开关电路的制作方法
【专利摘要】一种开关电路，设置于太阳能LED一体灯的锂电池与太阳能电池板之间，用于断开太阳能LED一体灯中锂电池的充电回路或给锂电池充电，包括断开电路和充电电路；其中，断开电路用于连接在太阳能电池板与锂电池之间，并在太阳能电池板电压过低，锂电池过放时由太阳能LED一体灯的控制器控制断开太阳能电池板与锂电池之间的电连接；充电电路用于连接在太阳能电池板与锂电池之间，并在锂电池进入深度过放时，对锂电池进行充电。上述开关电路在锂电池进入过放时断开锂电池的充电，在锂电池进入深度过放时给锂电池进行正常充电，从而有效地控制了锂电池的充电需要，进一步地保护了锂电池。
【专利说明】
开关电路
技术领域
[0001]本实用新型涉及太阳能LED—体灯的锂电池充电领域，特别是涉及一种开关电路。
【背景技术】
[0002]随着人们对能源需求的日益增多，人们将具有节能、环保、高效等优点的LED灯和资源丰富、无需运输且对环境无污染的太阳能结合起来制成太阳能LED—体灯，且太阳能LED—体灯被越来越广泛的使用。
[0003]目前常用的太阳能LED—体灯通常内置有锂电池，并通过太阳能电池板给锂电池充电。当太阳能LED—体灯在运输及贮存过程中，为了避免锂电池损耗，通常需要用外置开关断开供电回路。而太阳能LED—体灯的内置锂电池需要正常充电时，通常通过内置控制器控制供电回路接通或通过外置开关来接通供电回路，对内置锂电池进行正常充电。
[0004]这是由于太阳能LED—体灯在长期阴雨天或各种环境因素导致的弱光下，内置锂电池会进入深度过放。当太阳能LED—体灯的内置锂电池进入深度过放时，内置控制器因电压过低无法正常工作，所以通常也需要设置外置开关来接通供电回路。
[0005]目前，常用的普通的外置开关存在防水不良的问题，而专用的防水开关成本过高。
【实用新型内容】
[0006]基于此，有必要针对目前的LED—体灯需要通过外置开关控制供电回路断开和供电回路恢复的问题，提供一种开关电路。
[0007]—种开关电路，设置于太阳能LED—体灯的锂电池与太阳能电池板之间，用于断开太阳能LED—体灯中锂电池的充电回路或给锂电池充电，其特征在于，包括断开电路和充电电路;其中，所述断开电路用于连接在所述太阳能电池板与所述锂电池之间，并在所述太阳能电池板电压过低导致所述锂电池过放时由所述太阳能LED—体灯的控制器控制断开所述太阳能电池板与所述锂电池之间的电连接；
[0008]所述充电电路用于连接在所述太阳能电池板与所述锂电池之间，并在所述锂电池进入深度过放时，对所述锂电池进行充电。
[0009]在其中一个实施例中，所述断开电路包括第一开关单元和第一开关控制单元;其中，所述第一开关单元的控制端与所述第一开关控制单元电连接，所述第一开关单元的输出端与所述锂电池的正极连接;所述第一开关单元的输入端与所述控制器电连接，且所述第一开关控制单元与所述太阳能电池板的正极电连接。
[0010]在其中一个实施例中，所述第一开关单元包括第一MOS管。
[0011]在其中一个实施例中，所述第一开关控制单元包括第一限流单元、第二限流单元及第一驱动单元;所述第一限流单元连接在所述太阳能电池板的正极与所述第一驱动单元的控制端之间，所述第二限流单元连接在所述第一驱动单元的输入端与所述第一开关单元的控制端之间，所述第一驱动单元的输出端接地。
[0012]在其中一个实施例中，所述第一驱动单元包括三极管Ql;所述第一限流单元包括电阻Rl和电阻R2;所述第二限流单元包括电阻R3、电阻R4和电阻R5;
[0013]所述三极管Ql的基极与所述第二限流单元连接，所述三极管Ql的集电极与所述第一限流单元连接，所述三极管Ql的发射极接地;所述电阻Rl和所述电阻R2串联在所述第一开关单元的控制端和输出端之间；所述电阻R3的一端与所述控制器电连接，所述电阻R3的另一端分别与所述电阻R4和所述电阻R5的一端及所述三极管Ql的基极连接;所述电阻R4的另一端与所述太阳能电池板的正极连接;所述电阻R5的另一端接地。
[0014]在其中一个实施例中，所述断开电路还包括第一稳压单元，所述第一稳压单元与所述第一开关单元的输入端及所述控制器的电源输入端口连接。
[0015]在其中一个实施例中，所述充电电路包括第二开关单元和第二开关控制单元;所述第二开关控制单元分别于所述第二开关单元的控制端、所述太阳能电池板的正极及所述锂电池的正极电连接。
[0016]在其中一个实施例中，所述第二开关控制单元包括:PNP型三极管Q2、NPN型三极管Q3、NPN型三极管Q4、PNP型三极管Q5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻RlO及电阻Rll;所述电阻R6的一端与所述锂电池的正极连接;所述电阻R6的另一端与所述PNP型三极管Q2的基极连接，所述PNP型三极管Q2的发射极与所述电阻R7的一端连接，所述PNP型三极管Q2的集电极与所述NPN型三极管Q3的基极连接;所述电阻R7的另一端与所述电阻R8的一端及所述第二开关单元的输出端连接;所述电阻R8的另一端与所述NPN型三极管Q4的基极及所述NPN型三极管Q3的集电极连接;所述NPN型三极管Q3的发射极接地，所述NPN型三极管Q3的基极与所述电阻R9及所述电阻RlO的一端连接，所述电阻R9的另一端与所述控制器电连接，所述电阻RlO的另一端接地;所述NPN型三极管Q4的集电极与所述第二开关单元的输出端连接，所述NPN型三极管Q4的发射极与所述电阻Rll及所述电阻R12的一端连接;所述电阻Rll的另一端与所述第二开关单元的控制端连接，所述电阻R12的另一端与所述PNP型三极管Q5的发射极连接;所述PNP型三极管Q5的集电极接地，所述PNP型三极管Q5的基极与所述NPN型三极管Q4的基极连接;所述第二开关单元的输入端与所述太阳能电池板的正极连接。
[0017]在其中一个实施例中，所述第二开关单元包括第二MOS管。
[0018]在其中一个实施例中，所述充电电路还包括第二稳压单元;所述第二稳压单元包括第三开关单元和第三开关控制单元;所述第三开关单元包括第三MOS管;所述第三开关控制单元用于驱动所述第三MOS管。
[0019]上述开关电路，通过在太阳能LED—体灯的锂电池与太阳能电池板之间设置断开电路和充电电路，且断开电路用于连接在太阳能电池板与锂电池之间，并在需要防止锂电池损耗时由太阳能LED—体灯的控制器控制断开太阳能电池板与锂电池之间的电连接;充电电路用于连接在太阳能电池板与锂电池之间，并在锂电池进入深度过放时，对锂电池进行充电。也即上述开关电路在锂电池进入过放时由太阳能LED—体灯的控制器控制断开锂电池充电，保护锂电池受损坏，在锂电池进入深度过放时，充电电路给锂电池进行正常充电，从而有效地控制了锂电池的充电需要，进一步地保护了锂电池。
【附图说明】
[0020]图1为一实施例中太阳能LED—体灯的内部结构示意框图；
[0021]图2为一实施例中的断开电路电路原理图；
[0022]图3为一实施例中的充电电路原理图。
【具体实施方式】
[0023]太阳能LED—体灯通常采用内置锂电池来给LED灯供电，且通常在太阳能LED灯上设置有外置开关来根据具体需要控制锂电池的充电回路断开或者关断。目前常用的普通外置开关防水性能不良，而专用的防水开关成本过高，为此，本实用新型提供了一种带有开关电路的太阳能LED—体灯。具体地，如图1所示，为一实施例中太阳能LED—体灯的内部结构示意框图。
[0024]由图1可知，本实用新型的太阳能LED—体灯内置有锂电池11、控制器13、太阳能电池板14及开关电路15。其中，开关电路15设置于锂电池11和太阳能电池板14之间，用于断开太阳能LED—体灯中锂电池11的充电回路或给锂电池11充电。
[0025]具体地，在本实施例中，开关电路15包括断开电路150和充电电路151。
[0026]断开电路150用于连接在太阳能电池板14与锂电池11之间，并在太阳能电池板14的工作电压过低导致锂电池11过放时由太阳能LED—体灯的控制器13控制断开太阳能电池板14与锂电池11之间的电连接。
[0027]充电电路151用于连接在太阳能电池板14与锂电池11之间，并在锂电池11进入深度过放时，对锂电池11进行充电。
[0028]进一步地，如图2所示，为一实施例中的断开电路电路原理图。由图2可知，断开电路150包括第一开关单元151和第一开关控制单元152。其中，第一开关单元151的控制端与第一开关控制单元152电连接，第一开关单元151的输出端与锂电池11的正极连接;第一开关单元151的输入端与控制器13电连接，且第一开关控制单元152与太阳能电池板14的正极电连接。
[0029]进一步地，在本实施例的优选方案中，第一开关单元151包括第一MOS管。第一开关控制单元152包括第一限流单元153、第二限流单元154及第一驱动单元155;第一限流单元153连接在太阳能电池板14的正极与第一驱动单元155的控制端之间，第二限流单元154连接在第一驱动单元155的输入端与第一开关单元151的控制端之间，第一驱动单元155的输出端接地。
[0030]进一步地，第一驱动单元155包括三极管Ql;第一限流单元153包括电阻Rl和电阻R2;第二限流单元154包括电阻R3、电阻R4和电阻R5。且三极管Ql的基极与第二限流单元154连接，三极管Ql的集电极与第一限流单元153连接，三极管Ql的发射极接地。电阻Rl和电阻R2串联在第一开关单元151的控制端和输出端之间，电阻R3的一端与控制器13电连接，电阻R3的另一端分别与电阻R4和电阻R5的一端及三极管Ql的基极连接。电阻R4的另一端与太阳能电池板14的正极连接，电阻R5的另一端接地。
[0031]在本实施例优选的方案中，断开电路150还包括第一稳压单元155，且第一稳压单元155与第一开关单元151的输入端及控制器13的电源输入端口连接。
[0032]具体地，由图2可知，第一稳压单兀155包括:电容Cl、稳压二极管Dl、电容C2及稳压芯片U1。
[0033]其中，电容Cl的正极与第一开关单元151的输入端及稳压二极管Dl的正极连接，电容Cl的负极与稳压二极管Dl的负极连接，且稳压二极管Dl的负极接地，稳压二极管Dl的正极与稳压芯片UI的输入端连接，稳压芯片UI的输出端与控制器13的电源输入端口连接，电容C2的正极与控制器13的电源输入端口连接，电容C2的负极接地。
[0034]由断开电路150的上述具体电路原理图可知，在控制器13输出低电平信号且太阳能电池板14的电压变为低电平时，三极管Ql的基极为低电平，所以三极管Ql截止，三极管Ql截止则导致第一开关单元151(第一 MOS管)断开，此时无电流信号流入锂电池11的正极，也即该断开电路150在控制器13输出低电平信号且太阳能电池板14的工作电压为低电平时无电流流入锂电池11，也即断开锂电池11的充电，保护锂电池11受损坏。
[0035]进一步地，如图3所示，为一实施例的充电电路。由图3可知，本实施例中，充电电路151包括:第二开关单元156和第二开关控制单元157。
[0036]其中，第二开关控制单元157分别与第二开关单元156的控制端、太阳能电池板14的正极及锂电池11的正极电连接。
[0037]具体地，第二开关控制单元157包括:PNP型三极管Q2、NPN型三极管Q3、NPN型三极管Q4、PNP型三极管Q5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻RlO及电阻1?11。电阻1?6的一端与锂电池11的正极连接，电阻R6的另一端与PNP型三极管Q2的基极连接，PNP型三极管Q2的发射极与电阻R7的一端连接，PNP型三极管Q2的集电极与NPN型三极管Q3的基极连接。电阻R7的另一端与电阻R8的一端及第二开关单元156的输出端连接，电阻R8的另一端与NPN型三极管Q4基极及NPN型三极管Q3的集电极连接，NPN型三极管Q3的发射极接地，NPN型三极管Q3的基极与电阻R9及电阻RlO的一端连接，电阻R9的另一端与控制器13电连接，电阻RlO的另一端接地。NPN型三极管Q4的集电极与第二开关单元156的输出端连接，NPN型三极管Q4的发射极与电阻RU及电阻R12的一端连接。电阻Rll的另一端与第二开关单元156的控制端连接，电阻R12的另一端与PNP型三极管Q5的发射极连接，PNP型三极管Q5的集电极接地，PNP型三极管Q5的基极与NPN型三极管Q4的基极连接。第二开关单元156的输入端与太阳能电池板的正极连接。
[0038]进一步地，由图3可知，第二开关单元156包括第二 MOS管。且充电电路151还包括第二稳压单元，其中，第二稳压单元包括第三开关单元159和第三开关控制单元160。
[0039]具体地，第三开关单元159在本实施例中为第三MOS管，第三开关控制单元160包括驱动芯片U2A、电阻R13和电阻R14，驱动芯片U2A的一端与电阻R13的一端及控制器13电连接，电阻R13的另一端与锂电池11的正极连接，驱动芯片U2A的另一端与电阻R14的一端连接，电阻R14的另一端与第三开关单元159的控制端连接，第三开关单元159的输入端与第二开关单元157的输入端连接。
[0040]由上述充电电路151的具体电路原理图可知，在本实施例中，太阳能电池板14的工作电压高于锂电池11的电压一定值，PNP型三极管Q2导通，使得NPN型三极管Q3、NPN型三极管Q4及PNP型三极管Q5均导通，从而驱动第二开关单元157(第二 MOS管)导通，也即电流从太阳能电池板14通过第二开关单元157之后，经过PNP型三极管Q2而进入流入锂电池11，对锂电池11进行充电。而当锂电池11进入深度过放时或锂电池11的内部保护电路失效时，太阳能电池板14的工作电压会高于锂电池11的电压一定值，且控制器13因电压过低无法正常运行，也即充电电路151解决了锂电池11进入深度过放时或锂电池11的内部保护电路失效时，控制器13因电压过低无法正常运行而导致无法输出控制信号给锂电池11进行充电的问题。
[0041]通过以上实施例可知，本实用新型的开关电路，在太阳能电池板电压过低且控制器输出低电平信号时，断开电路断开锂电池的供电回路，避免太阳能LED—体灯在长期库存过程中，损坏锂电池。在太阳能电池板的电压高于锂电池电压一定值时，充电电路导通，给锂电池进行充电。也即避免了锂电池进入深度过放时，太阳能LED—体灯内部的控制器因电压过低无法正常运行而导致无法给锂电池充电，使太阳能LED—体灯彻底失效的问题。
[0042]以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。
【主权项】
1.一种开关电路，设置于太阳能LED—体灯的锂电池与太阳能电池板之间，用于断开太阳能LED—体灯中锂电池的充电回路或给锂电池充电，其特征在于，包括断开电路和充电电路;其中， 所述断开电路用于连接在所述太阳能电池板与所述锂电池之间，并在所述太阳能电池板电压过低导致所述锂电池过放时，由所述太阳能LED—体灯的控制器控制断开所述太阳能电池板与所述锂电池之间的电连接； 所述充电电路用于连接在所述太阳能电池板与所述锂电池之间，并在所述锂电池进入深度过放时，对所述锂电池进行充电。2.根据权利要求1所述的开关电路，其特征在于，所述断开电路包括第一开关单元和第一开关控制单元;其中，所述第一开关单元的控制端与所述第一开关控制单元电连接，所述第一开关单元的输出端与所述锂电池的正极连接;所述第一开关单元的输入端与所述控制器电连接，且所述第一开关控制单元与所述太阳能电池板的正极电连接。3.根据权利要求2所述的开关电路，其特征在于，所述第一开关单元包括第一MOS管。4.根据权利要求2所述的开关电路，其特征在于，所述第一开关控制单元包括第一限流单元、第二限流单元及第一驱动单元;所述第一限流单元连接在所述太阳能电池板的正极与所述第一驱动单元的控制端之间，所述第二限流单元连接在所述第一驱动单元的输入端与所述第一开关单元的控制端之间，所述第一驱动单元的输出端接地。5.根据权利要求4所述的开关电路，其特征在于，所述第一驱动单元包括三极管Ql;所述第一限流单元包括电阻Rl和电阻R2;所述第二限流单元包括电阻R3、电阻R4和电阻R5; 所述三极管Ql的基极与所述第二限流单元连接，所述三极管Ql的集电极与所述第一限流单元连接，所述三极管Ql的发射极接地;所述电阻Rl和所述电阻R2串联在所述第一开关单元的控制端和输出端之间；所述电阻R3的一端与所述控制器电连接，所述电阻R3的另一端分别与所述电阻R4和所述电阻R5的一端及所述三极管Ql的基极连接;所述电阻R4的另一端与所述太阳能电池板的正极连接;所述电阻R5的另一端接地。6.根据权利要求2所述的开关电路，其特征在于，所述断开电路还包括第一稳压单元，所述第一稳压单元与所述第一开关单元的输入端及所述控制器的电源输入端口连接。7.根据权利要求1所述的开关电路，其特征在于，所述充电电路包括第二开关单元和第二开关控制单元;所述第二开关控制单元分别于所述第二开关单元的控制端、所述太阳能电池板的正极及所述锂电池的正极电连接。8.根据权利要求7所述的开关电路，其特征在于，所述第二开关控制单元包括:PNP型三极管Q2、NPN型三极管Q3、NPN型三极管Q4、PNP型三极管Q5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻RlO及电阻Rll;所述电阻R6的一端与所述锂电池的正极连接;所述电阻R6的另一端与所述PNP型三极管Q2的基极连接，所述PNP型三极管Q2的发射极与所述电阻R7的一端连接，所述PNP型三极管Q2的集电极与所述NPN型三极管Q3的基极连接;所述电阻R7的另一端与所述电阻R8的一端及所述第二开关单元的输出端连接;所述电阻R8的另一端与所述NPN型三极管Q4的基极及所述NPN型三极管Q3的集电极连接;所述NPN型三极管Q3的发射极接地，所述NPN型三极管Q3的基极与所述电阻R9及所述电阻RlO的一端连接，所述电阻R9的另一端与所述控制器电连接，所述电阻RlO的另一端接地;所述NPN型三极管Q4的集电极与所述第二开关单元的输出端连接，所述NPN型三极管Q4的发射极与所述电阻Rll及所述电阻R12的一端连接;所述电阻Rll的另一端与所述第二开关单元的控制端连接，所述电阻R12的另一端与所述PNP型三极管Q5的发射极连接;所述PNP型三极管Q5的集电极接地，所述PNP型三极管Q5的基极与所述NPN型三极管Q4的基极连接;所述第二开关单元的输入端与所述太阳能电池板的正极连接。9.根据权利要求8所述的开关电路，其特征在于，所述第二开关单元包括第二MOS管。10.根据权利要求8所述的开关电路，其特征在于，所述充电电路还包括第二稳压单元；所述第二稳压单元包括第三开关单元和第三开关控制单元;所述第三开关单元包括第三MOS管;所述第三开关控制单元用于驱动所述第三MOS管。
【文档编号】H02J7/00GK205489595SQ201620021239
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年1月11日
【发明人】易兵兵
【申请人】深圳市绿阳光伏科技有限公司