专利名称：智慧型太阳能照明电充放电控制装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种智慧型太阳能照明电充放电控制装置，尤其是一种可对蓄电池的充放电特性做最有效运用的太阳能充放电控制装置。
现有的太阳能照明设备，因采用通过太阳能板在白天吸收太阳能，并将其转换为电能的方式储存在蓄电池或充电电池中，而在夜晚或亮度不足时，通过蓄电池或充电电池自行放电，达到照明的效果，这类设备由于能节约能源，并能免除连接电源线的不便，故而相当受消费者的喜爱。然而，由于其相关的太阳能充放电回路仅以简单的回路相连接，并未考虑蓄电池，或充电电池以及照明器具本身的特性，导致照明效果欠佳以及容易造成蓄电池或充电电池使用寿命降低等情况。即现有的太阳能照明灯的充放电回路，系将太阳能集电板的输出端直接与蓄电池或充电电池连接，在未经过适当处理的情况下，自动对蓄电池或充电电池进行充电，如众所周知，蓄电池或充电电池本身具有所谓“记忆效应”，当在未完全放电的情况下，不断对其充电时，将导致可用容量不断缩减，当可用容量缩减至接近零时，蓄电池或充电电池则无法再使用。所以，由于现有太阳能照明器具存在着上述不足，使照明亮度以及照明持续时间随着使用时间的加长而日渐缩短。再者，对于照明器具本身而言，必须通过较高电压才能触发点亮，而维持点亮则仅需较低电压即可，然而现有公知的太阳能充放电回路的设计，更未考虑蓄电池输出电压高低的问题，完全由同一个蓄电池或充电电池提供照明灯使用，如此，当蓄电池或充电电池的电压达到照明灯持续点亮的电压，而未达到触发照明灯所需的电压时，仍视同无电状态，此举显然不利于提高蓄电池能量的运用效率。故前述公知的太阳能充放电照明灯，由于未考虑电池以及照明灯的基本特性，不仅造成电池使用寿命大幅度降低，而且在能源运用上也不太理想，确有加以改善的必要。
本实用新型的目的在于提供一种智慧型太阳能照明电充放电控制装置，除保证电池达到较好的使用寿命之外，更令电池的能量达到更良好的运用效率。
本实用新型的技术方案是，所述智慧型太阳能照明电充放电控制装置包括--电池组，至少由一个蓄电池或充电电池构成；--太阳能集电板，由太阳能板构成；--照明负载；--微电脑，由中央处理器、数据存储器构成；--模似/数字转换器，连接在微电脑与各电池组之间，可将电池组各个电池的输出电压送至微电脑处，用于判别各电池的输出电压状态；--输入/输出控制电路，由与电池组的电池等量的控制单元构成，各控制单元由数个开关连接于太阳能集电板与照明负载之间，各个开关受控于微电脑；从而构成一种根据各电池电压数值的高低，使微电脑能选择性地取用特定的电池进行充电与放电，使电池达到最佳运用率，并降低“记亿效应”，延长使用寿命。
所述输入/输出控制电路的开关由继电器构成，在输入/输出控制电路与负载之间可设置一负载驱动器，在输入/输出控制电路各控制单元的开关与电池之间串接有逆向保护二极管。
所述微电脑包括键盘、计时器及显示器。所述蓄电池由多组独立的蓄电池组成，且各蓄电池的输出端通过模拟/数字转换器与中央处理器的一输入端连接。
本实用新型具有下列优点和极积效果本实用新型提供的智慧型太阳能照明电充放电控制装置的模拟/数字转换器用于持续监测各组蓄电池的输出电压值，并通过微电脑选择性地控制输入/输出控制电路，以便决定哪一组蓄电池进行放电，哪一组蓄电池接收太阳能集电板的能量而对其进行充电，构成一种由微电脑选择性控制蓄电池使用时机的充放电控制装置，使得蓄电池达到最佳的运用效率。
本实用新型提供的智慧型太阳能照明电充放电控制装置，在其放电作业上，通过微电脑监测各组蓄电池的电压，首先选取最高输出电压的蓄电池来启动照明灯，待启动照明灯后，再自动将照明电源切换到输出电压最低的蓄电池上(其电压也必须在可放电电位以上)，以提供较低电压，维持照明器具持续点亮，若该蓄电池电压过低时(即低于持续点亮电位)，则依次自动切换至次低电压的蓄电池上，故而，本实用新型可使蓄电池能源达到最有效的运用，且在前述最低电压的蓄电池进行放电的情况下，更可消除其记意效应，使之具有延长电池使用寿命的功效。
本实用新型之智慧型太阳能照明电力充放电控制装置，在通过太阳能集电板对蓄电池进行充电的同时，还通过微电脑判断各蓄电池的电压值，并选取输出电压最低的蓄电池优先进行充电，这样，不仅可避免蓄电池未完全放电即开始充电的“记忆效应”，还可使各组蓄电池的充放电使用率较为一致，免除对特定电池过度充放电的影响。
图1为本实用新型之方框图；图2为本实用新型之输出/输入控制装置的电路以下结合附图对本实用新型做进一步详述。
图中，10为中央处理器，11为模拟/数字转换器，12为显示器，13为数据存储器，14为程序存储器，15为键盘，16为计时器，20为蓄电池组，21、22为蓄电池，30为太阳能集电板，40为输入/输出控制电路，该输入/输出控制电路的开关由继电器构成，41、42为单元控制电路，411-422为继电器，50为负载驱动器，该负载驱动器设于输入/输出控制电路40与负载60之间，60为负载。
如图1所示，本实用新型之智慧型太阳能照明电充放电控制装置包括一微电脑(由中央处理器10、显示器12、数据存储器13<RAM>、程序存储器14<ROM>、键盘15以及计时器16构成)、一输入/输出控制电路40、一模拟/数字转换器11(A/D)、电池组20、一太阳能集电板30以及负载驱动器50与负载60共同组成，而前述构成微电脑内部结构的各项均为现有技术的基本构造，并非本发明之特征，故不予详述，特予陈明。
在前述图1中，所述蓄电池组20由多组独立的蓄电池组成，各个蓄电池的输出端通过模拟/效字转换器11与中央处理器10的一输入端连接，使中央处理器10不断地检测各蓄电池的输出电压值，然后以中央处理器10的一输出端送出选择信号至输入/输出控制电路40，以供选择性地令哪一个蓄电池进行充电(通过太阳能集电板30)或放电(供负载60使用)。而图1之负载驱动器50为一般公知的电压转换器或能量变换器(CONVERTER)，以便转换蓄电池的电压供负载60使用，故在此不予赘述。
关于前述用于选择不同蓄电池的输入/输出控制电路40的详细结构，如图2之左侧所示，其内部由使用与蓄电池等量的控制单元41、42所构成(图面中为便于解释，仅以两组为代表)，各组控制单元41、42各以两组继电器411、412和421、422构成，其中一组继电器411、421的动作接点跨接于太阳能集电板30与相应的蓄电池21、22之间，以作为充电继电器使用，而另一组继电器412、422则连接在相应的蓄电池21、22与负载驱动器50之间，作为放电继电器使用，且在其间串接有逆向保护二极管，以隔开各组控制单元，防止电流逆流，图中各个蓄电池21、22的正端点通过模拟/数字转换器11送入至中央处理器10中，以检测各蓄电池的现在电压值，而各个控制单元41、42的继电器411、412、421、422的线圈端则直接与中央处理器10的各个选择输出端连接，即，在此构造设计下，使各个控制单元41、42的启闭完全由中央处理器10进行控制。
如前所述，在图2右侧的程序存储器的控制下，使中央处理器10依照如下方式进行选择性充电及选择性放电操作，使各个蓄电池达到最均匀的利用，并具有良好使用寿命，降低“记忆效应”。其动作方式是，当处于充电模式时，中央处理器10即为自动选取输出电压最低的蓄电池，若以蓄电池21的电压最低为例，则对控制单元41的充电继电器411通电，使其接通太阳能集电板30，故而可对蓄电池21进行充电，当蓄电池充电额满时，(亦由中央处理器检测)，则切换至次低电压的蓄电池，并对其进行充电，如此依次对各蓄电池进行选择性充电。
当欲点亮负载60的作业时，由中央处理器10检测出最高输出电压的蓄电池作为触发源，使相应的控制单元的放电继电器通电，使得负载60得以瞬间点亮，然后再在中央处理器10控制之下，使负载60继续得到由最低电压的蓄电池供给的持续照明电，待该蓄电池放电至设定值时，再切换至电压次低的蓄电池上，按此方式依次进行选择性切换。
故由前述说明可知，在本发明的放电作业下，最高电压的蓄电池作为触发用，然后交由最低电压的蓄电池持续供电，如此，不仅令低电压的蓄电池做最为有效的利用，亦可达到消除记忆效应提高使用寿命的目的。而在充电作业下，亦由最低电压处开始充电，以便免除电池充电不当的问题，且由最低电压处开始进行充电时，每次最低电压的蓄电池均不相同，从而使蓄电池的使用率更趋均匀，避免因使用不均而使使用寿命长短不一的缺点，故本发明为一种已考虑电池及负载特性并让其形成一种可发挥用电效率及降低电池耗损的智慧型太阳能照明电充放电控制装置，确为一具有新颖性及创造性的结构。
权利要求1，一种智慧型太阳能照明电充放电控制装置，包括--电池组，至少由-个蓄电池或充电电池构成；--太阳能集电板，由太阳能板构成；--照明负载；--微电脑，由中央处理器、数据存储器构成；--模似/数字转换器，连接在微电脑与各电池组之间；其特征在于它还包括输入/输出控制电路。
2，根据权利要求1所述的控制装置，其特征在于所述输入/输出控制电路由与电池组的电池等量的控制单元构成，各控制单元由数个开关连接于太阳能集电板与照明负载之间，各开关与微电脑相连并受微电脑控制。
3，根据权利要求1或2所述的控制装置，其特征在于输入/输出控制电路的开关由继电器构成。
4，根据权利要求1所述的控制装置，其特征在于在输入/输出控制电路与负载之间可设置一负载驱动器。
5，根据权利要求1所述的控制装置，其特征在于微电脑包括有键盘、计时器及显示器。
6，根据权利要求1所述的控制装置，其特征在于输入/输出控制电路的各控制单元的开关与电池之间串接有逆向二极管。
专利摘要本实用新型提供一种智慧型太阳能照明电充放电控制装置,包括微电脑、模拟/数字转换器、多组蓄电池、多组输入/输出控制电路以及太阳能集电板。各蓄电池的输出均通过模拟/数字转换器与微电脑连接,且输入/输出控制电路也受控于微电脑做选择性启闭,充电时由输出电压最低的蓄电池依次进行充电,降低蓄电池记忆效应,使电能得到有效利用;放电时,用最高电压的蓄电池触发点亮负载,然后自动切换到最低电压的蓄电池,以提供负载所需的持续电,提高蓄电池的使用寿命。
文档编号H02J7/00GK2344909SQ9824004
公开日1999年10月20日 申请日期1998年8月17日 优先权日1998年8月17日
发明者谢顺胜 申请人:谢顺胜