智能太阳能充放电控制管理装置及方法与流程

本发明涉及充放电控制管理装置领域，具体地，涉及一种智能太阳能充放电控制管理装置及方法。

背景技术：

随着技术日新月异的发展，现有技术亟需一种智能太阳能充放电控制管理装置及方法。

专利文献cn108400642b公开了一种充放电控制方法、装置、双向充电机及电动汽车，涉及整车控制技术领域，所述方法包括：在充电枪连接后，获取所述充电枪的充电连接确认cc端的电阻信号以及获取所述充电枪的控制导引cp线路上的检测电压；根据所述电阻信号和所述检测电压，确定所述电动汽车的充放电模式；向电池管理系统发送与所述充放电模式对应的控制信号。该专利在性能上仍然有待提高的空间。

技术实现要素：

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种智能太阳能充放电控制管理装置及方法。

根据本发明提供的一种智能太阳能充放电控制管理装置，包括：充电部件、放电部件以及控制部件；所述充电部件与控制部件相连；所述充电部件与放电部件相连；所述充电部件包括：电池板正极j1、电池板负极j5、电容c9、电容c18、保险丝f1、二极管ds1、二极管ds2、电阻r23、电阻r26、电阻r27、电阻r7、电阻r25、芯片u2、电感l0、电容c20、电容c21、电容c19、二极管ds2、mos管q3、电流采样电阻r7；所述电池板正极j1与电容c18的一端、保险丝f1的一端相连；所述电流采样电阻r7与电池板负极j5相连；所述电池板负极j5与电容c18的另一端、电流采样电阻r7的一端相连；所述保险丝f1的另一端与二极管ds1的正极相连；所述二极管ds1的负极与电阻r23的一端、芯片u2的in端相连；所述电阻r23的另一端与芯片u2的en端相连；所述芯片u2的ss端与电容c20的一端相连；所述电容c20的另一端与地相连；所述芯片u2的bs端与电容c9的一端相连；所述芯片u2的comp端与电容c21的一端相连；所述电容c9的另一端与芯片u2的sw的一端、电感l0的一端相连；所述电感l0的另一端与电阻r25的一端、电容c19的一端、二极管ds2的正极相连；所述电阻r25的另一端与二极管ds0的负极、芯片u2的fb端、电阻r26的一端相连；所述电阻r26的另一端与二极管ds0的正极、地线、电阻r27的一端相连；所述电阻r27的另一端与所述电容c21的一端相连；所述电容c21的另一端与芯片u2的comp端；所述二极管ds2的负极与mos管q3相连；所述电池板正极j1、电池板负极j5接入至控制部件；所述芯片u2的型号为mp1484en。

优选地，所述充电部件还包括：电阻r13、电阻r14；所述电阻r13的一端与电阻r14、mos管q3相连；所述电阻r13的另一端与电流采样电阻r7相连。

优选地，所述放电部件还包括：锂电池构件j2；所述锂电池构件j2与mos管q3、电流采样电阻r7相连。

优选地，所述放电部件还包括：二极管ds3；所述二极管ds3的正极与mos管q3、锂电池构件j2相连。

优选地，所述放电部件还包括：电容c1；所述电容c1的一端与二极管ds3的负极相连；所述电容c1的另一端与地线相连。

优选地，所述放电部件还包括：电容c3；所述电容c3的一端与二极管ds3的负极相连；所述电容c3的另一端与地线相连。

优选地，所述放电部件还包括：电感l0；所述电感l0与二极管ds3的负极相连。

优选地，所述放电部件还包括：led构件、mos管q4、电阻r8以及电阻r12；所述电阻r8的一端与mos管q4相连；所述电阻r8的另一端与电阻r12的一端相连；所述电阻12的另一端与led构件相连。

优选地，所述放电部件还包括：电感l2、芯片u6以及电阻r15；所述电感l2与mos管q4相连；所述芯片u6的sw端与电感l2相连；所述电阻r15与芯片u6的en端相连。所述芯片u6的型号为xl6001。

根据本发明提供的一种智能充放电控制管理方法，采用智能太阳能充放电控制管理装置，包括：

步骤s1：将电池板的电能经过电容c18滤波之后通过通过保险丝f1与二极管ds1之后进入芯片u2，经过芯片u2调整后输出到电感l0以及c19进行滤波之后进入ds2二极管再到mos管q3；

步骤s2：mos管q3通过u2a的mcu进行控制，通过采集电流采样电阻r7两端电压，经过芯片u7放大后送入芯片u2a进行处理，当mcu采集电池j2端的电压以及电池板充电电流后进行程序处理判断电池电量，如果电量充满后将会关闭mos管q3，未充满将继续打开mos管q3进行充电。

步骤s3：锂电池j2输出电能后通过ds3到电容c3与c1进行滤波，然后通过l1与芯片u1以及芯片u1的外围电路对电池电压进行升压操作，将锂电池的电压提升到系统工作所需的电压值，此电压为芯片u6、芯片u7、芯片u2a、芯片j4等提供电能。当u2a收到点亮led的信号后q4将被打开，同时u6的1脚将会收到u2a发出的打开后的led亮度值；

步骤s4：芯片u6得电启动，根据芯片u6的1脚信号实时调节led的亮度；

步骤s5：芯片u2a通过接受锂电池j4的红外信号来调节mos管q4打开的时间以及芯片u6的1脚上的亮度信号；

当u2a检测锂电池j2的电量低到30％时将强制u6降低功率至满功率的15％运行直至亮度时间结束，以节省电能，延长使用时间；

所述芯片u1的型号为fp6276；所述芯片u7的型号为lm358；所述芯片u2a的型号为stm8s105k4t6。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

1、本发明结构合理，使用方便，克服了现有技术的缺陷；

2、本发明电路布局合理，基于本发明所提供的硬件平台才能获得更好的技术效果；

3、本发明实现了夜晚光照亮度降低时自动控制led按照预设的亮灯时间和亮度点亮，或者使用遥控器强制点亮，并切换亮灯亮度以及亮灯时间。所有的设置将会进行记忆，掉电不丢失。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本发明的整体电路示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对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，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。

如图1所示，根据本发明提供的一种智能太阳能充放电控制管理装置，包括：充电部件、放电部件以及控制部件；所述充电部件与控制部件相连；所述充电部件与放电部件相连；所述充电部件包括：电池板正极j1、电池板负极j5、电容c9、电容c18、保险丝f1、二极管ds1、二极管ds2、电阻r23、电阻r26、电阻r27、电阻r7、电阻r25、芯片u2、电感l0、电容c20、电容c21、电容c19、二极管ds2、mos管q3、电流采样电阻r7；所述电池板正极j1与电容c18的一端、保险丝f1的一端相连；所述电流采样电阻r7与电池板负极j5相连；所述电池板负极j5与电容c18的另一端、电流采样电阻r7的一端相连；所述保险丝f1的另一端与二极管ds1的正极相连；所述二极管ds1的负极与电阻r23的一端、芯片u2的in端相连；所述电阻r23的另一端与芯片u2的en端相连；所述芯片u2的ss端与电容c20的一端相连；所述电容c20的另一端与地相连；所述芯片u2的bs端与电容c9的一端相连；所述芯片u2的comp端与电容c21的一端相连；所述电容c9的另一端与芯片u2的sw的一端、电感l0的一端相连；所述电感l0的另一端与电阻r25的一端、电容c19的一端、二极管ds2的正极相连；所述电阻r25的另一端与二极管ds0的负极、芯片u2的fb端、电阻r26的一端相连；所述电阻r26的另一端与二极管ds0的正极、地线、电阻r27的一端相连；所述电阻r27的另一端与所述电容c21的一端相连；所述电容c21的另一端与芯片u2的comp端；所述二极管ds2的负极与mos管q3相连；所述电池板正极j1、电池板负极j5接入至控制部件；

优选地，所述充电部件还包括：电阻r13、电阻r14；所述电阻r13的一端与电阻r14、mos管q3相连；所述电阻r13的另一端与电流采样电阻r7相连。

优选地，所述放电部件还包括：锂电池构件j2；所述锂电池构件j2与mos管q3、电流采样电阻r7相连。

优选地，所述放电部件还包括：二极管ds3；所述二极管ds3的正极与mos管q3、锂电池构件j2相连。

优选地，所述放电部件还包括：电容c1；所述电容c1的一端与二极管ds3的负极相连；所述电容c1的另一端与地线相连。

优选地，所述放电部件还包括：电容c3；所述电容c3的一端与二极管ds3的负极相连；所述电容c3的另一端与地线相连。

优选地，所述放电部件还包括：电感l0；所述电感l0与二极管ds3的负极相连。

优选地，所述放电部件还包括：led构件、mos管q4、电阻r8以及电阻r12；所述电阻r8的一端与mos管q4相连；所述电阻r8的另一端与电阻r12的一端相连；所述电阻12的另一端与led构件相连。

优选地，所述放电部件还包括：电感l2、芯片u6以及电阻r15；所述电感l2与mos管q4相连；所述芯片u6的sw端与电感l2相连；所述电阻r15与芯片u6的en端相连。

根据本发明提供的一种智能充放电控制管理方法，采用智能太阳能充放电控制管理装置，包括：

步骤s1：将电池板的电能经过电容c18滤波之后通过通过保险丝f1与二极管ds1之后进入芯片u2，经过芯片u2调整后输出到电感l0以及c19进行滤波之后进入ds2二极管再到mos管q3；

步骤s2：mos管q3通过u2a的mcu进行控制，通过采集电流采样电阻r7两端电压，经过芯片u7放大后送入芯片u2a进行处理，当mcu采集电池j2端的电压以及电池板充电电流后进行程序处理判断电池电量，如果电量充满后将会关闭mos管q3，未充满将继续打开mos管q3进行充电；

步骤s3：锂电池j2输出电能后通过ds3到电容c3与c1进行滤波，然后通过l1与芯片u1以及芯片u1的外围电路对电池电压进行升压操作，将锂电池的电压提升到系统工作所需的电压值，此电压为芯片u6、芯片u7、芯片u2a、芯片j4等提供电能。当u2a收到点亮led的信号后q4将被打开，同时u6的1脚将会收到u2a发出的打开后的led亮度值；

步骤s4：芯片u6得电启动，根据芯片u6的1脚信号实时调节led的亮度；

步骤s5：芯片u2a通过接受锂电池j4的红外信号来调节mos管q4打开的时间以及芯片u6的1脚上的亮度信号；

当u2a检测锂电池j2的电量低到30％时将强制u6降低功率至满功率的15％运行直至亮度时间结束，以节省电能，延长使用时间。

本发明结构合理，使用方便，克服了现有技术的缺陷；本发明电路布局合理，基于本发明所提供的硬件平台才能获得更好的技术效果；本发明实现了夜晚光照亮度降低时自动控制led按照预设的亮灯时间和亮度点亮，或者使用遥控器强制点亮，并切换亮灯亮度以及亮灯时间。所有的设置将会进行记忆，掉电不丢失。

具体地，在一个实施例中，一种太阳能led投光灯装置，在节能减排的大趋势下，太阳能在照明照明行业中的应用越来越广。产品采用多晶太阳能板、磷酸铁锂电池和led设计系列太阳能投光灯具。智能控制和发光模组一体化设计增加了产品的可靠性；同时原创的程序通过对太阳板和锂电池参数采样和算法保证了使用的安全性和功能多样性，成为市场性能领先的太阳能投光灯具；智能太阳能充放电管理模块是将太阳能电池板通过太阳光发出的电能充入锂电池内部，并通过控制板上的阻抗调节电路调节太阳能电池板的负载阻抗，使太阳能电池板的输出效率达到80％以上。太阳能充放电管理模块通过采集太阳能电池板电压在夜晚自动点亮led或者使用遥控器控制led点亮时，通过太阳能充放电管理模块上的led驱动控制电路点亮并控制led的亮度及其点亮时间。

目前太阳能灯具作为一种新的照明应用解决方案，可以在不使用外接电能的情况下使用。目前现有的太阳能灯具都存在太阳能电池板充电效率低下，led控制方式单一的问题。因此有必要设计研发一种高充电效率和灵活多变的led控制方式的充放电管理模块。

太阳能led投光灯装置充电工作如下：

太阳能能电池板的正负极通过j1、j5接入至控制模块，太阳能电池板的电能经过c18滤波之后通过通过f1保险丝与二极管ds1之后进入芯片u2，经过芯片u2调整后输出到电感l0以及c19进行滤波之后进入ds2二极管再到mos管q3，q3通过u2a的mcu进行控制，r7为太阳能电池板充电回路的电流采样电阻，通过采集r7两端电压锅u7放大后送入u2a进行处理，当mcu采集电池j2端的电压以及太阳能电池板充电电流后进行程序处理判断电池电量，如果电量充满后将会关闭q3，未充满将继续打开q3进行充电。

太阳能led投光灯装置放电控制：

锂电池j2输出电能后通过ds3到电容c3与c1进行滤波，然后通过l1与u1以及u1的外围电路对电池电压进行升压操作，将锂电池的电压提升到系统工作所需的电压值，此电压为u6、u7、u2a、j4等提供电能。当u2a收到点亮led的信号后q4将被打开，同时u6的1脚将会收到u2a发出的打开后的led亮度值。u6得电启动后会根据1脚的信号实时调节led的亮度。u2a通过接受j4的红外信号来调节q4打开的时间以及u6的1脚上的亮度信号。当u2a检测j2锂电池的电量低到30％时将强制u6降低功率至满功率的15％运行直至亮度时间结束，以节省电能，延长使用时间。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。