CN202888945U - 多电池控制装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种多电池控制装置，其包括发光单元、太阳能板以及第一电池、第二电池，该装置还包括：侦测单元，用以分别检测第一电池、第二电池以及太阳能板的电压；判断单元，用以分别判断该太阳能板的电压是否大于2伏或小于1伏、该第一电池的电压是否小于太阳能板的电压以及判断该第二电池的电压是否小于太阳能板的电压及判断当前电池标志为第一电池或第二电池；及控制单元，用以于当该太阳能板的电压大于2伏且该太阳能板电压大于电池电压时对当前标志电池充电且发光单元不需发亮、当该太阳能板的电压小于1伏时对当前标志电池供电给发光单元发亮。本实用新型可以自动控制太阳能路灯，减少电池的充放电次数，增加电池的寿命。

Description

多电池控制装置

技术领域

    本实用新型涉及一种电源控制装置，尤其涉及一种多电池控制装置。

背景技术

    目前控制太阳能路灯，一般是直接利用市电电源直接供电，若出现停电情况则会使用单一的充电电源，长期使用单一的充电电源供电，容易减少电池的使用寿命，当停电且电池损坏时，就会导致照明系统无法运作。

实用新型内容

    鉴于上述问题，本实用新型提供了一种多电池控制装置，用以控制太阳能路灯，既能保证在支持足够阴雨天的条件下，增加电池的使用寿命，并且在其中一个电池损坏的情况下，另一个电池仍能工作，不会导致照明系统无法运作。

为了达到上述目的，本实用新型采用了如下的技术方案：一种多电池控制装置，其中，该装置主要包括发光单元、太阳能板以及第一电池、第二电池，该装置还包括：侦测单元，用以分别检测第一电池、第二电池以及太阳能板的电压；判断单元，用以分别判断该太阳能板的电压是否大于2伏或小于1伏、该第一电池的电压是否小于太阳能板的电压以及判断该第二电池的电压是否小于太阳能板的电压、判断当前标志电池为第一电池或第二电池；以及控制单元，用以于当该太阳能板的电压大于2伏且该太阳能板电压大于电池电压时对当前标志电池充电且发光单元不需要发亮、当该太阳能板的电压小于1伏时对当前标志电池供电给发光单元发亮。

较佳的，本实用新型提供了一种双电池装置，其中，所述发光单元为LED灯。

较佳的，本实用新型提供了一种双电池装置，其中，当该太阳能板的电压大于2伏时，该判断单元判断为白天，且当太阳能板电压大于电池电压时需对当前标志电池充电，LED灯不需发亮；当该太阳能板的电压小于1伏时，该判断单元判断为夜晚，当前标志电池对LED灯供电，该LED灯发亮。

较佳的，本实用新型提供了一种双电池装置，其中，当当前标志电池为第二电池时，第二电池没电的时候控制单元自动切换到第一电池供电；当当前标志电池为第一电池时，当第一电池没电的时候控制单元自动切换到第二电池供电。

较佳的，本实用新型提供了一种双电池装置，其中，当当前标志电池为第二电池时，对第二电池充电到其电压为14.4伏时，控制单元停止对第二电池充电，并切换到对第一电池充电；当当前标志电池为第一电池时，对第一电池充电到其电压为14.4伏时，控制单元停止对第一电池充电，并切换到对第二电池充电。

    相较于先前技术，本实用新型提供了一种多电池控制装置，不仅可以自动控制太阳能路灯，还可以保证在阴雨天的条件下，增加电池的使用寿命，并且在其中一个电池损坏的情况下，另一个电池仍能工作，不会导致整个照明系统崩溃。

附图说明

    图1为本实用新型的方框示意图

    图2为本实用新型的原理示意图

    图3为第一实施例的电路图

    图4为第二实施例的电路图。

具体实施方式

    请参照图1所示，本实用新型提供了一种多电池控制装置，不仅可以自动控制太阳能路灯，还可以保证在阴雨天的条件下，增加电池的使用寿命，并且在其中一个电池损坏的情况下，另一个电池仍能工作，不会导致整个照明系统崩溃。

其中，本实用新型提供了一种多电池控制装置10，该多电池控制装置10主要包括侦测单元101、判断单元102、控制单元103、发光单元107、太阳能板106以及第一电池104、第二电池105。

又，所述侦测单元101用以分别检测第一电池104、第二电池105以及太阳能板106的电压；所述判断单元102用以分别判断该太阳能板106的电压是否大于2伏或小于1伏、该第一电池104的电压是否小于太阳能板106的电压以及判断该第二电池105的电压是否小于太阳能板106的电压、判断当前电池标志为第一电池104或第二电池105；所述控制单元103用以于当该太阳能板106的电压大于2伏且该太阳能板106电压大于电池电压时对当前标志电池充电且该发光单元107不需要发亮、当该太阳能板106的电压小于1伏时对当前标志电池供电给发光单元107发亮。

其中，当该太阳能板106的电压大于2伏时，该判断单元102判断当前为白天，且当太阳能板106电压大于当前标志电池电压时需对当前标志电池充电，LED灯不需发亮；当该太阳能板106的电压小于1伏时，该判断单元102判断当前为夜晚，当前标志电池对LED灯供电，以令该LED灯发亮。

当第二电池105没电的时候，控制单元103自动切换到第一电池104供电。类似地，当第一电池104没电的时候，控制单元103自动切换到第二电池105供电。

当第二电池105充电到其电压为14.4伏时，控制单元103停止对第二电池105充电，并切换到对第一电池104充电。类似地，当第一电池104充电到其电压为14.4伏时，控制单元103停止对第一电池104充电，并切换到对第二电池105充电。

第一电池104、第二电池105接12伏电池，发光单元107为6串3并LED灯的灯板。当侦测到太阳能板106的电压大于2V,则该判断单元102判断为白天，则LED灯不发光，此时，当侦测到太阳能板106电压大于第二电池105的电压，则对第二电池105充电。

当进入夜晚时，侦测单元101侦测到太阳能板106的电压小于1V, 则该判断单元102判断为夜晚状态，第二电池105对LED灯供电，LED灯发光。

当又进入下一个白天，当侦测到该太阳能板106的电压大于2V，且当太阳能板106的电压大于第一电池104的电压，则对第一电池104充电。当又进入夜晚时，侦测到太阳能板106的电压小于1V,则判断为夜晚状态，第一电池104对LED灯供电，LED灯发光。如此循环。

再者，该多电池控制装置10还可进行失效功能检测。当控制单元103对第二电池105充电时，拔掉第二电池105，则15秒后，太阳能板106对第一电池104充电。持续充电10分钟后，控制单元103恢复对第二电池105充电，因为第二电池105拔掉无法充电，15秒后控制单元103又重新对第二电池105充电。当控制单元103对第一电池104充电时，拔掉第一电池104，情况和上述原理一致。

当第二电池105在对LED灯供电时，拔掉第二电池105(或者使用稳压电源代替第二电池105供电，将第二电池105的电压调到小于11.5V)，则控制单元103切换到第一电池104（有电，电压大于11.5V）供电。即第二电池105没电的时候，控制单元103自动切换到第一电池104供电。进入夜晚状态，第二电池105会一直持续对LED灯供电。类似当第一电池104对LED灯供电时，拔掉第一电池104，控制单元103自动切换到第二电池105（有电）供电。

    如图2及图3所示。分别为原理示意图以及第一实施例的电路图。首先，具体详述充电电路实现原理如下：U2、（即MCU，PIC16F1828）的接脚13，接脚14检测第一电池104的电压VB1和第二电池105的电压VB2，接脚3检测太阳能板106的电压S，充电电流经过R6采样，再经过U1放大，最后由U2的接脚8进行AD采样转换。

初始化上电后，获取当前电池标志为B1（即第一电池104），当S>VB1，则开始充电,MCU的接脚16会输出高电平，此时MOS管Q1，Q2导通，U2的接脚8会检测到电流I,当I>0会持续充电，当I<0不再充电，MCU的接脚16会输出低电平，MOS管Q1，Q2关断。

充电过程中如果VB1>14.4伏，则MCU的接脚16会输出低电平，MOS管Q1，Q2关断。当电池恢复到VB1<13.6V，并且S>VB1，则MOS管Q1，Q2再导通继续充电。

当S>VB1，开始充电，但又无充电电流，MCU的接脚16会输出高电平15秒,如果I一直为0，无法充电则MCU的接脚16会输出低电平，MOS管Q1，Q2关断。同时MCU的接脚18会输出高电平，MOS管Q6，Q13导通，对B2（即第二电池105）充电，若B2未满并且有充电电流则持续充10分钟，再切换B1充电15秒判断使能能充电，不能再持续充第二电池105，进入第二个白天后当获取当前电池标志为B2，充电原理如上。

具体详述放电电路实现原理如下。当S<1V时，U2根据当前电池标志决定哪个电池对灯供电。初始化后，获取当前电池标志为B2，则U2的接脚2输出高电平，MOS管Q3，Q11导通，第二电池105对灯供电，当U2的接脚13检测到电池低于11.5V时，则U2的接脚2输出低电平，MOS管Q3，Q11关断，则U2的接脚6输出高电平，MOS管Q4，Q12导通，切换到B1持续供电。若B1电压也低于11.5V，则U2的接脚6输出低电平，MOS管Q4，Q12关断，则U2的接脚11输出高电平，MOS管Q7，Q15导通，切换到市电电源供电。

较佳的，再请参照图4所示，为本实用新型第二实施例的电路图。第二实施例以多电池为例。

每增加一组电池就增加2个充电控制MOS管Q4n-3,Q4n-2,并增加了2个放电控制的MOS管Q4n-1,Q4n及其驱动电路。MCU多增加两个IO口控制。当MCU资源不足时，可以增加MCU级联，如图4的MCU m。

当前电池标志为k(自然数1~n).当进入一个白天后，当前电池标志k=k+1，优先对当前电池k充电，当当前电池k充满后切换到标志K+1的电池，依次循环。

当进入夜晚后首先对当前标志电池K放电，当K放完后再继续对K+1放电，依次循环。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并非用来限定本实用新型的实施范围；凡是依本实用新型所作的等效变化与修改，都被本实用新型权利要求书的范围所覆盖。

Claims (4)

1.一种多电池控制装置，其特征在于，该装置主要包括发光单元、太阳能板以及第一电池、第二电池，所述发光单元为LED灯，该装置还包括： 

用以分别检测第一电池、第二电池以及太阳能板的电压的侦测单元； 

用以分别判断该太阳能板的电压是否大于2伏或小于1伏、该第一电池的电压是否小于太阳能板的电压以及判断该第二电池的电压是否小于太阳能板的电压、判断当前标志电池为第一电池或第二电池的判断单元；以及 

用以当该太阳能板的电压大于2伏时，该判断单元判断为白天，且当太阳能板电压大于电池电压时需对当前标志电池充电，LED灯不需发亮；当该太阳能板的电压小于1伏时，该判断单元判断为夜晚，当前标志电池对LED灯供电，该LED灯发亮的控制单元，当当前标志电池为第二电池时，对第二电池充电到其电压为14.4伏时，控制单元停止对第二电池充电，并切换到对第一电池充电；当当前标志电池为第一电池时，对第一电池充电到其电压为14.4伏时，控制单元停止对第一电池充电，并切换到对第二电池充电

2.根据权利要求1所述的多电池控制装置，其特征在于，所述充电电路实现原理：控制单元(即MCU，型号为PIC16F1828)的接脚13、接脚14检测第一电池的电压VB1和第二电池的电压VB2，其接脚3检测太阳能板的电压S，充电电流经过电阻R6采样，再经过放大器U1放大，最后由放大器U2的接脚8进行AD采样转换， 初始化上电后，获取当前电池标志为B1(即第一电池)，当S＞VB1，则开始充电，控制单元的接脚16会输出高电平，此时MOS管Q1，Q2导通，U2的接脚8会检测到电流I，当I＞0会持续充电；当I＜0不再充电，控制单元的接脚16会输出低电平，MOS管Q1，Q2关断；在充电过程中如果VB1＞14.4伏，则控制单元的接脚16会输出低电平，MOS管Q1，Q2关断；当电池恢复到VB1＜13.6V，并且S＞VB1，则MOS管Q1，Q2再导通继续充电；当S＞VB1，开始充电，但又无充电电流，控制单元的接脚16会输出高电平15秒，如果I一直为0，无法充电则控制单元的接脚16会输出低电平，MOS管Q1，Q2关断，同时MCU的接脚18会输出高电平，MOS管Q6，Q13导通，对B2(即第二电池)充电，若B2未满并且有充电电流则持续充10分钟，再切换B1(即第一电池)充电15秒判断使能能充电，不能再持续充第二电池，进入第二个白天后当获取当前电池标志为B2。 

3.根据权利要求1所述的多电池控制装置，其特征在于，所述放电电路实现原理：控制单元(即MCU，型号为PIC16F1828)的接脚13、接脚14检测第一电池的电压VB1和第二电池的电压VB2，其接脚3检测太阳能板的电压S，充电电流经过电阻R6采样，再经过放大器U1放大，最后由放大器U2的接脚8进行AD采样转换，当S＜1V时，U2根据当前电池标志决定哪个电池对灯供电；初始化后，获取当前电池标志为B2(即第二电池)，则U2的接脚2输出高电平，MOS管Q3，Q11导通，第二电池对灯供电，当U2的接脚13检测到电池低于11.5V时，则U2的接脚2输出低电平，MOS管Q3，Q11关断，则U2的接脚6输出高电平，MOS管Q4，Q12导通，切换到B1(即第一电池)持续供电。 若B1电压也低于11.5V，则U2的接脚6输出低电平，MOS管Q4，Q12关断，则U2的接脚11输出高电平，MOS管Q7，Q15导通，切换到市电电源供电。 

4.根据权利要求1所述的多电池控制装置，其特征在于，每增加一组电池增加2个充电控制MOS管Q4n-3，Q4n-2，并增加了2个放电控制的MOS管Q4n-1，Q4n及其驱动电路，控制单元多增加两个IO口控制。当控制单元资源不足时，增加MCU级联，当前电池标志为k(自然数1～n).当进入一个白天后，当前电池标志k＝k+1，对当前电池k充电，当当前电池k充满后切换到标志K+1的电池，依次循环；当进入夜晚后首先对当前标志电池K放电，当K放完后再继续对K+1放电，依次循环。 

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