太阳能移动电源箱的制作方法_3

文档序号:9753654阅读:来源:国知局
电电压的66.7%时,充电控制电路42进入恒流充电模式,充电电流由内部的200mV基准电压和电流检测电阻Rcs设置,所述的充电电流为200mV/RCS。当电池组3的电压继续上升并接近恒压充电电压时,充电控制电路42进入恒压充电模式,充电电流逐渐减小,当充电电流减小到所设置的恒流充电电流的9.5%时,进入充电结束状态,此时充电电流为零。充电控制芯片ICl有两个状态指示管脚,分别为漏极开路输出管脚4脚和漏极开路输出管脚5脚,其中4脚为充电状态指示管脚,5脚为充电结束指示管脚。在涓流充电状态、恒流充电状态以及恒压充电状态,4脚内部的晶体管接通,输出为低电平;5脚内部的晶体管关断,输出高阻态,以指示充电状态。在充电结束状态,4脚内部的晶体管关断,输出为高阻态;5脚内部的晶体管接通,输出低电平,以指示充电结束。在充电结束状态,如果断开输入电源,再重新接入,将开始一个新的充电周期;如果电池组3的电压下降到再充电阈值(恒压充电电压的95.8%),也将自动开始新的充电周期。
[0027]请参阅图6,所述的电池组3包括依次串联连接的磷酸铁锂电池V1、磷酸铁锂电池V2、磷酸铁锂电池V3以及磷酸铁锂电池V4。所述的电池保护电路43包括电阻R9?电阻R30、电容C8?电容C17、M0S管M2?MOS管M7、热敏电阻RNTC、二极管D5及处理芯片IC2,所述的处理芯片IC2采用HD15L02。处理芯片IC2的2脚连接电阻R22的一端,电阻R22的另一端分别与电阻R23的一端、电容C8的一端、电阻R21的一端以及处理芯片IC2的28、16脚连接,电阻尺23的另一端连接处理芯片IC2的3脚,处理芯片IC2的4脚连接电容C13的一端,电容C13的另一端、电容C14的一端、电容C15的一端、电容C16的一端、热敏电阻RNTC的一端、电阻R24的一端、电容C17的一端、电阻R30的一端、处理芯片IC2的17、19脚、电容08的另一端、电容09的一端、电容ClO的一端、电容Cl I的一端、电容Cl 2的一端以及MOS管M7的源极共同连接磷酸铁锂电池Vl的负极,电容C14的另一端连接处理芯片IC2的5脚、电容C15的另一端连接处理芯片IC2的6脚,电容C16的另一端连接处理芯片IC2的7脚,热敏电阻RNTC的另一端连接处理芯片IC2的8脚,电阻R24的另一端连接处理芯片IC2的9脚,处理芯片IC2的10脚连接电阻R25的一端,处理芯片IC2的11脚连接电阻R26的一端以及MOS管M2的漏极,电阻R26的另一端、电阻R25的另一端、M0S管M2的源极以及电阻R29的一端共同连接所述的光伏组件5的负极端,MOS管M2的漏极连接MOS管M3的漏极,MOS管M3的源极分别与电阻R29的另一端、电阻R30的另一端以及电阻R28的一端连接,电阻R28的另一端分别与电容Cl7的另一端以及处理芯片IC2的14脚连接,处理芯片IC2的12脚连接电阻R27的一端,电阻R27的另一端连接MOS管M3的栅极,处理芯片IC2的20脚连接电阻R13的一端,电阻R13的另一端连接MOS管M7的栅极,MOS管M7的漏极连接电阻R9的一端,处理芯片IC2的21脚分别与电容C12的另一端以及电阻Rl 4的一端连接,电阻R14的另一端、电阻R9的另一端以及MOS管M6的源极共同与磷酸铁锂电池Vl的正极以及磷酸铁锂电池V2的负极连接,处理芯片IC2的22脚连接电阻Rl 5的一端,电阻Rl 5的另一端连接MOS管M6的栅极,MOS管M6的漏极连接电阻RlO的一端,处理芯片IC2的23脚分别与电容Cl I的另一端以及电阻Rl6的一端连接,电阻Rl6的另一端、电阻RlO的另一端以及MOS管M5的源极共同与磷酸铁锂电池V2的正极以及磷酸铁锂电池V3的负极连接,处理芯片IC2的24脚连接电阻Rl 7的一端,电阻Rl 7的另一端连接MOS管M5的栅极,MOS管M5的漏极连接电阻Rll的一端,处理芯片IC2的25脚分别与电容ClO的另一端以及电阻R18的一端连接,电阻R18的另一端、电阻Rll的另一端以及MOS管M4的源极共同与磷酸铁锂电池V3的正极以及磷酸铁锂电池V4的负极连接,处理芯片IC2的26脚连接电阻Rl 9的一端,电阻Rl 9的另一端连接MOS管M4的栅极,MOS管M4的漏极连接电阻R12的一端,处理芯片IC2的27脚分别与电容C9的另一端以及电阻R20的一端连接,电阻R20的另一端、电阻R12的另一端、磷酸铁锂电池V4的正极以及二极管D5的正极共同连接所述的光伏组件5的正极端,二极管D5的负极连接电阻R21的另一端。
[0028]所述的电池保护电路43具有过充电保护状态、过放电保护状态、放电过电流保护状态以及均衡功能。在过充电保护状态下,当电源箱处于电池充电状态且处理芯片IC2的14脚电压大于充电过流保护阈值V0VCC(-0.05V),即未发生过流时,只要磷酸铁锂电池V1、磷酸铁锂电池V2、磷酸铁锂电池V3或磷酸铁锂电池V4中任意电压值高于3.75V并持续了一段时间,处理芯片IC2即认为电池组3中发生过充电,11脚由高电平变为高阻态,并被电阻R26拉至低电平,使充电控制MOS管M2关断,停止充电。当满足下述两个条件之一即可以解除过充电保护状态:磷酸铁锂电池Vl?磷酸铁锂电池V4的电压都低于3.75V并持续一段时间;处理芯片IC2的10脚电压大于10mV(接入负载),磷酸铁锂电池Vl?磷酸铁锂电池V4的电压都低于3.75V并持续一段时间。在过放电保护状态下,当电源箱处于电池充电状态且处理芯片IC2的14脚电压小于第一放电过流保护阈值V0CU0.1V),即未发生放电过流时,只要磷酸铁锂电池V1、磷酸铁锂电池V2、磷酸铁锂电池V3或磷酸铁锂电池V4中任意电压值低于2V并持续了一段时间,处理芯片IC2即认为电池组3中出现了过放电状态,12脚由高电平变为低电平,将放电控制MOS管M3关断,停止放电,此时处理芯片IC2进入休眠模式。当满足下面两个条件之一即可解除过放电保护状态(休眠状态):处理芯片IC2的10脚电压等于OV且磷酸铁锂电池Vl?磷酸铁锂电池V4的电压都高于2V并持续一段时间;处理芯片IC2的10脚电压小于-1OOmV(接入充电控制电路),磷酸铁锂电池Vl?磷酸铁锂电池V4的电压都高于2V并持续一段时间。在放电过电流保护状态下,在放电期间,放电电流随着负载而变化,处理芯片IC2的14脚电压随着放电电流的增大而增大,当该电压高于第一放电过流保护阈值V0CU0.1V)并持续一段时间,即认为出现了一过电流状态;当该电压高于第二放电过流保护阈值V0C2(0.4V)并持续一段时间,即认为出现了另一过电流状态;当该电压高于短路保护阈值VSH0RT(0.8V)并持续短路保护延时TSH0RT(300uS),即认为出现了短路状态。三种状态中的任意一种状态出现后,处理芯片IC2的12脚由高电平变为低电平,关断放电控制MOS管M3,停止放电,同时,过流锁定端子1脚内部下拉电阻接入。通常VOCl <V0C2〈VSH0RT,过电流保护时处理芯片IC2的12脚被锁定为低电平,断开负载即可解除锁定。对于均衡功能,电池容量均衡功能是用来平衡电池组3中磷酸铁锂电池V1、磷酸铁锂电池V2、磷酸铁锂电池V3以及磷酸铁锂电池V4的电量。当磷酸铁锂电池Vl、磷酸铁锂电池V2、磷酸铁锂电池V3或磷酸铁锂电池V4的电池电压都低于或都高于平衡启动阈值电压3.65V时,由MOS管M4?MOS管M7以及电阻R9?电阻R12构成的平衡放电回路不会启动;否则电压高于均衡启动阈值3.65V的磷酸铁锂电池将启动对应平衡放电回路,使电池组3的电压放电至3.65V之下。在充电时,如果四节磷酸铁锂电池中电压最高的一磷酸铁锂电池进入过充电保护状态且其平衡放电回路是开启的,充电控制MOS管M2将关断,平衡放电回路将在使该节磷酸铁锂电池电压回到过充解除阈值电压3.65V后,再打开充电控制MOS管M2继续充电。经过多次充放电循环后,所有的磷酸铁锂电池的电压将全部充至3.65V以上,以此来消除各节电池容量的差异。
【主权项】
1.一种太阳能移动电源箱,包括箱体(1)、盖板(2)及电池组(3),所述的箱体(I)朝向盖板(2)的一侧构成有一箱体腔(11),盖板(2)与箱体(I)相配合,所述的电池组(3)设置在箱体腔(11)内,其特征在于:还包括单片机控制模块(4)及光伏组件(5),所述的单片机控制模块(4)设置在箱体腔(11)长度方向的中间,单片机控制模块(4)包括单片机(41)、充电控制电路(42)、电池保护电路(43)、第一过流检测电路(44)、输出控制和DC/DC升压电路(45)、第二过流检测电路(46)、输出控制和DC/DC USB接口电路(47)、指示电路(48)以及系统稳压电源电路(49),所述的单片机(41)分别与充电控制电路(42)、第一过流检测电路(44)、输出控制和DC/DC升压电路(45)、第二过流检测电路(46)、输出控制和DC/DC USB接口电路(47)、指示电路(48)以及光伏组件(5)电连接,所述的充电控制电路(42)与光伏组件(5)以及电池保护电路(43)电连接,所述的电池保护电路(43)与第一过流检测电路(44)、第二过流检测电路(
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