CN103855730B - 太阳能移动电源的保护控制系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种太阳能移动电源的保护控制系统，包括充电块、保护控制模块、锂电池和输出模块，由取样电路提供模拟采样值，后再送控制芯片HT46R046B读取出各点数据值后对接口进行控制，如：温度保护临界点值，电量的指示值，过充电值，过放电值，短路电值，LED模式指示及键盘操控均由控制芯片HT46R046B编写的程序完成；该种太阳能移动电源的保护控制系统，能够实现太阳能移动电源的过电流充电、过冲过放保护、标准充电程序控制、输出短路保护、过电流或过电压放电保护。避免了锂电池的工作温度超过50℃则过热容易导致电池鼓包的同时，避免太阳能移动电源长时间低于终止电压而造成电池容量不易恢复或造成报废。
Description
技术领域
本发明涉及一种保护系统，尤其涉及一种太阳能移动电源的保护控制系统。
背景技术
太阳能移动电源使用了大容量的锂电池。锂电池具有容量大，无记忆效应，寿命长等优点，然而锂电池对充放电要求比较高。过电流充电容易导致电池严重发热，移动电源由于电池密闭在塑壳内，散热条件不好，长时间超过50℃则过热容易导致电池鼓包，电性能和寿命下降，甚至有可能起火或爆炸。锂电池应当有严格的充电程序来保证电池的容量和循环寿命。一般要求以恒流方式充电到4.2V，再以4.2V恒压充电至电流小于3mA。锂电池工作的终止电压为3V，低于3V无法正常放电，并且长时间低于终止电压，电池容量不易恢复或造成报废。锂电池的工作温度不超过60℃，温度过高时必须停止充放电。上述问题是在太阳能移动电源的设计与生产过程中应当解决的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种太阳能移动电源的保护控制系统解决过电流充电容易导致电池严重发热，移动电源由于电池密闭在塑壳内，散热条件不好，长时间超过50℃则过热容易导致电池鼓包，电性能和寿命下降，甚至有可能起火或爆炸。锂电池应当有严格的充电程序来保证电池的容量和循环寿命的问题。
本发明的技术解决方案是：
一种太阳能移动电源的保护控制系统，包括充电模块、保护控制模块、锂电池和输出模块，
充电模块：包括太阳能充电单元和USB充电单元，所述太阳能充电单元由太阳能板通过防反流二极管充电至锂电池正极，锂电池负极设有过充保护的开关，所述USB充电单元由直流输入经过恒流芯片形成防止过电流充电的恒流电流，所述太阳能充电单元和USB充电单元经过取样电路连接保护控制模块；
保护控制模块：取样电路提供模拟采样值给控制芯片HT46R064B，控制芯片HT46R064B读取出数据值并对接口进行控制；
锂电池：对充电模块的传输的电能进行储存并为输出模块提供充电电能；
输出模块：包括USB1A接口输出单元和USB2A接口输出单元，
所述USB1A接口输出单元，由脉冲升压芯片FP5139、芯片TPC8130、升压电感形成高频脉冲升压，高频脉冲升压后由二极管SS34整流及钽电容336E进行滤波后由USB1A输出，
所述USB2A接口输出单元，包括用于输出稳定的电压的恒压源，所述恒压源包括用于脉冲升压的芯片FP5139、芯片Si4800和高频变压器，所述所述恒压源输出的高频交流电由肖基特二极管SS34进行整流后，再经钽电容227A进行滤波后得到的电压由USB2A输出，并经过取样放大后反馈给芯片FP5139以控制PWM脉冲波形。
进一步改进在于：所述脉冲升压芯片FP5139设定有防止电池过放电保护的最低电压保护点。
进一步改进在于：所述保护控制模块的控制芯片HT46R064B还连接有用于照明的LED灯。
进一步改进在于：所述保护控制模块的控制芯片HT46R064B还连接有电量显示和充电显示。
本发明一种太阳能移动电源的保护控制系统，由取样电路提供模拟采样值，后再送控制芯片HT46R064B读取出各点数据值后对接口进行控制，如：温度保护临界点值，电量的指示值，过充电值，过放电值，短路电值，LED模式指示及键盘操控均由控制芯片HT46R064B编写的程序完成。USB充电单元采用直流输入经过恒流芯片构成的恒流电流，以防止过电流充电，恒流充电方式也能极大提供充电效率。USB充电单元和太阳能充电单元共用了取样单元，因此可以对过充进行有效保护。USB2A接口输出单元为控制器的核心组成部件，目的在于输出稳定的电压及满足大部分客户所需的功率，使用这种方式可以将2.5V至36V的输入电压均可恒定输出高精度5V电压。
本发明的有益效果是：本发明一种太阳能移动电源的保护控制系统，能够实现太阳能移动电源的过电流充电、过冲过放保护、标准充电程序控制、温度保护、输出短路保护、过电流或过电压放电保护。该种太阳能移动电源的保护控制系统，能够有效地避免锂电池的工作温度超过50℃则过热容易导致电池鼓包、电性能和寿命下降，避免了有可能发生的起火或爆炸等危险事故，同时，避免太阳能移动电源长时间低于终止电压而造成电池容量不易恢复或造成报废。
附图说明
图1是本发明实施例的结构说明示意图；
具体实施方式
下面结合附图详细说明本发明的优选实施例。
如图1所示，本实施例提供一种太阳能移动电源的保护控制系统，包括充电模块、保护控制模块、锂电池和输出模块，充电模块：包括太阳能充电单元和USB充电单元，所述太阳能充电单元由太阳能板通过防反流二极管充电至锂电池正极，锂电池负极设有过充保护的开关，所述USB充电单元由直流输入经过恒流芯片形成防止过电流充电的恒流电流，所述太阳能充电单元和USB充电单元经过取样电路连接保护控制模块；保护控制模块：取样电路提供模拟采样值给控制芯片HT46R064B，控制芯片HT46R064B读取出数据值并对接口进行控制；锂电池：对充电模块的传输的电能进行储存并为输出模块提供充电电能；输出模块：用于输出锂电池储存的电能，包括USB1A接口输出单元和USB2A接口输出单元，所述USB1A接口输出单元，由脉冲升压芯片FP5139、芯片TPC8130、升压电感形成高频脉冲升压，高频脉冲升压后由二极管SS34及钽电容336E进行整流滤波后由USB1A输出，所述USB2A接口输出单元，包括用于输出稳定的电压的恒压源，所述恒压源包括用于脉冲升压的芯片FP5139、芯片Si4800和高频变压器，所述所述恒压源输出的高频交流电由肖基特二极管SS34进行整流后，再经钽电容227A进行滤波后得到的电压由USB2A输出，并经过取样放大后反馈给芯片FP5139以控制PWM脉冲波形。所述脉冲升压芯片FP5139设定有防止电池过放电保护的最低电压保护点。所述保护控制模块的控制芯片HT46R064B还连接有用于照明的LED灯。所述保护控制模块的控制芯片HT46R064B还连接有电量显示和充电显示。
本实施例一种太阳能移动电源的保护控制系统，由取样电路提供模拟采样值，后再送控制芯片HT46R064B读取出各点数据值后对接口进行控制，如：温度保护临界点值，电量的指示值，过充电值，过放电值，短路电值，LED模式指示及键盘操控均由控制芯片HT46R064B编写的程序完成。USB充电单元采用直流输入经过恒流芯片构成的恒流电流，以防止过电流充电，恒流充电方式也能极大提供充电效率。USB充电单元和太阳能充电单元共用了取样单元，因此可以对过充进行有效保护。USB2A接口输出单元为控制器的核心组成部件，目的在于输出稳定的电压及满足大部分客户所需的功率，使用这种方式可以将2.5V至36V的输入电压均可恒定输出高精度5V电压。
本实施例的有益效果是：本实施例一种太阳能移动电源的保护控制系统，能够实现太阳能移动电源的过电流充电、过冲过放保护、标准充电程序控制、温度保护、输出短路保护、过电流或过电压放电保护。该种太阳能移动电源的保护控制系统，能够有效地避免锂电池的工作温度超过50℃则过热容易导致电池鼓包、电性能和寿命下降，避免了有可能发生的起火或爆炸等危险事故，同时，避免太阳能移动电源长时间低于终止电压而造成电池容量不易恢复或造成报废。
Claims (1)
1.一种太阳能移动电源的保护控制系统，其特征在于，包括充电模块、保护控制模块、锂电池和输出模块，
充电模块：包括太阳能充电单元和USB充电单元，所述太阳能充电单元由太阳能板通过防反流二极管充电至锂电池正极，锂电池负极设有过充保护的开关，所述USB充电单元由直流输入经过恒流芯片形成防止过电流充电的恒流电流，所述太阳能充电单元和USB充电单元经过取样电路连接保护控制模块；
保护控制模块：包括控制芯片HT46R064B，取样电路提供模拟采样值给控制芯片HT46R064B，控制芯片HT46R064B读取出数据值并对接口进行控制；所述保护控制模块的控制芯片HT46R064B还连接有用于照明的LED灯；所述保护控制模块的控制芯片还连接有电量显示和充电显示；
锂电池：对充电模块的传输的电能进行储存并为输出模块提供充电电能；
输出模块：用于输出锂电池储存的电能，包括USB1A接口输出单元和USB2A接口输出单元，
所述USB1A接口输出单元，由脉冲升压芯片FP5139、芯片TPC8130、升压电感形成高频脉冲升压，高频脉冲升压后由二极管SS34及钽电容336E进行整流滤波后由USB1A输出，
所述USB2A接口输出单元，包括用于输出稳定的电压的恒压源，所述恒压源包括用于脉冲升压的芯片FP5139、芯片Si4800和高频变压器，所述恒压源输出的高频交流电由肖基特二极管SS34进行整流后，再经钽电容227A进行滤波后得到的电压由USB2A输出，并经过取样放大后反馈给芯片FP5139以控制PWM脉冲波形；所述脉冲升压芯片FP5139设定有防止电池过放电保护的最低电压保护点。
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