專利名稱：一種太陽(yáng)能鋰電池充電控制電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種控制電路，尤其是一種太陽(yáng)能電池充電控制電路。
背景技術(shù)：
隨著環(huán)保概念的逐漸推廣，利用太陽(yáng)能發(fā)電及采用新型環(huán)保鋰電池作為儲(chǔ)能電池已進(jìn)入快速發(fā)展時(shí)期。太陽(yáng)能發(fā)電的特點(diǎn)是白天有光照的時(shí)候太陽(yáng)能板產(chǎn)生能量對(duì)鋰電池進(jìn)行充電，晚上無(wú)光照時(shí)太陽(yáng)能板輸出電壓很低，此時(shí)鋰電池會(huì)通過(guò)太陽(yáng)能板進(jìn)行反向放電。因此為了防止鋰電池的能量損失，在夜間需切斷太陽(yáng)能板與鋰電池間的充電回路。目前，一般在太陽(yáng)能板與鋰電池的充電回路間設(shè)置有控制充電回路通斷的開關(guān)， 并設(shè)置有控制電路控制開關(guān)的通斷?，F(xiàn)有技術(shù)中，為了方便識(shí)別太陽(yáng)能板的狀態(tài)及電壓，一般將控制充電回路通斷的開關(guān)放在太陽(yáng)能板與鋰電池的充電回路間的正端，該控制電路還存在電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜等缺點(diǎn)。

實(shí)用新型內(nèi)容有鑒于此，本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種電路結(jié)構(gòu)更加簡(jiǎn)單的太陽(yáng)能鋰電池充電控制電路。為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，該技術(shù)問(wèn)題采用如下方案解決一種太陽(yáng)能鋰電池充電控制電路，連接于太陽(yáng)能板與鋰電池的充電回路間，包括控制器Ul和由控制器Ul控制的開關(guān)電路，所述的鋰電池通過(guò)開關(guān)電路與太陽(yáng)能板連接，還包括與充電回路、控制器Ul連接的充電狀態(tài)識(shí)別電路，控制器Ul通過(guò)充電狀態(tài)識(shí)別電路檢測(cè)太陽(yáng)能板的電壓是否高于鋰電池的電壓，當(dāng)太陽(yáng)能板的電壓高于鋰電池的電壓時(shí)，控制器Ul控制開關(guān)電路導(dǎo)通，此時(shí)鋰電池通過(guò)太陽(yáng)能板進(jìn)行充電。進(jìn)一步的，所述的開關(guān)電路包括連接在太陽(yáng)能板與鋰電池的負(fù)端的N型場(chǎng)效應(yīng)管Q3和Q4，開關(guān)電路的初始狀態(tài)為場(chǎng)效應(yīng)管Q3關(guān)閉，場(chǎng)效應(yīng)管Q4打開，所述的太陽(yáng)能板的正端S+與鋰電池的正端B+直接相連。進(jìn)一步的，所述的充電狀態(tài)識(shí)別電路包括電阻R4、R5、R6和二極管D1，其中電阻R4、R5、R6串聯(lián)，電阻R4的另一端連接鋰電池正端B +和太陽(yáng)能板的正端S+，電阻R6的另一端連接鋰電池的負(fù)端B-，二極管Dl的正極連接電阻R4、R5的公共端、負(fù)極連接至場(chǎng)效應(yīng)管Q3和Q4的公共端，電阻R5和R6的公共端連接至控制器Ul的I/O端PinlO，控制器Ul通過(guò)該端口檢測(cè)充電狀態(tài)識(shí)別電路的電平狀態(tài)從而檢測(cè)出太陽(yáng)能板的電壓是否高于鋰電池電壓。進(jìn)一步的，還包括與充電回路、控制器Ul連接的用于檢測(cè)鋰電池電壓的電壓檢測(cè)電路，所述的電壓檢測(cè)電路包括串聯(lián)的電阻R8、R9，電阻R8的另一端接鋰電池的正端B+，電阻R9的另一端接鋰電池的負(fù)端B-，電阻R8、R9的公共端輸出電壓信號(hào)至控制器U1，當(dāng)鋰電池電壓高于過(guò)充電電壓時(shí)，控制器Ul控制開關(guān)電路截止，當(dāng)鋰電池電壓低于過(guò)充電電壓時(shí)，控制器Ul控制開關(guān)電路回復(fù)至初始狀態(tài)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的一種太陽(yáng)能鋰電池充電控制電路具有如下有益效果:I.本發(fā)明提供的控制電路，由少數(shù)元器件構(gòu)成，電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單；2.通過(guò)充電狀態(tài)識(shí)別電路，可在太陽(yáng)能板電壓比鋰電池電壓低的情況下(如夜晚)將充電回路切斷，以防止鋰電池通過(guò)太陽(yáng)能板進(jìn)行反向放電，從而保證了鋰電池的使用效率； 3.通過(guò)電壓檢測(cè)電路，可防止鋰電池過(guò)度充電。

圖I為本發(fā)明的電路原理圖。
具體實(shí)施方式
為便于本領(lǐng)域技術(shù)人員的理解，下面結(jié)合具體實(shí)施例及附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。參照?qǐng)D1，一種太陽(yáng)能鋰電池充電控制電路，連接于太陽(yáng)能板與鋰電池的充電回路間，包括控制器Ul，開關(guān)電路，充電狀態(tài)識(shí)別電路，電壓檢測(cè)電路。鋰電池通過(guò)開關(guān)電路與太陽(yáng)能板連接，太陽(yáng)能板的正端S+與鋰電池的正端B+直接相連?？刂破鱑l電源端通過(guò)電阻R3接VCC電源，通過(guò)連接晶振XTl和電容C2、C3組成的時(shí)鐘電路提供時(shí)鐘信號(hào)。開關(guān)電路包括連接在太陽(yáng)能板與鋰電池的負(fù)端的N型場(chǎng)效應(yīng)管Q3和Q4，其中場(chǎng)效應(yīng)管Q3的柵極直接與控制器Ul連接，場(chǎng)效應(yīng)管Q4的柵極通過(guò)驅(qū)動(dòng)電路與控制器Ul連接。所述的驅(qū)動(dòng)電路包括與控制器Ul連接的電阻R2，電阻R2的另外一端接三極管Q2的基極，三極管Q2的發(fā)射極接地、集電極通過(guò)電阻Rl接三極管Ql的基極，三極管Ql的發(fā)射極接鋰電池的正端B+、集電極接場(chǎng)效應(yīng)管Q4的柵極，場(chǎng)效應(yīng)管Q4的柵極和源極之間連接有電阻R7。充電狀態(tài)識(shí)別電路包括電阻R4、R5、R6和二極管D1，其中電阻R4、R5、R6串聯(lián)，電阻R4的另一端連接鋰電池正端B +和太陽(yáng)能板的正端S+，電阻R6的另一端連接鋰電池的負(fù)端B-，二極管Dl的正極連接電阻R4、R5的公共端、負(fù)極連接至場(chǎng)效應(yīng)管Q3和Q4的公共端，電阻R5和R6的公共端連接至控制器Ul的I/O端PinlO。電壓檢測(cè)電路包括串聯(lián)的電阻R8、R9，電阻R8的另一端接鋰電池的正端B+，電阻R9的另一端接鋰電池的負(fù)端B-，電阻R8、R9的公共端輸出電壓信號(hào)至控制器Ul。具體工作原理為開關(guān)電路的初始狀態(tài)為場(chǎng)效應(yīng)管Q3關(guān)閉，場(chǎng)效應(yīng)管Q4打開。當(dāng)太陽(yáng)能板的電壓比鋰電池電壓低(如太陽(yáng)能板無(wú)光照)時(shí)，即太陽(yáng)能板的正端S+、負(fù)端S-的電壓比鋰電池正端B+、負(fù)端B-的電壓低，由于太陽(yáng)能板和鋰電池的正端相連，所以太陽(yáng)能板正端S+的電平與鋰電池正端B+的電平相等，故太陽(yáng)能板負(fù)端S-的電平比鋰電池B-的電平高，此時(shí)二極管Dl不導(dǎo)通。鋰電池正端B+與負(fù)端B-之間的電壓通過(guò)串聯(lián)電阻R4、R5、R6分壓后輸入到控制器Ul的I/O端PinlO，此時(shí)I/O端為高電平，控制電路通過(guò)I/O端為高電平狀態(tài)判斷太陽(yáng)能板無(wú)光照，此時(shí)場(chǎng)效應(yīng)管Q 3保持截止?fàn)顟B(tài)，以防止電池通過(guò)太陽(yáng)能板進(jìn)行方向放電。當(dāng)太陽(yáng)能板的電壓比鋰電池電壓高(如太陽(yáng)能板有光照)時(shí)，即太陽(yáng)能板的正端S+、負(fù)端S-的電壓比鋰電池正端B+、負(fù)端B-的電壓高，此時(shí)太陽(yáng)能板負(fù)端S-的電平比鋰電池B-的電平低，二極管Dl導(dǎo)通，將電阻R4、R5間的Vl點(diǎn)的電平拉低，進(jìn)一步的控制器I/O端PinlO檢測(cè)到低電平，控制電路通過(guò)I/O端為低電平狀態(tài)判斷太陽(yáng)能板有光照，此時(shí)場(chǎng)效應(yīng)管Q3導(dǎo)通，鋰電池通過(guò)太陽(yáng)能板進(jìn)行充電。當(dāng)場(chǎng)效應(yīng)管Q3導(dǎo)通后，太陽(yáng)能板的正端S+、負(fù)端S-的電壓與鋰電池正端B+、負(fù)端B-的電壓相等，即太陽(yáng)能板的正端S+與鋰電池正端B+的電平相等、太陽(yáng)能板的負(fù)端S-與鋰電池負(fù)端B-電平相等，此時(shí)控制電路無(wú)法判斷太陽(yáng)能板狀態(tài)。因此控制電路會(huì)定期關(guān)閉場(chǎng)效應(yīng)管Q3，然后通過(guò)I/O端PinlO的電平識(shí)別太陽(yáng)能板是否可以為鋰電池充電。電壓檢測(cè)電路將鋰電池正端B+、負(fù)端B-間的電壓分壓后輸入到單片機(jī)Ul的AD端Pinl6。當(dāng)場(chǎng)效應(yīng)管Q3導(dǎo)通時(shí)，控制器Ul持續(xù)掃描AD端的電壓，當(dāng)AD端的電壓大于某一 數(shù)值，也就是電池充滿時(shí)，控制電路同時(shí)關(guān)閉場(chǎng)效應(yīng)管Q3、Q4，使太陽(yáng)能板與鋰電池完全斷開以防止鋰電池過(guò)度充電。當(dāng)鋰電池電壓下降到可以充電的電壓時(shí)(即AD端電壓低于某個(gè)數(shù)值)，場(chǎng)效應(yīng)管Q4打開。控制電路回到初始狀態(tài)，繼續(xù)通過(guò)I/O端PinlO識(shí)別太陽(yáng)能板的狀態(tài)。以上為本發(fā)明的某些具體實(shí)現(xiàn)方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對(duì)本發(fā)明專利范圍的限制。如本發(fā)明提供的太陽(yáng)能鋰電池充電控制電路，除了可以應(yīng)用于太陽(yáng)能與鋰電池的充電控制中，還可以用于其他儲(chǔ)能裝置中。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，這些顯而易見的替換形式均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種太陽(yáng)能鋰電池充電控制電路，連接于太陽(yáng)能板與鋰電池的充電回路間，包括控制器Ul和由控制器Ul控制的開關(guān)電路，所述的鋰電池通過(guò)開關(guān)電路與太陽(yáng)能板連接，其特征在于還包括與充電回路、控制器Ul連接的充電狀態(tài)識(shí)別電路，控制器Ul通過(guò)充電狀態(tài)識(shí)別電路檢測(cè)太陽(yáng)能板的電壓 是否高于鋰電池的電壓，當(dāng)太陽(yáng)能板的電壓高于鋰電池的電壓時(shí)，控制器Ul控制開關(guān)電路導(dǎo)通，此時(shí)鋰電池通過(guò)太陽(yáng)能板進(jìn)行充電。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種太陽(yáng)能鋰電池充電控制電路，其特征在于所述的開關(guān)電路包括連接在太陽(yáng)能板與鋰電池的負(fù)端的N型場(chǎng)效應(yīng)管Q3和Q4，開關(guān)電路的初始狀態(tài)為場(chǎng)效應(yīng)管Q3關(guān)閉，場(chǎng)效應(yīng)管Q4打開，所述的太陽(yáng)能板的正端S+與鋰電池的正端B+直接相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的一種太陽(yáng)能鋰電池充電控制電路，其特征在于所述的充電狀態(tài)識(shí)別電路包括電阻R4、R5、R6和二極管DI，其中電阻R4、R5、R6串聯(lián)，電阻R4的另一端連接鋰電池正端B +和太陽(yáng)能板的正端S+，電阻R6的另一端連接鋰電池的負(fù)端B-，二極管Dl的正極連接電阻R4、R5的公共端、負(fù)極連接至場(chǎng)效應(yīng)管Q3和Q4的公共端，電阻R5和R6的公共端連接至控制器Ul的I/O端PinlO，控制器Ul通過(guò)該端口檢測(cè)充電狀態(tài)識(shí)別電路的電平狀態(tài)從而檢測(cè)出太陽(yáng)能板的電壓是否高于鋰電池電壓。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的一種太陽(yáng)能鋰電池充電控制電路，其特征在于還包括與充電回路、控制器Ul連接的用于檢測(cè)鋰電池電壓的電壓檢測(cè)電路， 當(dāng)鋰電池電壓高于過(guò)充電電壓時(shí)，控制器Ul控制開關(guān)電路截止，當(dāng)鋰電池電壓低于過(guò)充電電壓時(shí)，控制器Ul控制開關(guān)電路回復(fù)至初始狀態(tài)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種太陽(yáng)能鋰電池充電控制電路，其特征在于所述的電壓檢測(cè)電路包括串聯(lián)的電阻R8、R9，電阻R8的另一端接鋰電池的正端B+，電阻R9的另一端接鋰電池的負(fù)端B-，電阻R8、R9的公共端輸出電壓信號(hào)至控制器Ul。
專利摘要一種太陽(yáng)能鋰電池充電控制電路，連接于太陽(yáng)能板與鋰電池的充電回路間，包括控制器U1和由控制器U1控制的開關(guān)電路，鋰電池的正端B+與太陽(yáng)能板的正端S+直接相連，鋰電池的負(fù)端B-通過(guò)開關(guān)電路與太陽(yáng)能板的負(fù)端S-相連。還包括與充電回路、控制器U1連接的充電狀態(tài)識(shí)別電路，與充電回路、控制器U1連接的電壓檢測(cè)電路。本實(shí)用新型提供的一種太陽(yáng)能鋰電池充電控制電路，通過(guò)充電狀態(tài)識(shí)別電路，可在太陽(yáng)能板電壓比鋰電池電壓低的情況下(如夜晚)將充電回路切斷，以防止鋰電池通過(guò)太陽(yáng)能板進(jìn)行反向放電，從而保證了鋰電池的使用效率；通過(guò)電壓檢測(cè)電路，可防止鋰電池過(guò)充電；本電路同時(shí)還具有電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)H02J7/00GK202488158SQ20112053758
公開日2012年10月10日 申請(qǐng)日期2011年12月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月21日
發(fā)明者楊宇幫 申請(qǐng)人:惠州市藍(lán)微電子有限公司