CN208766481U - 一种小功率储能设备智能节能电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种小功率储能设备智能节能电路，属于储能设备节能领域。本实用新型包括储能设备的处理器，还包括电压比较模块、开关模块、1个以上负载检测模块，其中，所述电压比较模块的第一输入端与基准电压源相连，第二输入端与负载检测模块的输出端相连，所述电压比较模块的输出端与处理器的输入端相连，所述处理器的输出端与开关模块相连，控制开关模块开关的通断。本实用新型的有益效果为：既达到了小型储能设备的最优电能使用效率，让用户有最好的体验，也节省了开关机键的成本，提高了储能设备的寿命。
Description
技术领域
本实用新型涉及储能设备节能领域，尤其涉及一种小功率储能设备智能节能电路。
背景技术
目前，无电网地区的光伏储能已是解决家庭基本用电需求最经济、最环保的产品。这种小型储能设备包含光伏板、储能控制模块、直流用电设备这三个部分。其中，直流用电设备是解决基本照明、手机充电、小功率电器的充电等基本生活需求。这类产品的光伏板转化的电能，可存储电能都很小，电池容量也基本小于100WH。小电池容量的产品，对电量的有效使用就会有更高的要求，达到用户最优体验的目的。离网型的储能系统，单纯依靠光伏板发电存储能量，特别在阴天的时候，存储的电能就特别珍贵。所以提高系统用电效率和节省系统自损耗就是离网储能系统最大的技术挑战。
市面上现有的针对无市电地区的储能产品，工作方式可以分为两种：
1、设备一直运行，降低产品的工作损耗，满足用户随时使用；
2、增加开关机键，客户使用时开机，不用时关机，达到节省电能的目的。
其中，第一种的缺点是，用户不用电时，设备一直在工作，工作损耗电能白白浪费；第二种缺点，需要用户人工干预，增加开关设备，不利于设备寿命设计。
实用新型内容
为解决现有技术中的问题，本实用新型提供一种小功率储能设备智能节能电路。
本实用新型包括储能设备的处理器，还包括电压比较模块、开关模块、1个以上负载检测模块，其中，所述电压比较模块的第一输入端与基准电压源相连，第二输入端与负载检测模块的输出端相连，所述电压比较模块的输出端与处理器的输入端相连，所述处理器的输出端与开关模块相连，控制开关模块开关的通断。
本实用新型作进一步改进，所述基准电压源包括输入电源VCC1、用于分压的电阻R1和电阻R2，其中，所述电阻R1和电阻R2串联后分别接输入电源VCC1和地。
本实用新型作进一步改进，所述电压比较模块包括比较器U1A和电容C1，其中，所述比较器U1A的同相输入端与负载检测模块的输出端相连，比较器U1A电源负极端分别接地，所述比较器U1A的反相输入端分别接电阻R1和电阻R2之间，所述电阻R1的另一端、比较器U1A电源正极端和电容C1的一端分别接电源VCC1，电容C1的另一端和电阻R2的另一端接地，所述比较器U1A输出端向处理器输出高低电平。
本实用新型作进一步改进，所述负载检测模块包括电阻R7和1路以上结构相同的检测单元，其中，第一路LOAD1的检测单元包括电阻R4、电阻R8、电容C2和LOAD1内部阻抗，其中，所述电容C2的一端和电阻R7的一端与比较器U1A的同相输入端相连，电阻R7另一端接地，所述电容C2的另一端和电阻R8的一端接负载端口LOAD1-，所述电阻R8的另一端接地，所述负载端口LOAD1+通过电阻R4接电源VCC3。
本实用新型作进一步改进，每路检测单元均设置一路相应的开关模块，用于单独控制每一路负载的工作状态，所述开关模块包括分别与处理器和负载相连的开关。
本实用新型作进一步改进，所述开关包括电子开关、继电器或电机械开关。
本实用新型作进一步改进，当所述开关为电子开关三极管时，所述第一路LOAD1的开关模块包括电阻R5、电阻R6、电容C2和三极管Q1，其中，所述电阻R5一端接处理器的输出引脚，所述电阻R5的另一地分别接电阻R6的一端和三极管Q1的基极，所述电阻R6的另一端和和三极管Q1的发射极接地，所述和三极管Q1的集电极接负载端口LOAD1-，所述电容C2设置在负载端口LOAD1-和比较器U1A的同相输入端之间。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：储能设备没有负载或者负载不工作时自动关闭，有负载接入需要工作时能够打开使用，既达到了小型储能设备的最优电能使用效率，让用户有最好的体验，也节省了开关机键的成本，提高了储能设备的寿命。
附图说明
图1为本实用新型结构示意图；
图2为有一个负载端口时的电路原理图；
图3为有多个负载端口时的电路原理图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步详细说明。
如图1所示，本实用新型本实用新型包括储能设备的处理器，还包括电压比较模块、开关模块、1个以上负载检测模块，其中，所述电压比较模块的第一输入端与基准电压源相连，第二输入端与负载检测模块的输出端相连，所述电压比较模块的输出端与处理器的输入端相连，所述处理器的输出端与开关模块相连，控制开关模块开关的通断。本实用新型的储能设备尤其适用于小型家用储能，比如可以是光伏储能，风能储能等。
本实用新型在储能设备没有负载或者负载不工作时自动关闭，有负载接入需要工作时能够打开使用，既达到了小型储能设备的最优电能使用效率，让用户有最好的体验，也节省了开关机键的成本，提高了储能设备的寿命。
如图2和图3所示，输入电源VCC1、用于分压的电阻R1和电阻R2构成基准电压源，其中，所述电阻R1和电阻R2串联后分别接输入电源VCC1和地。
所述电压比较模块包括比较器U1A和电容C1，其中，所述比较器U1A的同相输入端与负载检测模块的输出端相连，比较器U1A电源负极端分别接地，所述比较器U1A的反相输入端分别接电阻R1和电阻R2之间，所述电阻R1的另一端、比较器U1A电源正极端和电容C1的一端分别接电源VCC1，电容C1的另一端和电阻R2的另一端接地，所述比较器U1A输出端向处理器输出高低电平。
所述负载检测模块包括电阻R7和1路以上结构相同的检测单元，其中，第一路LOAD1的检测单元包括电阻R4、电阻R8、电容C2和LOAD1内部阻抗，其中，所述电容C2的一端和电阻R7的一端与比较器U1A的同相输入端相连，电阻R7另一端接地，所述电容C2的另一端和电阻R8的一端接负载端口LOAD1-，所述电阻R8的另一端接地，所述负载端口LOAD1+通过电阻R4接电源VCC3。
本例在每路检测单元均设置一路相应的开关模块，用于单独控制每一路负载的工作状态，从而能够更加灵敏的对每一路进行控制，确保每一路负载均可以单独接收电能或者唤醒控制器接收电能。避免了有的负载充满电却一直占用负载端口，从而使处理器无法休眠、其他端口无法唤醒处理器使用电能的状况发生。
本例的开关模块包括分别与处理器和负载相连的开关。所述开关包括电子开关、继电器或电机械开关。所述电子开关可以为开关管、三极管等各种形式的电子开关。
作为本实用新型的一个实施例，当所述开关为电子开关三极管时，所述第一路LOAD1的开关模块包括电阻R5、电阻R6、电容C2和三极管Q1，其中，所述电阻R5一端接处理器的输出引脚，所述电阻R5的另一地分别接电阻R6的一端和三极管Q1的基极，所述电阻R6的另一端和和三极管Q1的发射极接地，所述和三极管Q1的集电极接负载端口LOAD1-，所述电容C2设置在负载端口LOAD1-和比较器U1A的同相输入端之间。
如图3所述，当负载端口为多个时，分别在负载端口和处理器之间设置多路开关模块，并且设置多路结构相同的负载检测单元即可。
本例的工作原理为：
LOAD1+和LOAD1-为负载端口。负载没工作时，比较器U1A的1脚为低电平，储能设备进入休眠模式，从而关闭输出，节约电能。负载接入后，负载检测模块的电容C2和电阻R8连接处会产生一个高电平脉冲，比较器U1A的3脚也会产生高电平脉冲，使比较器U1A的1脚输出高电平脉冲，储能设备通过上升沿唤醒后，主动设置DRIVE为1，负载工作。完成负载接入，主机唤醒，负载自动工作。
当有多个负载检测模块时，因电容C2隔开了负载检测模块LOAD1的检测状态，实现了即使LOAD1负载一直接入，但是储能设备的系统处于休眠状态，当LOADn接入时，可在WAKE信号上产生唤醒脉冲信号。即使多个负载接入后，储能设备不需要输出电能从而进入休眠状态，在新负载接入时，仍可以有效的唤醒储能设备输出该路电能。
以上所述之具体实施方式为本实用新型的较佳实施方式，并非以此限定本实用新型的具体实施范围，本实用新型的范围包括并不限于本具体实施方式，凡依照本实用新型所作的等效变化均在本实用新型的保护范围内。
Claims (7)
1.一种小功率储能设备智能节能电路，包括储能设备的处理器，其特征在于：还包括电压比较模块、开关模块、1个以上负载检测模块，其中，所述电压比较模块的第一输入端与基准电压源相连，第二输入端与负载检测模块的输出端相连，所述电压比较模块的输出端与处理器的输入端相连，所述处理器的输出端与开关模块相连，控制开关模块开关的通断。
2.根据权利要求1所述的小功率储能设备智能节能电路，其特征在于：所述基准电压源包括输入电源VCC1、用于分压的电阻R1和电阻R2，其中，所述电阻R1和电阻R2串联后分别接输入电源VCC1和地。
3.根据权利要求2所述的小功率储能设备智能节能电路，其特征在于：所述电压比较模块包括比较器U1A和电容C1，其中，所述比较器U1A的同相输入端与负载检测模块的输出端相连，比较器U1A电源负极端分别接地，所述比较器U1A的反相输入端分别接电阻R1和电阻R2之间，所述电阻R1的另一端、比较器U1A电源正极端和电容C1的一端分别接电源VCC1，电容C1的另一端和电阻R2的另一端接地，所述比较器U1A输出端向处理器输出高低电平。
4.根据权利要求3所述的小功率储能设备智能节能电路，其特征在于：所述负载检测模块包括电阻R7和1路以上结构相同的检测单元，其中，第一路LOAD1的检测单元包括电阻R4、电阻R8、电容C2和LOAD1内部阻抗，其中，所述电容C2的一端和电阻R7的一端与比较器U1A的同相输入端相连，电阻R7另一端接地，所述电容C2的另一端和电阻R8的一端接负载端口LOAD1-，所述电阻R8的另一端接地，所述负载端口LOAD1+通过电阻R4接电源VCC3。
5.根据权利要求4所述的小功率储能设备智能节能电路，其特征在于：每路检测单元均设置一路相应的开关模块，用于单独控制每一路负载的工作状态，所述开关模块包括分别与处理器和负载相连的开关。
6.根据权利要求5所述的小功率储能设备智能节能电路，其特征在于：所述开关包括电子开关、继电器或电机械开关。
7.根据权利要求6所述的小功率储能设备智能节能电路，其特征在于：当所述开关为电子开关三极管时，所述第一路LOAD1的开关模块包括电阻R5、电阻R6、电容C2和三极管Q1，其中，所述电阻R5一端接处理器的输出引脚，所述电阻R5的另一地分别接电阻R6的一端和三极管Q1的基极，所述电阻R6的另一端和和三极管Q1的发射极接地，所述和三极管Q1的集电极接负载端口LOAD1-，所述电容C2设置在负载端口LOAD1-和比较器U1A的同相输入端之间。
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|---|---|---|---|---|
| CN113126661A (zh) * | 2021-04-22 | 2021-07-16 | 傲普(上海)新能源有限公司 | 一种低功耗光伏追日电路 |
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2018
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| CN113126661B (zh) * | 2021-04-22 | 2023-06-30 | 傲普(上海)新能源有限公司 | 一种低功耗光伏追日电路 |
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