CN201450314U - 太阳能草坪灯电池过放电保护电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型太阳能草坪灯电池过放电保护电路涉及的是一种电池过放电保护电路，特别适用于太阳能电池的过放电保护。包括参考电压VREF、过放电压检测处理器、升压/充电/驱动控制电路、驱动电路、蓄电池、太阳能电池板和发光二极管，其特征在于还包括锁存器和清零控制电路，所述的蓄电池的正极和参考电压VREF分别连接到过放电压检测处理器；过放电压检测处理器与锁存器连接，将电压检测信号发送给锁存器；锁存器与升压/充电/驱动控制电路连接；太阳能电池板分别连接到升压/充电/驱动控制电路和清零控制电路；清零控制电路与锁存器连接；蓄电池的正极与升压/充电/驱动控制电路连接向其提供电力。
Description
技术领域
本实用新型太阳能草坪灯电池过放电保护电路涉及的是一种电池过放电保护电路，特别适用于太阳能电池的过放电保护。
背景技术
在能源消费日益增长，环境污染严重，全世界大力提倡节能环保的大环境背景下，利用太阳能电池给蓄电池充电储能的应用越来越广泛，蓄电池的用量十分巨大，而废弃的蓄电池也越来越多。人们发现在使用蓄电池储能时，蓄电池的过度放电保护成为延长蓄电池使用寿命的很好办法，从而可以减少废弃品的产生，减少对环境的污染。
但是在草坪灯的应用领域，极少有过放电保护功能，即使有过放电保护，也只是采取传统保护电路，由于蓄电池电量在放电过程中，其电压会随着下降，当电压低于某一值Vr时，保护电路控制停止放电，此时，因蓄电池不再放电，一段时间后，其电压会恢复并超过Vr。因蓄电池具有这个特性，所以，当电压超过Vr值时，又开始放电，这样周而复始的间歇放电，因此传统的过放电保护效果并不理想，不能够真正实现过放电保护。
目前市场上采用的太阳能草坪灯蓄电池的保护电路均是通过两个电阻和一个NPN三极管组成的控制电路来实现。这种常规方法，虽然电路简单，但效果不理想，最终并没有起到真正的过放电保护功能。另外一种采用比较器来检测过放电电压并实现过放保护，虽然提高检测放电电压的精度，但同样没能考虑间歇放电问题的存在。
发明内容
本实用新型的目的是针对上述不足之处提供一种太阳能草坪灯电池过放电保护电路，采用锁存器“记忆”功能来实现蓄电池过放电保护，并解决传统过放电保护电路的缺陷。蓄电池放电情况由过放电电压检测器监视，当低于设定过放电保护电压Vr值时，通过锁存器记忆，并发出指令使电路停止工作，蓄电池随即停止放电，此时无论蓄电池电压恢复到何种状态，均不能启动电路，从而实现过放电管理，延长蓄电池的使用寿命。解决草坪灯传统过放电保护的间歇放电缺陷。
本实用新型太阳能草坪灯电池过放电保护电路是采取以下技术方案实现的：太阳能草坪灯电池过放电保护电路包括参考电压VREF、过放电压检测处理器、锁存器、清零控制电路、升压/充电/驱动控制电路、驱动电路、蓄电池、太阳能电池板和发光二极管，蓄电池的正极和参考电压VREF分别连接到过放电压检测处理器实现过放电检测及处理；过放电压检测处理器与锁存器连接，将电压检测信号发送给锁存器，由锁存器实现过放电电压Vr判断的锁定记忆；锁存器与升压/充电/驱动控制电路连接向其发出是否停止或启动工作指令；太阳能电池板分别连接到升压/充电/驱动控制电路和清零控制电路，分别通过它们向电路发出工作信号和给蓄电池充电；清零控制电路与锁存器连接向其发出是否放弃锁存功能；蓄电池的正极与升压/充电/驱动控制电路连接向其提供电力；升压/充电/驱动控制电路向驱动电路发出启动工作指令，驱动电路的输出端与发光二极管串联，发光二极管的工作情况，由升压/充电/驱动控制电路决定.当电池电压低于Vr值时，锁存器将向升压/充电/驱动控制电路发出指令，关闭驱动电路，从而使发光二极管不发光；反之，当电池电压高于Vr值，且清零控制电路清零时，驱动电路启动，从而使发光二极管发光.当有光照时，升压/充电/驱动控制电路也将关闭驱动电路，从而使发光二极管不发光；反之，当无光照，且清零控制电路清零时，驱动电路启动，从而使发光二极管发光.
所述的锁存器一般采用RS触发器电路。
所述的过放电压检测处理器采用比较器LM311，324等电路。
所述的升压/充电/驱动控制电路采用6608芯片或DC-DC升压电路。
所述的驱动电路采用MOS管芯片组成的TTL电路或并串联电路。
所述的清零控制电路是一个可产生上升沿或下降沿的电压源，为太阳能电池板、光敏电阻，或可变化的电压触发信号。
所述的Vr是表示蓄电池过放电保护电压值。根据过放电需要，选择合适的过放保护电压参数Vr值是必要的。一般1.2V电池，Vr取0.8-0.9V；两节1.2V电池串联时，Vr取1.7-1.8V，依此类推。
通过比较器将蓄电池放电电压与参考电压VREF进行比较，检测蓄电池过放电情况，并通过锁存器及清零控制电路来实现过放电保护，真正对蓄电池过放电进行保护，不会出现电路间歇工作或间歇振荡工作。
本实用新型太阳能草坪灯电池过放电保护电路的优点：而本专利很好的解决了传统过放电保护电路不能真正保护的缺陷，从太阳能相关应用产品趋向小型化来讲，本专利也方便集成化。
附图说明
以下将结合附图对本实用新型作进一步说明。
图1是本实用新型太阳能草坪灯蓄电池过放电保护电路的方框图。
图2是采用本实用新型太阳能草坪灯蓄电池过放电保护电路的太阳能草坪灯控制器应用电路原理图。
图中，1、参考电压，2、过放电压检测处理器，3、锁存器，4、清零控制电路，5、升压/充电/驱动控制电路，6、驱动电路，7、蓄电池，8、太阳能电池板，9、发光二极管，10、电感，11、太阳能草坪灯控制器芯片，其中太阳能草坪灯控制器芯片11的1，2，3，4脚分别定义为LX简写L，GN简写G，CE简写E，VDD简写V。
具体实施方式
参照附图1～2，太阳能草坪灯电池过放电保护电路包括参考电压VREF 1、过放电压检测处理器2、锁存器3、清零控制电路4、升压/充电/驱动控制电路5、驱动电路6、蓄电池7、太阳能电池板8和发光二极管9，蓄电池7的正极和参考电压VREF 1分别连接到过放电压检测处理器2实现过放电检测及处理；过放电压检测处理器2与锁存器3连接，将电压检测信号发送给锁存器3，由锁存器3实现过放电电压Vr判断的锁定记忆；锁存器3与升压/充电/驱动控制电路5连接向其发出是否停止或启动工作指令；太阳能电池板8分别连接到升压/充电/驱动控制电路5和清零控制电路4，分别通过它们向电路发出工作信号和给蓄电池7充电；清零控制电路4与锁存器3连接向其发出是否放弃锁存功能；蓄电池7的正极与升压/充电/驱动控制电路5连接向其提供电力；升压/充电/驱动控制电路5与驱动电路6串联连接，驱动电路6的输出端与发光二极管9串联，发光二极管9的工作情况，由连接升压/充电/驱动控制电路5决定：当电池电压低于Vr值时，锁存器将向升压/充电/驱动控制电路发出指令，关闭驱动电路，从而使发光二极管不发光；反之，当电池电压高于Vr值，且清零控制电路清零时，驱动电路启动，从而使发光二极管发光.2)当有光照时，升压/充电/驱动控制电路也将关闭驱动电路，从而使发光二极管不发光；反之，当无光照，且清零控制电路清零时，驱动电路启动，从而使发光二极管发光.
所述的锁存器一般采用RS触发器电路。
所述的过放电压检测处理器采用比较器LM311，324等电路。
所述的升压/充电/驱动控制电路采用6608芯片或DC-DC升压电路。
所述的驱动电路采用MOS管芯片组成的TTL电路或并串联电路。
参照附图2，是本实用新型典型应用产品太阳能草坪灯控制器SC6609集成电路芯片的典型应用电路原理，太阳能电池板8负极接芯片11的第E脚，正极接芯片11的第V脚；蓄电池7正极接芯片11的第V脚，负极接芯片11的第G脚；电感10两端分别接芯片11的第L脚和第V脚，发光二极管9阳极接芯片11的第L脚，阴极接芯片11的第V脚。
所述的芯片为市售SC6609型太阳能草坪灯控制器集成电路芯片芯片。
工作原理：
白天当太阳光能照射太阳能电池板8时，太阳能电池板8产生充电电压和电流，通过芯片11的第E脚采集电信号电压大于200mV时，升压/充电/驱动控制电路5启动充电功能，太阳能电池板8通过使芯片11内部N-MOS充电管经过芯片11的第G脚负极构成充电回路，开始给蓄电池7充电；同时升压/充电/驱动控制电路5关闭驱动电路6，使芯片11的第L脚无输出，使得电感10不起振，发光二极管9不亮，从而实现光控。
夜间当太阳能电池板8未接收到任何一定光照射(处于夜间)时，太阳能电池板8不产生充电电压和电流，芯片11的第E脚采集电信号电压不大于200mV时，升压/充电/驱动控制电路5关闭充电功能，停止给蓄电池7充电；同时因太阳能电池板8由白天的高电平变到夜间的低电平，使清零控制电路4启动，向锁存器3发出放弃锁存输出的指令，此时过放电压检测处理器2若检测到蓄电池7放电电压高于Vr，则锁存器3无动作，升压/充电/驱动控制电路5开始工作，同时开启驱动电路6，使芯片11的第L脚输出，使得电感10起振，发光二极管9发光；当蓄电池7放电电压再次低于Vr值时，过放电压检测处理器2将向锁存器3发出指令，使锁存器3动作，并向升压/充电/驱动控制电路5指令停止工作，从而使发光二极管9由亮变灭，直到下一个清零控制电路4再次启动。
Claims (2)
1.一种太阳能草坪灯电池过放电保护电路，包括参考电压VREF、过放电压检测处理器、升压/充电/驱动控制电路、驱动电路、蓄电池、太阳能电池板和发光二极管，其特征在于还包括锁存器和清零控制电路，所述的蓄电池的正极和参考电压VREF分别连接到过放电压检测处理器；过放电压检测处理器与锁存器连接，将电压检测信号发送给锁存器；锁存器与升压/充电/驱动控制电路连接；太阳能电池板分别连接到升压/充电/驱动控制电路和清零控制电路；清零控制电路与锁存器连接；蓄电池的正极与升压/充电/驱动控制电路连接向其提供电力；升压/充电/驱动控制电路向驱动电路发出启动工作指令，驱动电路的输出端与发光二极管串联。
2.根据权利要求1所述的太阳能草坪灯电池过放电保护电路，其特征在于所述的锁存器采用RS触发器电路。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102769272A (zh) * | 2012-07-18 | 2012-11-07 | 北京三一自动化技术有限责任公司 | 功率变换器的故障锁存及复位系统和功率变换器 |
| CN103025002A (zh) * | 2012-11-30 | 2013-04-03 | 宁波来和圣诞礼品有限公司 | 一种太阳能led灯串驱动电路 |
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Assignee: Ningbo Yixincheng Electrical Appliance Co., Ltd. Assignor: Nanjing SuperIC Microelectronic Co., Ltd. Contract record no.: 2010330001099 Denomination of utility model: Battery overdischarge protection circuit for solar lawn lamp Granted publication date: 20100505 License type: Exclusive License Record date: 20100611 |
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