灯具及电池过放控制电路和方法与流程

本发明涉及照明领域，特别涉及灯具及电池过放控制电路和方法。

背景技术：

生活中越来越多的灯具安装有充电电池，使灯具的使用范围变得更广，可以在没有外接电源的地方使用，灯具在使用时由电池供电，当电池的电量较充足时，电池保持在较高的电压范围之内，灯具亮度充足；但当电池电量快要消耗完时，电池电压会出现悬崖式跌落的现象，即在较短的时间内，电池掉落的电压值较大，灯具的亮度会突然显著变暗，影响使用，也会引起使用者误以为灯具坏了；灯具负载随着电池电压的大幅降低，工作电流将会相应地减少，因此电池的放电曲线又将平缓降低，但此时灯具产生的光亮度远远低于额定状态，昏暗的光效不具有实用性；同时，由于电池的特性，放电电压越低，越容易减少电池的使用寿命，因此，需要设计一种新型的电池过放处理电路和方法，防止电池过放而减少寿命，并且合理控制灯具负载电流，保证灯具全程使用状态下亮度的实用性。

技术实现要素：

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种电池过放控制电路，能够防止电池过放而减少寿命，并且合理控制灯具负载电流，保证灯具全程使用状态下亮度的实用性。

本发明还提出了一种灯具，能够防止电池过放而减少寿命，并亮度始终处于实用状态。

本发明还提出了一种电池过放控制方法，能够防止电池过放而减少寿命，并且合理控制灯具负载电流，保证灯具全程使用状态下亮度的实用性。

根据本发明第一方面实施例的一种电池过放控制电路，包括有：

电池模块，为电路提供电源；

控制模块，所述控制模块采样所述电池模块的电池电压，并且对应的调节所述电池模块输出电流的大小。

根据本发明实施例的一种电池过放控制电路，至少具有如下有益效果：电池模块为电路提供电能，控制模块按预设的时间间隔采样电池模块的电池电压，当电池模块的电量消耗，电池电压降低，并且降低到控制模块预设的电压值时，控制模块控制电池的输出电流，降低负载的电流，当负载的电流降低后，电池电压会回升，当电池的电量继续被消耗，并且电池电压降低到控制模块预设的电压值时，控制模块再次控制电池的输出电流，降低负载的电流，使电池电压回升；经过多次重复，使得负载电流阶梯性的降低，直至降低至预设的电流值，关闭电池输出的电流；此电路可以保护电池防止过放，并且使负载的电流处于实用值以上，避免无意义的低电流工作状态。

根据本发明的一些实施例，所述控制模块包括有mcu模块、电阻r3、电阻r4和mos管q1，所述mcu模块的vdd端与所述电池模块第一端连接，所述mcu模块的pwm端与所述电阻r3的第一端连接；所述mos管q1的g端分别与所述电阻r3的第二端和电阻r4第一端连接；所述mos管q1的s端和所述电阻r4的第二端分别接地，所述mos管q1的d端与灯具负载连接。

根据本发明的一些实施例，还包括有滤波模块，用于滤除所述电池模块的电流纹波；轻触开关，用于切换负载的电流大小；指示灯组，用于显示电池电量；所述滤波模块包括有电阻r1和电容c1，所述所述电阻r1的第一端和所述电容c1的第一端与所述mcu模块的vdd端连接；所述电阻r1的第二端连接所述电池模块第一端连接，所述电容c1的第二端与所述电池模块第二端连接；所述mcu模块的sw端连接所述轻触开关的第一端，所述轻触开关的第二端接地；所述指示灯组与所述mcu模块连接。

根据本发明第二方面实施例的一种灯具，包括灯具控制电路，还包括有led灯。

根据本发明实施例的一种灯具，至少具有如下有益效果：此led灯具可以防止电池过放，保持较长的使用寿命，并在电池电量较低时，通过逐步降低灯具亮度，保护电池防止过放，同时防止灯具在较亮的状态下突然变得很暗，处于毫无实用性的昏暗照明状态，影响使用。

根据本发明第三方面实施例的一种电池过放处理方法，包括以下步骤：

步骤1：以预设的时间间隔采样电池电压，将所述电池电压与控制模块中预设的过放点电压做比较，当所述电池电压低于所述过放点电压时，所述控制模块按预设量减小负载电流；

步骤2：将所述负载电流与控制模块中预设的过放电流作比较，当所述负载电流小于所述过放电流时，所述控制模块关闭负载电源；当所述负载电流大于所述过放电流时，重复步骤1。

根据本发明实施例的一种电池过放处理方法，至少具有如下有益效果：通过检测电池电压，判断电池电压是否降低至过放状态，当电池电量消耗进入过放状态，降低负载的电流，使得电池的电压回升；当电池的电量继续消耗，电压再次降低至过放状态，再次降低负载的电流，使得电池的电压回升；经过多次重复，阶梯性的降低负载电流，保持电池电压处于过放状态以上，当负载电流降低至预设的电流值时，如果电流再降低，负载所发出的亮度由于过于昏暗而没有实用意义，关闭电源；此方法可以有效保护电池，防止过放，同时避免灯具在较亮的使用状态时，由于电池过放，而突然亮度大幅降低，处于过于昏暗而无法照明的不实用状态。

根据本发明的一些实施例，当打开所述负载电源时，采样电池电压，将所述电池电压与控制模块中预设的坏死电压做比较，当所述电池电压低于所述坏死电压时，所述控制模块关闭所述负载电源。当电池电压过低，低于坏死电压时，继续使用电池，会使电池处于过放而产生物理损坏，导致电池坏死，因此可以保护电池，在过低电量时，使电池处于保护状态而不工作。

根据本发明的一些实施例，当对电池进行充电时，采样电池电压，将所述电池电压与控制模块中预设的坏死电压做比较，当所述电池电压低于所述坏死电压时，所述控制模块关闭所述负载电源。当对电池充电时，先判断电池的电量，如果电压低于坏死电压时，仅对灯具充电，关闭负载电源，防止充电状态时，使用者误以为可以同时充电和开灯，导致电池物理损坏。

根据本发明的一些实施例，当对电池进行充电时，将所述负载电流与控制模块中预设的过放电流作比较，当所述负载电流小于所述过放电流时，所述控制模块关闭所述负载电源。当灯具充电时，如果充电电流无法满足负载的消耗电流，电池的电量依然会继续被消耗减少，导致过放，损坏电池，因此可以保护电池。

根据本发明的一些实施例，当对电池进行充电时，判断所述电池电压是否在增大，当所述电池电压在增大时，所述控制模块按预设量增大所述负载电流，直到所述负载电流达到额定值；当所述电池电压没有在增大时，所述控制模块按预设量减小所述负载电流。当充电池，检测到电池电压回升，说明充电电流可以同时满足当下负载的电流消耗和充电需要，因此可以提升负载电流，增大灯具的亮度，逐步提高亮度，兼顾电池的充电和灯具的使用效果。

根据本发明的一些实施例，采样电池电压，将所述电池电压与控制模块中预设的过放点电压做比较，当所述电池电压低于所述过放点电压时，所述控制模块关闭所述负载电源。充电时，当充电电流不能同时兼顾负载的消耗和电池充电的需要时，电池电压会继续下降，此时减小负载电流，进一步判断电池电压是否大于过放点电压，如果低于，无论电池电压处于增长还是降低，都关闭负载电流，避免电池过放损坏。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本发明实施例的方法流程图；

图2为本发明实施例的充电方法流程图；

图3为本发明实施例过放控制电路的电路图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接、固定等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。

参照图3，在本发明一个实施例中的一种电池过放控制电路，包括有电池模块103，为电路提供电源；控制模块101，控制模块101采样电池模块103的电池电压，并且对应的调节电池模块103输出电流的大小。控制模块101包括有mcu模块、电阻r3、电阻r4和mos管q1；具体的，mcu模块为单片机，并且已经预设了过放点电压值，用于与电池电压做比较；mcu模块的vdd端与电池模块103第一端连接，mcu模块的pwm端与电阻r3的第一端连接；mos管q1的g端分别与电阻r3的第二端和电阻r4第一端连接；mos管q1的s端和电阻r4的第二端分别接地，mos管q1的d端与灯具负载连接。还包括有滤波模块105，用于滤除电池模块103的电流纹波；轻触开关106，用于切换负载的电流大小；指示灯组104，用于显示电池电量；滤波模块105包括有电阻r1和电容c1，电阻r1的第一端和电容c1的第一端与mcu模块的vdd端连接；电阻r1的第二端连接电池模块103第一端连接，电容c1的第二端与电池模块103第二端连接；mcu模块的sw端连接轻触开关106的第一端，轻触开关106的第二端接地；指示灯组104与mcu模块连接。电池模块103为电路提供电能，控制模块101按预设的时间间隔采样电池模块103的电池电压，当电池模块103的电量消耗，电池电压降低，并且降低到控制模块101预设的电压值时，具体的，电池电压降低到预设在mcu模块里的过放点电压值，控制模块101控制电池的输出电流，降低负载的电流，既mcu模块通过mos管q1控制电池流入负载的电流大小，当负载的电流降低后，电池电压会回升，当电池的电量继续被消耗，并且电池电压降低到控制模块101预设的电压值时，控制模块101再次控制电池的输出电流，降低负载的电流，使电池电压回升；经过多次重复，使得负载电流阶梯性的降低，直至降低至预设的电流值，关闭电池输出的电流；此电路可以保护电池防止过放，并且使负载的电流处于实用值以上，避免无意义的低电流工作状态。

参照图3，根据本发明第二方面实施例的一种灯具，包括灯具控制电路，还包括有led灯102。led灯102第一端与电阻r2的第二端连接，led灯102第二端与mos管q1的d端连接；电阻r2的第一端与电阻r1第二端连接，此led灯102具可以防止电池过放，保持较长的使用寿命，并在电池电量较低时，通过逐步降低灯具亮度，保护电池防止过放，同时防止灯具在较亮的状态下突然变得很暗，处于毫无实用性的昏暗照明状态，影响使用。

参照图1，根据本发明第三方面实施例的一种电池过放处理方法，包括以下步骤：

步骤1：以预设的时间间隔采样电池电压，将电池电压与控制模块101中预设的过放点电压做比较，当电池电压低于过放点电压时，控制模块101按预设量减小负载电流；

步骤2：将负载电流与控制模块101中预设的过放电流作比较，当负载电流小于过放电流时，控制模块101关闭负载电源；当负载电流大于过放电流时，重复步骤1。通过检测电池电压，判断电池电压是否降低至过放状态，当电池电量消耗进入过放状态，降低负载的电流，使得电池的电压回升；当电池的电量继续消耗，电压再次降低至过放状态，再次降低负载的电流，使得电池的电压回升；经过多次重复，阶梯性的降低负载电流，保持电池电压处于过放状态以上，当负载电流降低至预设的电流值时，如果电流再降低，负载所发出的亮度由于过于昏暗而没有实用意义，关闭电源；此方法可以有效保护电池，防止过放，同时避免灯具在较亮的使用状态时，由于电池过放，而突然亮度大幅降低，处于过于昏暗而无法照明的不实用状态。

参照图1，在本发明的另一个实施例中，当打开负载电源时，采样电池电压，将电池电压与控制模块101中预设的坏死电压做比较，当电池电压低于坏死电压时，控制模块101关闭负载电源。当电池电压过低，低于坏死电压时，继续使用电池，会使电池处于过放而产生物理损坏，导致电池坏死，因此可以保护电池，在过低电量时，使电池处于保护状态而不工作。

参照图2，在本发明的另一个实施例中，当对电池进行充电时，采样电池电压，将电池电压与控制模块101中预设的坏死电压做比较，当电池电压低于坏死电压时，控制模块101关闭负载电源。当对电池充电时，先判断电池的电量，如果电压低于坏死电压时，仅对灯具充电，关闭负载电源，防止充电状态时，使用者误以为可以同时充电和开灯，导致电池物理损坏。

参照图2，在本发明的另一个实施例中，当对电池进行充电时，将负载电流与控制模块101中预设的过放电流作比较，当负载电流小于过放电流时，控制模块101关闭负载电源。当灯具充电时，如果充电电流无法满足负载的消耗电流，电池的电量依然会继续被消耗减少，导致过放，损坏电池，因此可以保护电池。

参照图2，在本发明的另一个实施例中，当对电池进行充电时，判断电池电压是否在增大，当电池电压在增大时，控制模块101按预设量增大负载电流，直到负载电流达到额定值；当电池电压没有在增大时，控制模块101按预设量减小负载电流。当充电池，检测到电池电压回升，说明充电电流可以同时满足当下负载的电流消耗和充电需要，因此可以提升负载电流，增大灯具的亮度，逐步提高亮度，兼顾电池的充电和灯具的使用效果。

参照图2，在本发明的另一个实施例中，采样电池电压，当电池电压在下降时，控制模块101按预设量减小负载电流，继续监测电池电压，如果继续下降，控制模块101继续按预设量减小负载电流，直到负载电流降低至过放电流值，此时将电池电压与控制模块101中预设的过放点电压做比较，当电池电压低于过放点电压时，控制模块101关闭负载电源。充电时，当充电电流不能同时兼顾负载的消耗和电池充电的需要时，电池电压会继续下降，此时减小负载电流，进一步判断电池电压是否大于过放点电压，如果低于，无论电池电压处于增长还是降低，都关闭负载电流，避免电池过放损坏。

上面结合附图对本发明实施例作了详细说明，但是本发明不限于上述实施例，在技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。