cè)電路為電壓檢測(cè)電路，控制裝置為單片機(jī)，其存儲(chǔ)有蓄電池的電壓-剩余容量對(duì)照表，根據(jù)電壓檢測(cè)電路輸出的蓄電池的端電壓值得出與之對(duì)應(yīng)的蓄電池的剩余容量值。充電電源為太陽(yáng)電池，負(fù)載為一個(gè)以上的路燈，控制負(fù)載電路為一個(gè)或多個(gè)開關(guān)管，并與該一個(gè)以上的路燈一一對(duì)應(yīng)連接，充電和防過充控制電路由MOSFET來實(shí)現(xiàn)，且連接于與所述路燈連接的逆變器。
通過本發(fā)明提供的使用前述蓄電池剩余容量控制法開發(fā)的蓄電池放電過程自動(dòng)控制器以及控制系統(tǒng)可以廣泛適用如下有蓄電池，蓄電池負(fù)載可以分成2級(jí)或2組以上，工作時(shí)間允許適當(dāng)調(diào)整，或者盡管只有一組固定負(fù)載，而工作時(shí)間允許調(diào)整的場(chǎng)合；有蓄電池，但蓄電池的充電電源的保證率不高的場(chǎng)合，如太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)，風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，用柴油發(fā)電機(jī)作為蓄電池充電電源的系統(tǒng)，用不可靠交流電作為充電電源的系統(tǒng)等等。
這種方法最典型的應(yīng)用是太陽(yáng)能路燈控制器。蓄電池放電過程的自動(dòng)控制可以采用單片機(jī)、PIC等智能芯片，也可以采用模擬電路或數(shù)字電路實(shí)現(xiàn)。
通過本發(fā)明所提供的防止鉛酸蓄電池過放電的控制方法，及應(yīng)用該控制方法的控制裝置和控制系統(tǒng)，可以有效解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，并實(shí)現(xiàn)以下有益的技術(shù)效果一、蓄電池在滿容量或其容量為90％以上為已設(shè)計(jì)好的標(biāo)準(zhǔn)負(fù)荷供電，而在其剩余容量依次等于預(yù)設(shè)的剩余容量值時(shí)，依次減少負(fù)荷為預(yù)設(shè)的負(fù)荷，從而放電電流逐漸減少，就不會(huì)很快到達(dá)過放電點(diǎn)，使得負(fù)載可以始終在工作狀態(tài)；二、由于蓄電池不會(huì)很快到達(dá)過放電點(diǎn)，因此雖然風(fēng)力發(fā)電或太陽(yáng)能發(fā)電不是高可靠的充電電源，蓄電池處于虧電狀態(tài)的時(shí)間也會(huì)較短；三、同時(shí)本發(fā)明還實(shí)時(shí)檢測(cè)是否具備充電條件，一旦具備，即為蓄電池重新充電，由于蓄電池未發(fā)生深度放電，因此很快就可將其充滿，不會(huì)發(fā)生如現(xiàn)有技術(shù)的在蓄電池的容量達(dá)到50％時(shí)就使其重新開始供電的情況，從而蓄電池再次發(fā)生深度放電的時(shí)間會(huì)延長(zhǎng)，為負(fù)載供電的時(shí)間也會(huì)延長(zhǎng)。三、本發(fā)明使得一般情況下，不會(huì)使蓄電池長(zhǎng)期處于虧電狀態(tài)以及在其容量≤50％的條件下使用，因此不會(huì)造成蓄電池的不可逆硫酸鹽化，從而大大延長(zhǎng)蓄電池的使用壽命，減少了更換蓄電池的頻率，和使用蓄電池的成本。


圖1為現(xiàn)有的蓄電池控制器的控制方法的流程圖；圖2為本發(fā)明的防止蓄電池過放電的控制方法的一個(gè)實(shí)施例的流程圖；圖3為本發(fā)明的蓄電池充放電控制器的一個(gè)實(shí)施例的方框圖；圖4為本發(fā)明的蓄電池控制系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例的方框圖；圖5為對(duì)應(yīng)于圖4所示系統(tǒng)的電路原理圖；圖6為圖4的系統(tǒng)的雙燈蓄電池剩余容量控制流程圖；圖7為圖4的系統(tǒng)的單燈蓄電池剩余容量控制流程圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
作進(jìn)一步的說明。
本發(fā)明的防止蓄電池過放電的控制方法，包括以下步驟
(1)蓄電池的容量為正常時(shí)為標(biāo)準(zhǔn)負(fù)荷供電；(2)實(shí)時(shí)檢測(cè)蓄電池的剩余容量；(3)比較步驟(2)所檢測(cè)到的剩余容量是否等于第一預(yù)設(shè)剩余容量值，若比較結(jié)果為是，則減少負(fù)荷為第一預(yù)設(shè)負(fù)荷；(4)判斷所述蓄電池的剩余容量是否為所述蓄電池過放電點(diǎn)容量值，若比較結(jié)果為是，則切斷負(fù)載。
如圖2所示，為本發(fā)明的防止蓄電池過放電的控制方法的一個(gè)實(shí)施例的流程圖，包括以下步驟方法開始，進(jìn)入步驟S11，蓄電池的SOC值為正常時(shí)為標(biāo)準(zhǔn)負(fù)荷供電，這里的標(biāo)準(zhǔn)負(fù)荷代表與充電電源的容量相匹配的標(biāo)準(zhǔn)負(fù)荷；在步驟S12，實(shí)時(shí)檢測(cè)蓄電池的剩余容量；在步驟S13，比較步驟S12所檢測(cè)到的剩余容量是否等于第一預(yù)設(shè)剩余容量值，如50％，若比較結(jié)果為否，則返回到步驟S12；在步驟S14，若步驟S13的比較結(jié)果為是，則減少負(fù)荷為第一預(yù)設(shè)負(fù)荷，如使負(fù)荷為對(duì)應(yīng)于剩余容量值50％的預(yù)設(shè)負(fù)荷，其可通過改變負(fù)載的類別和/或減少負(fù)載的數(shù)目、或功率或工作時(shí)間來實(shí)現(xiàn)，此時(shí)蓄電池的放電電流減小，其容量的下降速度相應(yīng)地降低，從而使得負(fù)載還能工作較長(zhǎng)的時(shí)間(如負(fù)載是路燈時(shí)，就可以在較長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)照明)；在步驟S15，判斷剩余容量是否為10％，若比較結(jié)果為否，則返回步驟S12；在步驟S16，若步驟S15的判斷結(jié)果為是，則發(fā)出過放電警告，同時(shí)切斷負(fù)載。
該方法結(jié)束。
其中步驟S12檢測(cè)處于未過放電狀態(tài)的蓄電池的剩余容量值是通過檢測(cè)蓄電池的端電壓以及該端電壓與蓄電池的容量值的對(duì)應(yīng)關(guān)系得到的，如表1(表1為當(dāng)電壓采集點(diǎn)為11點(diǎn)時(shí)對(duì)應(yīng)的容量)所示表1蓄電池放電過程容量—電壓對(duì)應(yīng)值


圖2所述的控制方法可以為2點(diǎn)控制，以工業(yè)密封電池(2V)為例，除了過放點(diǎn)即單體電壓下降到1.8V(相當(dāng)SOC下降到10％)之外，再在蓄電池正常工作電壓和過放點(diǎn)之間增加一點(diǎn)，如單體2.0V(相當(dāng)SOC下降到50％)時(shí)，就開始減少負(fù)荷或縮短工作時(shí)間，而充電條件與滿負(fù)荷時(shí)相同，使蓄電池的容量不會(huì)再繼續(xù)下降，而且能夠很快得以恢復(fù)。而當(dāng)蓄電池的電壓又恢復(fù)到一定值時(shí)，如單體電壓2.13V(相當(dāng)于蓄電池SOC達(dá)到90％)時(shí)，再自動(dòng)恢復(fù)到滿功率負(fù)荷或正常工作時(shí)間。
控制過程還可以是多點(diǎn)控制，即這樣的控制點(diǎn)再增加幾個(gè)，仍以工業(yè)密封電池(2V)為例，除了過放點(diǎn)即單體電壓下降到1.8V(相當(dāng)SOC下降到10％)之外，再在蓄電池正常工作電壓和過放點(diǎn)之間增加三點(diǎn)，如單體電壓2.06V，2.0V，1.88V(相當(dāng)于蓄電池的剩余容量70％，50％，20％)等，當(dāng)所檢測(cè)到的蓄電池的電壓依次等于2.06V，2.0V，1.88V時(shí)，逐級(jí)減少負(fù)荷。控制得越早，對(duì)蓄電池的保護(hù)就越好，蓄電池就越不容易發(fā)生過放電。同樣，當(dāng)蓄電池的電壓由于及時(shí)調(diào)整而再度恢復(fù)時(shí)，控制電路再自動(dòng)恢復(fù)到滿負(fù)荷或正常工作時(shí)間。
由于在太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)(或風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng))中，充電條件受天氣影響很大，如讓蓄電池為標(biāo)準(zhǔn)負(fù)荷供電，并在容量到了10％時(shí)切斷負(fù)載，則在天氣條件不可能即時(shí)為蓄電池充電的情況下，負(fù)載將會(huì)很長(zhǎng)時(shí)間不能工作，而蓄電池也會(huì)長(zhǎng)時(shí)間處于虧電狀態(tài)；而到了天氣條件允許充電電源為蓄電池充電的情況下，由于為發(fā)生了深度放電的蓄電池充滿往往需要3-5天，而負(fù)載又急等著用電，所以常常不等到蓄電池充滿就開始使其為負(fù)載供電，如在其容量為50％時(shí)就開始為負(fù)載供電，又因?yàn)樨?fù)載為標(biāo)準(zhǔn)負(fù)荷，使得蓄電池的容量下降地更快，因此很快又發(fā)生了深度放電，負(fù)載又必須被迫切斷，這種不良循環(huán)不僅影響負(fù)載的正常工作，而為人們的生產(chǎn)生活帶來很大的不便，而且如前所述，還容易造成蓄電池的不可逆硫酸鹽化，從而大大減少蓄電池的使用壽命。
而使用本發(fā)明的方法，即在蓄電池正常容量時(shí)，按照所設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)負(fù)荷為負(fù)載供電，而在蓄電池的剩余容量下降到一定值時(shí)(如70％，50％，20％)，相應(yīng)的減少負(fù)荷，如當(dāng)負(fù)載為路燈時(shí)，減少路燈的功率，使路燈可以工作較長(zhǎng)的時(shí)間，在此期間內(nèi)，天氣條件恢復(fù)到可為蓄電池充電時(shí)，蓄電池就可以迅速的被充滿，并再恢復(fù)為為標(biāo)準(zhǔn)負(fù)荷供電。更具體的講，當(dāng)蓄電池的容量下降到70％時(shí)，減少一定的負(fù)荷，一段時(shí)間后，若天氣條件恢復(fù)到可為蓄電池充電時(shí)，則為蓄電池充電；若減少了負(fù)荷后，天氣條件還是不允許為蓄電池充電時(shí)，則當(dāng)蓄電池的容量下降到50％時(shí)，再減少一定的負(fù)荷，一段時(shí)間后，若天氣條件恢復(fù)到可為蓄電池充電時(shí)，則為蓄電池充電；若減少了負(fù)荷后，天氣條件還是不允許為蓄電池充電時(shí)，則當(dāng)蓄電池的容量下降到20％時(shí)，再減少一定的負(fù)荷，一段時(shí)間后，若天氣條件恢復(fù)到可為蓄電池充電時(shí)，則為蓄電池充電。一般情況下，這種不適宜為蓄電池充電的天氣不會(huì)很久，因此，本發(fā)明基本上可以保證始終能為負(fù)載供電，而又在較高的蓄電池的容量基礎(chǔ)上進(jìn)行充電，從而能夠較快地將蓄電池充滿，較快地恢復(fù)負(fù)載全功率或滿負(fù)荷工作。
當(dāng)然也不排除例外情況，即經(jīng)過本發(fā)明的逐步檢測(cè)容量，逐級(jí)減少負(fù)荷后，天氣情況仍然不適宜為蓄電池充電，此時(shí)當(dāng)蓄電池的容量為10％時(shí)，本發(fā)明也具有現(xiàn)有的蓄電池控制法的功能，即在蓄電池發(fā)生了深度放電時(shí)(容量下降到10％以下)，發(fā)出過放電警告，同時(shí)斷開負(fù)載。但即使是在這種情況，由于本發(fā)明的方法，使得蓄電池處于過放電狀態(tài)的時(shí)間比現(xiàn)有技術(shù)大大縮短，從而一待天氣好轉(zhuǎn)，就可以更快地被充滿，而負(fù)載中斷工作的時(shí)間也就大大縮短。
下面具體描述本發(fā)明的蓄電池充放電控制器，該控制器包括控制裝置，用以在蓄電池的容量為正常時(shí)，控制所述蓄電池給標(biāo)準(zhǔn)負(fù)荷供電；檢測(cè)裝置，連接于所述控制裝置，用以實(shí)時(shí)檢測(cè)所述蓄電池的電性物理量值，并輸出到所述控制裝置而由所述控制裝置得出與之對(duì)應(yīng)的蓄電池的剩余容量；所述控制裝置比較所述剩余容量是否等于第一預(yù)設(shè)剩余容量值，若比較結(jié)果為是，則輸出控制信號(hào)；控制負(fù)載電路，連接于所述控制裝置，用以根據(jù)所述控制信號(hào)執(zhí)行閉合和/或斷開動(dòng)作，以減少負(fù)荷為第一預(yù)設(shè)負(fù)荷。
如圖3所示，為本發(fā)明的蓄電池充放電控制器的一個(gè)實(shí)施例的方框圖；在本實(shí)施例中，本發(fā)明的控制器為太陽(yáng)能路燈控制器，該太陽(yáng)能路燈控制器包括單片機(jī)，即為本發(fā)明的控制裝置，連接于A/D轉(zhuǎn)換模塊及電壓檢測(cè)電路，該A/D轉(zhuǎn)換模塊及電壓檢測(cè)電路即為本發(fā)明的檢測(cè)裝置；以及18W燈控制電路與9W燈控制電路，即為本發(fā)明的控制負(fù)載電路。由電壓檢測(cè)電路實(shí)時(shí)檢測(cè)處于蓄電池的端電壓值，再由A/D轉(zhuǎn)換模塊將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，再由單片機(jī)根據(jù)檢測(cè)到的端電壓值得出與之對(duì)應(yīng)的蓄電池的剩余容量，以及比較所述剩余容量是否等于第一預(yù)設(shè)剩余容量值，若比較結(jié)果為是，則輸出控制信號(hào)到18W燈控制電路與9W燈控制電路，使其執(zhí)行閉合和/或斷開動(dòng)作以減少提供給與其外接的路燈的電能。
該控制器還包括溫度傳感器與充電和防過充控制電路、電源和復(fù)位電路，單片機(jī)比較溫度傳感器檢測(cè)的溫度值是否等于預(yù)設(shè)溫度值，若比較結(jié)果為是，則輸出充電信號(hào)到所述充電和防過充控制電路，以及根據(jù)檢測(cè)到的端電壓值得出與之對(duì)應(yīng)的蓄電池的剩余容量，再比較所述的剩余容量是否等于蓄電池的正常工作點(diǎn)容量值，若比較結(jié)果為是，則輸出控制信號(hào)到控制負(fù)載電路，即輸出控制信號(hào)到18W燈控制電路與9W燈控制電路，使其執(zhí)行閉合和/或斷開動(dòng)作以使路燈全功率工作。
在本實(shí)施例中優(yōu)選的是，用一片AT89s52微處理器作為系統(tǒng)的單片機(jī)13，當(dāng)然其他類型的單片機(jī)芯片如PIC芯片等可替換使用；用NationalSemiconductor公司的LM331實(shí)現(xiàn)電壓檢測(cè)電路與A/D轉(zhuǎn)換模塊12的功能，即作為被測(cè)蓄電池電壓和太陽(yáng)電池電壓的A/D轉(zhuǎn)換，LM331是一個(gè)電壓/頻率轉(zhuǎn)換器，擬調(diào)成1V/1K，即1V電壓轉(zhuǎn)換成1K頻率，轉(zhuǎn)換精度為0.001V(利于遠(yuǎn)傳)；用Dallas公司的DS18B20實(shí)現(xiàn)溫度傳感器15的功能，作為環(huán)境溫度傳感器及A/D轉(zhuǎn)換，它的轉(zhuǎn)換精度為9-12位可調(diào)，缺省為12位；18W和9W燈的關(guān)斷由開關(guān)管控制實(shí)現(xiàn)；逆變器的開通關(guān)斷由MOSFET來控制實(shí)現(xiàn)；電源復(fù)位電路提供系統(tǒng)電壓和各芯片電壓以及提供復(fù)位信號(hào)。
下面具體描述本發(fā)明的蓄電池控制系統(tǒng)，該控制系統(tǒng)包括控制器，蓄電池及至少一組負(fù)載；所述控制器連接于所述蓄電池及所述負(fù)載，所述控制器包括控制裝置，用以在蓄電池的容量為正常時(shí)，控制所述蓄電池給標(biāo)準(zhǔn)負(fù)荷供電；檢測(cè)裝置，連接于所述控制裝置，用以實(shí)時(shí)檢測(cè)所述蓄電池的電性物理量值，并輸出到所述控制裝置而由所述控制裝置得出與之對(duì)應(yīng)的蓄電池的剩余容量；所述控制裝置比較所述剩余容量是否等于第一預(yù)設(shè)剩余容量值，若比較結(jié)果為是，則輸出控制信號(hào)；控制負(fù)載電路，連接于所述控制裝置，用以根據(jù)所述控制信號(hào)執(zhí)行閉合和/或斷開動(dòng)作，以減少負(fù)荷為第一預(yù)設(shè)負(fù)荷。
該控制系統(tǒng)還包括充電電源與逆變器，分別連接于所述控制器，所述控制器還包括分別連接于所述控制裝置的溫度傳感器與充電和防過充控制電路；所述控制裝置比較所述溫度傳感器檢測(cè)到的所述系統(tǒng)的環(huán)境溫度是否等于預(yù)設(shè)的溫度值，若比較結(jié)果為是，則輸出充電信號(hào)到所述充電和防過充控制電路以通過所述充電電源為所述蓄電池充電；以及在所述蓄電池容量正常時(shí)，輸出控制信號(hào)到所述控制負(fù)載電路，使其執(zhí)行閉合和/或斷開動(dòng)作以給標(biāo)準(zhǔn)負(fù)荷供電。
圖4為本發(fā)明的蓄電池控制系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例的方框圖，即本發(fā)明的蓄電池控制系統(tǒng)為太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)時(shí)的系統(tǒng)方框圖，其中，太陽(yáng)電池為在日照條件下將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換為直流電能并通過控制器為蓄電池充電的設(shè)備，即為本發(fā)明的充電電源；蓄電池則存儲(chǔ)太陽(yáng)電池發(fā)出的直流電，并在夜晚為負(fù)載，如路燈供電；逆變器為將太陽(yáng)電池和蓄電池的直流電變換成交流電從而為交流負(fù)載，如路燈供電的設(shè)備；18W和9W燈具路燈燈具，即用電負(fù)載(單燈時(shí)只保留18W燈具和K3)；路燈控制器，即為本發(fā)明的蓄電池放電自動(dòng)控制器，它通過溫度傳感器自動(dòng)檢測(cè)天黑與否；通過檢測(cè)裝置自動(dòng)檢測(cè)蓄電池的剩余容量(通過檢測(cè)相應(yīng)電壓得到)；還可以對(duì)蓄電池進(jìn)行過充電保護(hù)(含溫度補(bǔ)償)；以及對(duì)蓄電池進(jìn)行兩點(diǎn)或多點(diǎn)式過放電保護(hù)；以及采用蓄電池剩余容量控制法對(duì)負(fù)載及其工作時(shí)間進(jìn)行自動(dòng)調(diào)整，也是防止蓄電池過充電和過放電的設(shè)備。
其中，路燈控制器檢測(cè)蓄電池的剩余容量是通過檢測(cè)相應(yīng)電壓得到，即剩余容量控制方式是通過查表判定法來實(shí)現(xiàn)，請(qǐng)見表2(表2為當(dāng)電壓采集點(diǎn)為7點(diǎn)時(shí)對(duì)應(yīng)的容量)。
表2

圖5為對(duì)應(yīng)于圖4所示系統(tǒng)的電路原理圖，包括為系統(tǒng)提供電壓的電源模塊110，太陽(yáng)電池120，蓄電池130，蓄電池充放電控制器140，該控制器140包括電壓檢測(cè)及A/D轉(zhuǎn)換模塊141，復(fù)位模塊142，溫度傳感模塊143，單片機(jī)144，控制18W燈電路145，控制9W燈電路146，控制充電電路147，控制放電電路148，控制過充電路149。
圖6為圖4系統(tǒng)的雙燈蓄電池剩余容量控制流程圖，其過程為(1)每天天黑后先檢查蓄電池在前幾天是否發(fā)生過欠電壓，N≠0說明發(fā)生過，則當(dāng)天按照最低負(fù)荷運(yùn)行，即9W燈照明4小時(shí)；N＝0說明沒有發(fā)生過欠電壓或已經(jīng)完成了強(qiáng)制恢復(fù)程序；(2)然后根據(jù)蓄電池的剩余容量-電壓關(guān)系，通過檢測(cè)蓄電池的電壓判定蓄電池的剩余容量(SOC)。當(dāng)SOC大于90％，當(dāng)天按照滿負(fù)荷運(yùn)行(接通哪一盞燈是通過控制K3和K4來實(shí)現(xiàn)，每盞燈的工作時(shí)間由控制器的延時(shí)電路來實(shí)現(xiàn))，如18W燈與9W燈同時(shí)照明4小時(shí)，再加上18W燈與9W燈各自單獨(dú)照明4小時(shí)；
(3)當(dāng)SOC小于90％，大于70％時(shí)，依次按照程序減少負(fù)荷或縮短當(dāng)日工作時(shí)間運(yùn)行，如18W燈運(yùn)行6小時(shí)，9W燈運(yùn)行4小時(shí)，即為滿負(fù)荷的67％，即本發(fā)明的第一預(yù)設(shè)負(fù)荷；(4)當(dāng)SOC小于70％，大于等于50％時(shí)，再按照程序減少負(fù)荷或縮短當(dāng)日工作時(shí)間運(yùn)行，如18W燈運(yùn)行2小時(shí)，9W燈運(yùn)行8小時(shí)，即為滿負(fù)荷的50％，即本發(fā)明的第二預(yù)設(shè)負(fù)荷；(5)當(dāng)SOC小于50％，大于20％時(shí)，或當(dāng)SOC小于20％，大于10％時(shí)，說明蓄電池已經(jīng)欠電壓，則必須按照程序進(jìn)行強(qiáng)制恢復(fù)，即要求路燈按照最低負(fù)荷(滿負(fù)荷的30％，即本發(fā)明的第三預(yù)設(shè)負(fù)荷)連續(xù)運(yùn)行N天，如9W燈每天運(yùn)行8小時(shí)，連續(xù)運(yùn)行5天或7天。由于太陽(yáng)電池的功率、蓄電池的容量都是按照滿負(fù)荷運(yùn)行設(shè)計(jì)的，正常情況下都可以滿負(fù)荷運(yùn)行。當(dāng)某一季節(jié)天氣不好，太陽(yáng)電池充電不足時(shí)，由于本方法及時(shí)調(diào)整了負(fù)荷和工作時(shí)間，就能夠使太陽(yáng)電池發(fā)出的電仍然能夠滿足負(fù)荷的需要。當(dāng)陰雨天過長(zhǎng)致使蓄電池的剩余容量低于50％時(shí)，則強(qiáng)制控制路燈在最低負(fù)荷下運(yùn)行N天，有利于盡快恢復(fù)蓄電池的容量。
圖7為圖4系統(tǒng)的單燈蓄電池剩余容量控制流程圖，其過程為(1)每天天黑后先檢查蓄電池在前幾天是否發(fā)生過欠電壓，N≠0說明發(fā)生過，則當(dāng)天按照最低負(fù)荷運(yùn)行；N＝0說明沒有發(fā)生過欠電壓或已經(jīng)完成了強(qiáng)制恢復(fù)程序；(2)然后根據(jù)蓄電池的剩余容量-電壓關(guān)系，通過檢測(cè)蓄電池的電壓判定蓄電池的剩余容量(SOC)。當(dāng)SOC大于90％，當(dāng)天按照全時(shí)段運(yùn)行，18瓦燈的工作時(shí)間為12小時(shí)；當(dāng)SOC小于90％，大于70％時(shí)，或當(dāng)SOC小于70％，大于50％時(shí)，依次按照程序縮短當(dāng)日工作時(shí)間運(yùn)行(分別是8小時(shí)和6小時(shí))；當(dāng)SOC小于50％，大于20％時(shí)，或當(dāng)SOC小于20％，大于10％時(shí)，說明蓄電池已經(jīng)欠電壓，則必須按照程序進(jìn)行強(qiáng)制恢復(fù)，即要求路燈按照最短工作時(shí)間(4小時(shí))連續(xù)運(yùn)行N天。由于太陽(yáng)電池的功率、蓄電池的容量都是按照滿負(fù)荷運(yùn)行設(shè)計(jì)的，正常情況下都可以全時(shí)段運(yùn)行。當(dāng)某一季節(jié)天氣不好，太陽(yáng)電池充電不足時(shí)，由于本方法及時(shí)調(diào)整了工作時(shí)間，就能夠使太陽(yáng)電池發(fā)出的電仍然能夠滿足負(fù)荷的需要。當(dāng)陰雨天過長(zhǎng)致使蓄電池的容量低于50％時(shí)，則強(qiáng)制控制路燈在最短工作時(shí)間下運(yùn)行N天，有利于盡快恢復(fù)蓄電池的容量。
蓄電池的過充電和過放電控制是常規(guī)控制器必須有的功能，本控制器也同樣具備。同時(shí)，本發(fā)明的蓄電池放電過程的自動(dòng)控制可以采用單片機(jī)、PIC等智能芯片，也可以采用模擬電路或數(shù)字電路實(shí)現(xiàn)。蓄電池的負(fù)載可以是多路的，也可以是單一的。蓄電池剩余容量控制法的實(shí)施步驟如下(1)智能控制電路或模擬/數(shù)字控制電路檢測(cè)蓄電池的端電壓；(2)根據(jù)蓄電池的端電壓判定蓄電池的剩余容量；(3)根據(jù)蓄電池的當(dāng)前剩余容量由控制電路實(shí)現(xiàn)負(fù)載功率的自動(dòng)調(diào)整或工作時(shí)間的自動(dòng)調(diào)整；(4)如果蓄電池只對(duì)單一負(fù)載供電，則控制電路只根據(jù)蓄電池的剩余容量對(duì)負(fù)載的工作時(shí)間進(jìn)行自動(dòng)調(diào)整。
由于蓄電池的剩余容量與蓄電池的端電壓有著確定的關(guān)系，因此本發(fā)明適用于所有有蓄電池的系統(tǒng)，如太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)和風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，其通過在蓄電池2點(diǎn)以上(含2點(diǎn))容量點(diǎn)(放電電壓點(diǎn))對(duì)蓄電池的負(fù)載功率或負(fù)載工作時(shí)間進(jìn)行自動(dòng)調(diào)整的方法，防止了蓄電池過放電和使負(fù)載始終工作而不會(huì)由于蓄電池的欠壓而被強(qiáng)迫關(guān)斷。
以上所述僅為本發(fā)明的具體實(shí)施例而已，并非用以限制本發(fā)明，凡本領(lǐng)域的技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明的原理所作的等效變化，均應(yīng)屬于本發(fā)明的權(quán)利要求書所界定的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種防止蓄電池過放電的控制方法，其特征在于包括以下步驟(1)蓄電池的容量為正常時(shí)給標(biāo)準(zhǔn)負(fù)荷供電；(2)實(shí)時(shí)檢測(cè)蓄電池的剩余容量；(3)比較步驟(2)所檢測(cè)到的剩余容量是否等于第一預(yù)設(shè)剩余容量值，若比較結(jié)果為是，則減少負(fù)荷為第一預(yù)設(shè)負(fù)荷；(4)判斷所述蓄電池的剩余容量是否等于所述蓄電池過放電點(diǎn)容量值，若比較結(jié)果為是，則切斷負(fù)載。
2.如權(quán)利要求1所述的控制方法，其特征在于，還包括實(shí)時(shí)判斷是否具備充電條件的步驟，若判斷結(jié)果為是，則為蓄電池充電，并在所述蓄電池容量為正常時(shí)給標(biāo)準(zhǔn)負(fù)荷供電。
3.如權(quán)利要求1或2所述的控制方法，其特征在于，步驟(2)所述的實(shí)時(shí)檢測(cè)蓄電池的剩余容量包括以下步驟實(shí)時(shí)檢測(cè)蓄電池的端電壓；比較檢測(cè)到的端電壓與電壓-剩余容量對(duì)照表，得到所述蓄電池的剩余容量。
4.如權(quán)利要求1或2所述的控制方法，其特征在于，在所述步驟(3)與所述步驟(4)之間還包括比較步驟(2)所檢測(cè)到的剩余容量是否等于第二預(yù)設(shè)剩余容量值，若比較結(jié)果為是，則減少負(fù)荷為第二預(yù)設(shè)負(fù)荷的步驟；其中，所述第一預(yù)設(shè)剩余容量值大于所述第二預(yù)設(shè)剩余容量值并大于所述蓄電池過放電點(diǎn)容量值；所述第二預(yù)設(shè)負(fù)荷小于所述第一預(yù)設(shè)負(fù)荷并小于所述標(biāo)準(zhǔn)負(fù)荷。
5.如權(quán)利要求1或2所述的控制方法，其特征在于，所述蓄電池為鉛酸蓄電池，所述蓄電池的過放電點(diǎn)容量值為10％，所述減少負(fù)荷為第一預(yù)設(shè)負(fù)荷與第二預(yù)設(shè)負(fù)荷是通過減少負(fù)載的數(shù)目、工作時(shí)間、功率，和/或改變負(fù)載的類別來實(shí)現(xiàn)。
6.一種使用權(quán)利要求1的控制方法的蓄電池充放電控制器，其特征在于包括控制裝置，用以在蓄電池的容量為正常時(shí)，控制所述蓄電池給標(biāo)準(zhǔn)負(fù)荷供電；檢測(cè)裝置，連接于所述控制裝置，用以實(shí)時(shí)檢測(cè)所述蓄電池的電性物理量值，并輸出到所述控制裝置而由所述控制裝置得出與之對(duì)應(yīng)的蓄電池的剩余容量；所述控制裝置比較所述剩余容量是否等于第一預(yù)設(shè)剩余容量值，若比較結(jié)果為是，則輸出控制信號(hào)；控制負(fù)載電路，連接于所述控制裝置，用以根據(jù)所述控制信號(hào)執(zhí)行閉合和/或斷開動(dòng)作，以減少負(fù)荷為第一預(yù)設(shè)負(fù)荷。
7.如權(quán)利要求6所述的控制器，其特征在于還包括溫度傳感裝置，連接于所述控制裝置，用以實(shí)施檢測(cè)溫度并輸出到所述控制裝置，而由所述控制裝置比較所檢測(cè)的溫度值是否等于預(yù)設(shè)溫度值，若比較結(jié)果為是，則輸出充電信號(hào)；充電和防止蓄電池過充電的控制電路，連接于所述控制裝置，用以根據(jù)所述充電信號(hào)給所述蓄電池充電；所述控制裝置還用以在所述蓄電池容量正常時(shí)，輸出控制信號(hào)到所述控制負(fù)載電路，使其執(zhí)行閉合和/或斷開動(dòng)作以給標(biāo)準(zhǔn)負(fù)荷供電。
8.如權(quán)利要求6或7所述的控制器，其特征在于，所述實(shí)時(shí)檢測(cè)蓄電池的電性物理量值的檢測(cè)裝置為檢測(cè)蓄電池的端電壓的電壓檢測(cè)裝置，包括電壓檢測(cè)電路及與之相連的用以將所檢測(cè)到的模擬電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字電壓信號(hào)的A/D轉(zhuǎn)換電路；所述控制裝置為單片機(jī)，存儲(chǔ)有所述蓄電池的電壓-剩余容量對(duì)照表，通過比較電壓檢測(cè)裝置檢測(cè)到的電壓與所述的電壓-剩余容量對(duì)照表而得到所述的蓄電池的剩余容量。
9.如權(quán)利要求6或7所述的控制器，其特征在于，所述控制負(fù)載電路為多個(gè)開關(guān)管，該多個(gè)開關(guān)管一一對(duì)應(yīng)地外接于多組負(fù)載，所述單片機(jī)根據(jù)所述多組負(fù)載的類別、工作時(shí)間、功率、數(shù)目控制所述的多個(gè)開關(guān)管執(zhí)行閉合和/或斷開動(dòng)作以減少負(fù)荷為所述第一預(yù)設(shè)負(fù)荷。
10.如權(quán)利要求7所述的控制器，其特征在于，所述控制負(fù)載電路為多個(gè)開關(guān)管，該多個(gè)開關(guān)管一一對(duì)應(yīng)地外接于多組負(fù)載，所述單片機(jī)控制所述的多個(gè)開關(guān)管執(zhí)行閉合和/或斷開動(dòng)作以給所述標(biāo)準(zhǔn)負(fù)荷供電；所述充電和防過充控制電路由MOSFET來實(shí)現(xiàn)，且外接于逆變器。
11.一種使用權(quán)利要求1的控制方法的控制系統(tǒng)，其特征在于包括控制器，蓄電池及至少一組負(fù)載；所述控制器連接于所述蓄電池及所述負(fù)載，所述控制器包括控制裝置，用以在蓄電池的容量為正常時(shí)，控制所述蓄電池給標(biāo)準(zhǔn)負(fù)荷供電；檢測(cè)裝置，連接于所述控制裝置，用以實(shí)時(shí)檢測(cè)所述蓄電池的電性物理量值，并輸出到所述控制裝置而由所述控制裝置得出與之對(duì)應(yīng)的蓄電池的剩余容量；所述控制裝置比較所述剩余容量是否等于第一預(yù)設(shè)剩余容量值，若比較結(jié)果為是，則輸出控制信號(hào)；控制負(fù)載電路，連接于所述控制裝置，用以根據(jù)所述控制信號(hào)執(zhí)行閉合和/或斷開動(dòng)作，以減少負(fù)荷為第一預(yù)設(shè)負(fù)荷。
12.如權(quán)利要求11所述的控制系統(tǒng)，其特征在于還包括充電電源與逆變器，分別連接于所述控制器，所述控制器還包括分別連接于所述控制裝置的溫度傳感器與充電和防過充控制電路；所述控制裝置比較所述溫度傳感器檢測(cè)到的所述系統(tǒng)的環(huán)境溫度是否等于預(yù)設(shè)的溫度值，若比較結(jié)果為是，則輸出充電信號(hào)到所述充電和防過充控制電路以通過所述充電電源為所述蓄電池充電；以及在所述蓄電池容量正常時(shí)，輸出控制信號(hào)到所述控制負(fù)載電路，使其執(zhí)行閉合和/或斷開動(dòng)作以給所述標(biāo)準(zhǔn)負(fù)荷供電。
13.如權(quán)利要求11或12所述的控制系統(tǒng)，其特征在于，所述檢測(cè)電路為電壓檢測(cè)電路，所述控制裝置為單片機(jī)，其存儲(chǔ)有所述蓄電池的電壓-剩余容量對(duì)照表，根據(jù)所述電壓檢測(cè)電路輸出的所述蓄電池的端電壓值得出與之對(duì)應(yīng)的蓄電池的剩余容量值。
14.如權(quán)利要求12所述的控制系統(tǒng)，其特征在于，所述充電電源為太陽(yáng)電池，所述負(fù)載為一個(gè)以上的路燈，所述控制負(fù)載電路為一個(gè)或多個(gè)開關(guān)管，并與所述一個(gè)以上的路燈一一對(duì)應(yīng)連接，所述充電和防過充控制電路由MOSFET來實(shí)現(xiàn)，且連接于與所述路燈連接的逆變器。
全文摘要
本發(fā)明提出了一種防止蓄電池過放電的控制方法，及應(yīng)用該控制方法的控制器和控制系統(tǒng)，通過在蓄電池2點(diǎn)以上(含2點(diǎn))剩余容量點(diǎn)(放電電壓點(diǎn))對(duì)蓄電池的負(fù)載功率或負(fù)載工作時(shí)間進(jìn)行自動(dòng)調(diào)整的方法，防止了蓄電池過放電和使負(fù)載始終工作而不會(huì)由于蓄電池的欠壓而被強(qiáng)迫關(guān)斷，本發(fā)明適用于所有帶有鉛酸蓄電池的，但是又沒有能夠隨時(shí)將蓄電池迅速充滿的高可靠充電電源的系統(tǒng)，如太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)和風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)。
文檔編號(hào)H01M10/42GK1547282SQ200310121339
公開日2004年11月17日 申請(qǐng)日期2003年12月12日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月12日
發(fā)明者王斯成, 陳子平, 彭路明 申請(qǐng)人:王斯成