专利名称：一种太阳能锂电池充电控制电路的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种控制电路，尤其是一种太阳能电池充电控制电路。
背景技术：
随着环保概念的逐渐推广，利用太阳能发电及采用新型环保锂电池作为储能电池已进入快速发展时期。太阳能发电的特点是白天有光照的时候太阳能板产生能量对锂电池进行充电，晚上无光照时太阳能板输出电压很低，此时锂电池会通过太阳能板进行反向放电。因此为了防止锂电池的能量损失，在夜间需切断太阳能板与锂电池间的充电回路。目前，一般在太阳能板与锂电池的充电回路间设置有控制充电回路通断的开关， 并设置有控制电路控制开关的通断。现有技术中，为了方便识别太阳能板的状态及电压，一般将控制充电回路通断的开关放在太阳能板与锂电池的充电回路间的正端，该控制电路还存在电路结构复杂等缺点。
实用新型内容有鉴于此，本发明要解决的技术问题是提供一种电路结构更加简单的太阳能锂电池充电控制电路。为了解决上述技术问题，该技术问题采用如下方案解决一种太阳能锂电池充电控制电路，连接于太阳能板与锂电池的充电回路间，包括控制器Ul和由控制器Ul控制的开关电路，所述的锂电池通过开关电路与太阳能板连接，还包括与充电回路、控制器Ul连接的充电状态识别电路，控制器Ul通过充电状态识别电路检测太阳能板的电压是否高于锂电池的电压，当太阳能板的电压高于锂电池的电压时，控制器Ul控制开关电路导通，此时锂电池通过太阳能板进行充电。进一步的，所述的开关电路包括连接在太阳能板与锂电池的负端的N型场效应管Q3和Q4，开关电路的初始状态为场效应管Q3关闭，场效应管Q4打开，所述的太阳能板的正端S+与锂电池的正端B+直接相连。进一步的，所述的充电状态识别电路包括电阻R4、R5、R6和二极管D1，其中电阻R4、R5、R6串联，电阻R4的另一端连接锂电池正端B +和太阳能板的正端S+，电阻R6的另一端连接锂电池的负端B-，二极管Dl的正极连接电阻R4、R5的公共端、负极连接至场效应管Q3和Q4的公共端，电阻R5和R6的公共端连接至控制器Ul的I/O端PinlO，控制器Ul通过该端口检测充电状态识别电路的电平状态从而检测出太阳能板的电压是否高于锂电池电压。进一步的，还包括与充电回路、控制器Ul连接的用于检测锂电池电压的电压检测电路，所述的电压检测电路包括串联的电阻R8、R9，电阻R8的另一端接锂电池的正端B+，电阻R9的另一端接锂电池的负端B-，电阻R8、R9的公共端输出电压信号至控制器U1，当锂电池电压高于过充电电压时，控制器Ul控制开关电路截止，当锂电池电压低于过充电电压时，控制器Ul控制开关电路回复至初始状态。与现有技术相比，本发明提供的一种太阳能锂电池充电控制电路具有如下有益效果:I.本发明提供的控制电路，由少数元器件构成，电路结构简单；2.通过充电状态识别电路，可在太阳能板电压比锂电池电压低的情况下(如夜晚)将充电回路切断，以防止锂电池通过太阳能板进行反向放电，从而保证了锂电池的使用效率； 3.通过电压检测电路，可防止锂电池过度充电。
图I为本发明的电路原理图。
具体实施方式
为便于本领域技术人员的理解，下面结合具体实施例及附图对本发明作进一步的详细描述。参照图1，一种太阳能锂电池充电控制电路，连接于太阳能板与锂电池的充电回路间，包括控制器Ul，开关电路，充电状态识别电路，电压检测电路。锂电池通过开关电路与太阳能板连接，太阳能板的正端S+与锂电池的正端B+直接相连。控制器Ul电源端通过电阻R3接VCC电源，通过连接晶振XTl和电容C2、C3组成的时钟电路提供时钟信号。开关电路包括连接在太阳能板与锂电池的负端的N型场效应管Q3和Q4，其中场效应管Q3的栅极直接与控制器Ul连接，场效应管Q4的栅极通过驱动电路与控制器Ul连接。所述的驱动电路包括与控制器Ul连接的电阻R2，电阻R2的另外一端接三极管Q2的基极，三极管Q2的发射极接地、集电极通过电阻Rl接三极管Ql的基极，三极管Ql的发射极接锂电池的正端B+、集电极接场效应管Q4的栅极，场效应管Q4的栅极和源极之间连接有电阻R7。充电状态识别电路包括电阻R4、R5、R6和二极管D1，其中电阻R4、R5、R6串联，电阻R4的另一端连接锂电池正端B +和太阳能板的正端S+，电阻R6的另一端连接锂电池的负端B-，二极管Dl的正极连接电阻R4、R5的公共端、负极连接至场效应管Q3和Q4的公共端，电阻R5和R6的公共端连接至控制器Ul的I/O端PinlO。电压检测电路包括串联的电阻R8、R9，电阻R8的另一端接锂电池的正端B+，电阻R9的另一端接锂电池的负端B-，电阻R8、R9的公共端输出电压信号至控制器Ul。具体工作原理为开关电路的初始状态为场效应管Q3关闭，场效应管Q4打开。当太阳能板的电压比锂电池电压低(如太阳能板无光照)时，即太阳能板的正端S+、负端S-的电压比锂电池正端B+、负端B-的电压低，由于太阳能板和锂电池的正端相连，所以太阳能板正端S+的电平与锂电池正端B+的电平相等，故太阳能板负端S-的电平比锂电池B-的电平高，此时二极管Dl不导通。锂电池正端B+与负端B-之间的电压通过串联电阻R4、R5、R6分压后输入到控制器Ul的I/O端PinlO，此时I/O端为高电平，控制电路通过I/O端为高电平状态判断太阳能板无光照，此时场效应管Q 3保持截止状态，以防止电池通过太阳能板进行方向放电。当太阳能板的电压比锂电池电压高(如太阳能板有光照)时，即太阳能板的正端S+、负端S-的电压比锂电池正端B+、负端B-的电压高，此时太阳能板负端S-的电平比锂电池B-的电平低，二极管Dl导通，将电阻R4、R5间的Vl点的电平拉低，进一步的控制器I/O端PinlO检测到低电平，控制电路通过I/O端为低电平状态判断太阳能板有光照，此时场效应管Q3导通，锂电池通过太阳能板进行充电。当场效应管Q3导通后，太阳能板的正端S+、负端S-的电压与锂电池正端B+、负端B-的电压相等，即太阳能板的正端S+与锂电池正端B+的电平相等、太阳能板的负端S-与锂电池负端B-电平相等，此时控制电路无法判断太阳能板状态。因此控制电路会定期关闭场效应管Q3，然后通过I/O端PinlO的电平识别太阳能板是否可以为锂电池充电。电压检测电路将锂电池正端B+、负端B-间的电压分压后输入到单片机Ul的AD端Pinl6。当场效应管Q3导通时，控制器Ul持续扫描AD端的电压，当AD端的电压大于某一 数值，也就是电池充满时，控制电路同时关闭场效应管Q3、Q4，使太阳能板与锂电池完全断开以防止锂电池过度充电。当锂电池电压下降到可以充电的电压时(即AD端电压低于某个数值)，场效应管Q4打开。控制电路回到初始状态，继续通过I/O端PinlO识别太阳能板的状态。以上为本发明的某些具体实现方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。如本发明提供的太阳能锂电池充电控制电路，除了可以应用于太阳能与锂电池的充电控制中，还可以用于其他储能装置中。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，这些显而易见的替换形式均属于本发明的保护范围。
权利要求1.一种太阳能锂电池充电控制电路，连接于太阳能板与锂电池的充电回路间，包括控制器Ul和由控制器Ul控制的开关电路，所述的锂电池通过开关电路与太阳能板连接，其特征在于还包括与充电回路、控制器Ul连接的充电状态识别电路，控制器Ul通过充电状态识别电路检测太阳能板的电压 是否高于锂电池的电压，当太阳能板的电压高于锂电池的电压时，控制器Ul控制开关电路导通，此时锂电池通过太阳能板进行充电。
2.根据权利要求I所述的一种太阳能锂电池充电控制电路，其特征在于所述的开关电路包括连接在太阳能板与锂电池的负端的N型场效应管Q3和Q4，开关电路的初始状态为场效应管Q3关闭，场效应管Q4打开，所述的太阳能板的正端S+与锂电池的正端B+直接相连。
3.根据权利要求I或2所述的一种太阳能锂电池充电控制电路，其特征在于所述的充电状态识别电路包括电阻R4、R5、R6和二极管DI，其中电阻R4、R5、R6串联，电阻R4的另一端连接锂电池正端B +和太阳能板的正端S+，电阻R6的另一端连接锂电池的负端B-，二极管Dl的正极连接电阻R4、R5的公共端、负极连接至场效应管Q3和Q4的公共端，电阻R5和R6的公共端连接至控制器Ul的I/O端PinlO，控制器Ul通过该端口检测充电状态识别电路的电平状态从而检测出太阳能板的电压是否高于锂电池电压。
4.根据权利要求I或2所述的一种太阳能锂电池充电控制电路，其特征在于还包括与充电回路、控制器Ul连接的用于检测锂电池电压的电压检测电路， 当锂电池电压高于过充电电压时，控制器Ul控制开关电路截止，当锂电池电压低于过充电电压时，控制器Ul控制开关电路回复至初始状态。
5.根据权利要求4所述的一种太阳能锂电池充电控制电路，其特征在于所述的电压检测电路包括串联的电阻R8、R9，电阻R8的另一端接锂电池的正端B+，电阻R9的另一端接锂电池的负端B-，电阻R8、R9的公共端输出电压信号至控制器Ul。
专利摘要一种太阳能锂电池充电控制电路，连接于太阳能板与锂电池的充电回路间，包括控制器U1和由控制器U1控制的开关电路，锂电池的正端B+与太阳能板的正端S+直接相连，锂电池的负端B-通过开关电路与太阳能板的负端S-相连。还包括与充电回路、控制器U1连接的充电状态识别电路，与充电回路、控制器U1连接的电压检测电路。本实用新型提供的一种太阳能锂电池充电控制电路，通过充电状态识别电路，可在太阳能板电压比锂电池电压低的情况下(如夜晚)将充电回路切断，以防止锂电池通过太阳能板进行反向放电，从而保证了锂电池的使用效率；通过电压检测电路，可防止锂电池过充电；本电路同时还具有电路结构简单的优点。
文档编号H02J7/00GK202488158SQ20112053758
公开日2012年10月10日 申请日期2011年12月21日 优先权日2011年12月21日
发明者杨宇帮 申请人:惠州市蓝微电子有限公司