充电控制系统及太阳能充电装置的制作方法

文档序号:15246118发布日期:2018-08-24 19:04阅读:162来源:国知局

本实用新型涉及太阳能电池领域,特别是涉及一种充电控制系统及太阳能充电装置。



背景技术:

太阳能充电装置由太阳能组件与二次电池构成,当阳光照射在太阳能组件上,太阳能组件能够将光能转化成电能,并对二次电池充电。

现有技术中,使用耐高温锂电池作为太阳能充电装置中二次电池时,由于耐高温锂电池允许的充电温度可以达到60度,所以即使在强烈的光照条件下,耐高温锂电池温度高于50摄氏度时,耐高温锂电池仍可继续充电。但是,设置在太阳能充电装置中的充电管理芯片,其设置的充电温度为不可超过50摄氏度,所以耐高温锂电池的温度在50-60摄氏度之间时,太阳能组件无法对耐高温锂电池充电,进而大大的降低了太阳能的利用率。

所以,针对上述问题还需进一步解决。



技术实现要素:

本实用新型的主要目的在于,提供一种新型结构的充电控制系统及太阳能充电装置,所要解决的技术问题是使其能够控制太阳能充电装置的二次电池在合适的温度范围内充电。

本实用新型的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本实用新型提出的一种充电控制系统,其包括:

控制器;

温度检测模块,所述温度检测模块用于检测二次电池的温度,所述温度检测模块与所述控制器连接,用于将检测二次电池的温度得到的温度信号传送给所述控制器;

开关模块,所述开关模块分别连接所述控制器和所述二次电池;

其中,所述控制器控制所述开关模块的工作状态,通过所述开关模块实现所述二次电池的充电状态的切换。

本实用新型的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

优选的,前述的充电控制系统,其中所述控制器根据所述温度信号控制所述开关模块处于第一工作状态或第二工作状态。

优选的,前述的充电控制系统,其中当所述二次电池的温度在预设温度范围内时,所述控制器根据所述温度检测模块传输过来的温度信号控制所述开关模块处于第一工作状态,所述第一工作状态为开启状态;当所述二次电池的温度超出所述预设温度范围时,所述控制器根据所述温度检测模块传输过来的温度信号控制所述开关模块处于第二工作状态,所述第二工作状态为关闭状态。

优选的,前述的充电控制系统,其中所述控制器为具有数字模拟转换功能的单片机。

优选的,前述的充电控制系统,其中所述温度检测模块为由热敏电阻与第一电阻构成的分压电路。

优选的,前述的充电控制系统,其中所述热敏电阻用于设置在所述二次电池的表面,所述热敏电阻的第一端用于与电源连接,所述热敏电阻的第二端与第一电阻第一端连接,所述第一电阻的第二端用于接地;

其中,所述热敏电阻的第二端与所述单片机的数字模拟转换连接端连接。

优选的,前述的充电控制系统,其中所述温度检测模块为铂电阻或热电偶。

优选的,前述的充电控制系统,其中所述开关模块与所述控制器之间连接有第二电阻。

本实用新型的目的及解决其技术问题还采用以下的技术方案来实现。依据本实用新型提出的一种太阳能充电装置,其包括:

充电控制系统和充电管理芯片;

所述充电控制系统包括:

控制器;

温度检测模块,所述温度检测模块用于检测二次电池的温度,所述温度检测模块与所述控制器连接,用于将检测二次电池的温度得到的温度信号传送给所述控制器;

开关模块,所述开关模块分别连接所述控制器和所述二次电池;

其中,所述控制器能够控制所述开关模块的工作状态,通过所述开关模块实现所述二次电池的充电状态的切换;

其中,所述充电控制系统的开关模块与充电管理芯片连接,用于控制所述充电管理芯片的工作状态。

本实用新型的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

优选的,前述的太阳能充电装置,其中所述开关模块与所述充电管理芯片的温度检测管脚连接。

优选的,前述的太阳能充电装置,其中所述开关模块与所述充电管理芯片的电源管脚连接。

优选的,前述的太阳能充电装置,其还包括:控制器电源,所述控制器电源与所述充电控制系统中的控制器连接,用于为所述控制器供电;

程序下载模块,所述程序下载模块与所述控制器连接,用于上传和下载控制程序;

太阳能组件电压检测模块,所述太阳能组件电压检测模块与所述太阳能充电装置的太阳能组件连接,用于检测太阳能组件的工作电压;

二次电池电压检测模块,所述二次电池电压检测模块与太阳能充电装置的二次电池连接,用于检测二次电池充电时的电压。

借由上述技术方案,本实用新型充电控制系统及太阳能充电装置至少具有下列优点:

本实用新型技术方案中,充电控制系统由控制器、温度检测模块以及开关模块构成,温度检测模块能够检测二次电池的温度,并将对应的温度信号传输给控制器,这样控制器可以根据接收的温度信号以及预先设定的温度范围做出判断,当二次电池的温度在预设温度范围内时,控制器根据温度检测模块传输过来的温度信号控制开关模块处于第一工作状态,例如控制开关模块处于开启状态;当二次电池的温度超出预设温度范围时,控制器根据温度检测模块传输过来的温度信号控制开关模块处于第二工作状态,例如控制开关模块处于关闭状态,进而通过上述的开光模块的第一工作状态或者第二工作状态,使太阳能充电装置的充电管理芯片处于对二次电池的充电状态或者停止充电状态。综上,本实用新型提供的控制器可以根据二次电池充电时对温度的限定,进行预设温度范围的设定,进而根据上述控制方式,能够对不同组成成分的二次电池进行充电控制,解决现有技术中对太阳能充电温度控制与二次电池对充电温度的限定不一致的技术问题,提高太阳能的利用率。

上述说明仅是本实用新型技术方案的概述,为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段,并可依照说明书的内容予以实施,以下以本实用新型的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

附图说明

图1是本实用新型的实施例一提供的一种充电控制系统的电连接结构示意图;

图2是本实用新型的实施例一提供的一种分压电路的结构示意图;

图3是本实用新型的实施例二提供的一种太阳能充电装置的电连接结构示意图;

图4是本实用新型的实施例二提供的另一种太阳能充电装置的电连接结构示意图。

具体实施方式

为更进一步阐述本实用新型为达成预定实用新型目的所采取的技术手段及功效,以下结合附图及较佳实施例,对依据本实用新型提出的充电控制系统及太阳能充电装置其具体实施方式、结构、特征及其功效,详细说明如后。在下述说明中,不同的“一实施例”或“实施例”指的不一定是同一实施例。此外,一或多个实施例中的特定特征、结构、或特点可由任何合适形式组合。

实施例一

如图1所示,本实用新型的实施例一提出的充电控制系统,其包括:控制器1、温度检测模块2以及开关模块3;所述温度检测模块2用于检测二次电池的温度,所述温度检测模块2与所述控制器1连接用于将检测二次电池的温度得到的温度信号传送给所述控制器1;所述开关模块3分别连接所述控制器1和所述二次电池;其中,所述控制器1能够控制开光模块3的工作状态,通过所述开关模块3实现所述二次电池的充电状态的切换。其中,所述温度检测模块2检测所述二次电池的温度并向所述控制器1发送对应的温度信号;当所述二次电池的温度在预设温度范围内时,所述控制器1根据所述温度检测模块2传输过来的温度信号控制所述开关模块3处于第一工作状态,所述第一工作状态为开启状态;当所述二次电池的温度超出所述预设温度范围时,所述控制器1根据所述温度检测模块2传输过来的温度信号控制所述开关模块3处于第二工作状态,所述第二工作状态为关闭状态。

具体的,控制器为能够设定温度范围,以及能够接受温度信号并根据温度信号做出判断的控制装置,例如可以是微控制器,控制器中的预设温度范围可以根据二次电池充电时对温度的要求进行具体设定,例如当二次电池为锂电池时,预设的温度范围可以是0-60摄氏度。温度检测模块可以是任何形式的能够检测二次电池温度的装置或电路,且温度检测模块的检测端需要设置在二次电池的表面,以便能够快速准确的检测出二次电池的温度,以及温度检测模块需要与控制器的检测信号输入端口连接,以便能够将二次电池的温度以电信号的方式传输给控制器,使控制器可以根据温度信号判断是否为二次电池合适的充电温度范围内。开关模块可以是任何能够使用控制器控制通断的开关,例如可以是开关电路或者是能够通过电信号控制的电控开关;其中开关模块的输入端需要与控制器的输出端连接。此外,上述的控制器、温度检测模块以及开关模块的电源均可以直接使用太阳能充电装置中的电源,具体的电连接方式可以参考现有技术,此处不再赘述。

本实用新型技术方案中,充电控制系统由控制器、温度检测模块以及开关模块构成,温度检测模块能够检测二次电池的温度,并将对应的温度信号传输给控制器,这样控制器可以根据接收的温度信号以及预先设定的温度范围做出判断,当二次电池的温度在预设温度范围内时,控制器根据温度检测模块传输过来的温度信号控制开关模块处于第一工作状态,例如控制开关模块处于开启状态;当二次电池的温度超出预设温度范围时,控制器根据温度检测模块传输过来的温度信号控制开关模块处于第二工作状态,例如控制开关模块处于关闭状态,进而通过上述的开光模块的第一工作状态或者第二工作状态,使太阳能充电装置的充电管理芯片处于对二次电池的充电状态或者停止充电状态。综上,本实用新型提供的控制器可以改根据二次电池充电时对温度的限定,进行预设温度范围的设定,进而根据上述控制方式,能够对不同组成成分的二次电池进行充电控制,解决现有技术中充电温度控制与二次电池对充电温度限定不一致的技术问题,提高太阳能的利用率。

如图1所示,在具体实施中,所述控制器1为具有数字模拟转换功能的单片机。

具体的,由于温度检测模块通过检测二次电池的温度所产生的温度信号通常为模拟信号,所以使用具有数字模拟转换功能的单片机作为控制器;另外,当温度检测模块通过检测二次电池的温度所产生的温度信号为数字信号时,具有数字模拟转换功能的单片机也可以直接作为控制器,所以将具有数字模拟转换功能的单片机作为控制器是最佳的选择。此外,在单片机中设置上述的预设温度范围,可以通过简单的编程进行实现,此处不做具体描述。

如图1和图2所示,在具体实施中,所述温度检测模块2为由热敏电阻RT与第一电阻R构成的分压电路;或者,所述温度检测模块为铂电阻或热电偶。

具体的,在使用由热敏电阻与第一电阻构成的分压电路作为温度检测模块时,需要将热敏电阻设置在二次电池的表面,最好是二次电池发热最严重的位置。

如图2所示,在具体实施中,所述分压电路的结构为:所述热敏电阻RT的第一端用于与电源VCC连接,所述热敏电阻RT的第二端与第一电阻R第一端连接,所述第一电阻R的第二端用于接地GND;其中,所述热敏电阻RT的第二端与所述单片机的数字模拟转换连接端连接。

如图1所示,在具体实施中,所述开关模块3为开关电路;或,所述开关模块3为电控开关实体。

具体的,开关电路为能够根据控制器的电信号实现通路或断路的电路,其具体的设置形式可不做限定;电控开关可以是市面上常用的电控开关,其工作的功率需要与太阳能充电装置的具体功率相匹配。

在具体实施中,其中为了保护整个充电控制系统的稳定以及安全,可以在开关模块的输入端与所述控制器的输出端之间连接有保护电阻;还可以在上述分压电路上设置保护电容。

实施例二

如图3所示,本实用新型的实施例二提出一种太阳能充电装置,其包括:充电控制系统和充电管理芯片;所述充电控制系统包括:控制器1、温度检测模块2以及开关模块3;所述温度检测模块2用于检测二次电池的温度,所述温度检测模块2与所述控制器1连接用于将检测二次电池的温度得到的温度信号传送给所述控制器1;所述开关模块3分别连接所述控制器1和所述二次电池;其中,所述控制器1能够控制开光模块3的工作状态,并且根据所述开关模块的工作状态能够控制对所述二次电池的充电;其中,所述充电控制系统的开关模块与充电管理芯片连接,用于控制所述充电管理芯片的工作状态。

具体的,本实施例二中所述的充电控制系统可直接使用上述实施例一提供的充电控制系统,具体的实现结构可参见上述实施例一中描述的相关内容,此处不再赘述。

本实用新型技术方案中,充电控制系统由控制器、温度检测模块以及开关模块构成,温度检测模块能够检测二次电池的温度,并将对应的温度信号传输给控制器,这样控制器可以根据接收的温度信号以及预先设定的温度范围做出判断,当二次电池的温度在预设温度范围内时,控制器根据温度检测模块传输过来的温度信号控制开关模块处于第一工作状态,例如控制开关模块处于开启状态;当二次电池的温度超出预设温度范围时,控制器根据温度检测模块传输过来的温度信号控制开关模块处于第二工作状态,例如控制开关模块处于关闭状态,进而通过上述的开光模块的第一工作状态或者第二工作状态,使太阳能充电装置的充电管理芯片处于对二次电池的充电状态或者停止充电状态。综上,本实用新型提供的控制器可以根据二次电池充电时对温度的限定,进行预设温度范围的设定,进而根据上述控制方式,能够对不同组成成分的二次电池进行充电控制,解决现有技术中对太阳能充电温度控制与二次电池对充电温度限定不一致的技术问题,提高太阳能的利用率。

在具体实施中,所述开关模块的输出端与所述充电管理芯片的温度检测管脚连接;或,所述开关模块的输出端与所述充电管理芯片的电源管脚连接。

具体的,对于开关模块的输出端与充电管理芯片的温度检测管脚连接时,充电控制系统的工作方式如下所述:

当太阳能充电装置的二次电池为锂电池,预设的温度范围为0-60摄氏度时,本实用新型的工作方式为:首先,温度检测模块检测二次电池的温度,并将表征二次电池温度的信号传送给控制器;之后,控制器根据温度信号判断二次电池的温度是否在预设温度范围0-60摄氏度内,如果在此预设温度范围内,则控制器控制开关模块开启或关闭,其中当开关模块连接在充电管理芯片的输入端时,例如连接在温度检测管脚上且开关模块为开关电路时,此时控制器控制开关模块关闭,进而充电管理芯片根据自身携带的定值电阻所产生的电信号进行工作,或者可以在开关电路与控制器之间连接第二电阻,使用第二电阻产生的电信号进行工作,继续为二次电池充电,当二次电池的温度超出预设温度范围0-60摄氏度,则控制器控制开关模块开启,此时开关电路使充电管理芯片的温度检测管脚与接地端导通,使充电管理芯片停止对二次电池的充电。并且温度检测模块在持续的检测二次电池的温度,同时控制器也在连续不断的进行温度的判断,进而实现对二次电池充电的控制。

进一步的,在具体实施中,如图4所示,控制器1为具有数字模拟转换功能的单片机,其连接管脚PA2与开关模块3连接,此开关模块3为一具有三个连接端的开关电路;开关模块3的一个连接端与充电管理芯片4的温度检测管脚连接,即开关模块3的一个连接端与充电管理芯片4的TEMP管脚连接,开关模块的最后一个连接端接地;控制器3的数字模拟转换连接端AD TEMP1与温度检测模块2连接;另外,太阳能充电装置还包括控制器连接的控制器电源5和程序下载模块6,其中控制器电源5用于为控制器1供电,程序下载模块6用于上传和下载控制程序,以及与太阳能充电装置的太阳能组件连接的太阳能组件电压检测模块7,与二次电池连接的二次电池电压检测模块8,其中太阳能组件电压检测模块7用于检测太阳能组件的工作电压,二次电池电压检测模块8用于检测二次电池充电时的电压。在图4提供的具体电路中,单片机中可以设置预设的温度范围,即对应于二次电池最佳充电时的温度范围,例如二次电池为锂电池时,预设温度范围为0-60摄氏度,当温度检测模块2检测二次电池的温度为0-60摄氏度之内时,单片机接收该温度信号并控制开关模块3关闭其接地的通路,使充电管理芯片4根据自身携带的定值电阻所产生的电信号进行工作,或者可以在开关模块3与控制器1之间连接第二电阻,使用第二电阻产生的电信号进行工作,继续为二次电池充电;当温度检测模块2检测的二次电池的温度超出预设温度范围时,则控制器1控制开关模块3开启其接地的通路,此时开关电路使充电管理芯片4的温度检测管脚与接地端导通,使充电管理芯片4停止对二次电池的充电。并且温度检测模块2持续检测到二次电池的温度,同时控制器1也在连续不断的进行温度的判断,进而实现对二次电池充电的控制。

此外,当开关模块3的输出端与充电管理芯片4的电源管脚连接时,当太阳能充电装置的二次电池为锂电池,预设的温度范围为0-60摄氏度时,本实用新型的工作方式为:首先,温度检测模块2检测二次电池的温度,并将表征二次电池温度的信号传送给控制器1;之后,控制器1根据温度信号判断二次电池的温度是否在预设温度范围0-60摄氏度内,如果在此预设温度范围内,则控制器1控制开关模块3开启,进而使充电管理芯片4正常工作,继续为二次电池充电,当二次电池的温度超出预设温度范围0-60摄氏度,则控制器1控制开关模块关闭,切断太阳能充电装置的太阳能组件对充电管理芯片4的供电,进而停止对二次电池的充电。并且温度检测模块2在持续的检测二次电池的温度,同时控制器1也在连续不断的进行温度的判断,进而实现对二次电池充电的控制。

以上所述,仅是本实用新型的较佳实施例而已,并非对本实用新型作任何形式上的限制,依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰,均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

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