一種鋰電型太陽(yáng)能路燈對(duì)鋰電池安全充電保護(hù)電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及鋰電池太陽(yáng)能路燈，特別涉及一種鋰電型太陽(yáng)能路燈對(duì)鋰電池安全充電保護(hù)電路。
【背景技術(shù)】
[0002]太陽(yáng)能路燈由鉛酸電池儲(chǔ)能型逐步向鋰電儲(chǔ)能型過渡。鋰電池在應(yīng)用過程中必須對(duì)電池進(jìn)行管理，特別是太陽(yáng)能充電的情況下，一般選擇鋰電池充電時(shí)的平臺(tái)電壓作為充電的參考電壓，這樣以來，實(shí)際充電過程中，光伏組件的空載電壓高于鋰電池最大電壓的20%以上，如果保護(hù)失效而不能關(guān)斷對(duì)鋰電池的繼續(xù)充電，則鋰電池必然因?yàn)檫^充而起火。市場(chǎng)上的鋰電型太陽(yáng)能路燈的保護(hù)方法多沿用電動(dòng)自行車對(duì)鋰電池保護(hù)方法，但太陽(yáng)能路燈與電動(dòng)自行車對(duì)鋰電池保護(hù)的條件不同，電動(dòng)自行車使用的電源適配器對(duì)鋰電池充電，對(duì)充電電壓進(jìn)行了限制，其安全性有一定的保障，而太陽(yáng)能路燈對(duì)鋰電池的充電，為了減小損耗通常采用光伏組件電壓直接充電，但在鋰電池充滿時(shí)，由于光伏組件的特性，光伏組件會(huì)接近于空載，而光伏組件的空載電壓高于鋰電池最大電壓的20%以上，如此高的電壓長(zhǎng)期加在鋰電池上會(huì)造成鋰電池性能的降低甚至損壞。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型的目的在于提供一種鋰電型太陽(yáng)能路燈對(duì)鋰電池安全充電保護(hù)電路，是針對(duì)光伏組件的電壓遠(yuǎn)高于鋰電池組的最大電壓的情況和安全性，提出的一種鋰電池的電路及方法，電路使用雙重保護(hù)，外加溫度保險(xiǎn)絲的保護(hù)方法。電路在正常充電的情況下不會(huì)觸發(fā)保險(xiǎn)絲，一旦第一道保護(hù)失效，第二道保護(hù)即觸發(fā)，從而熔斷保險(xiǎn)絲，充放電永久終止。
[0004]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是:
[0005]一種鋰電型太陽(yáng)能路燈對(duì)鋰電池安全充電保護(hù)電路，包括鋰電池組和光伏電源，光伏電源與鋰電池組之間有一個(gè)充電回路，充電回路中設(shè)置有充電保護(hù)電路，其中，所述充電回路在電池組和光伏電源之間串接有第一電子充電開關(guān)和一個(gè)溫度熱敏保險(xiǎn)絲，圍繞保險(xiǎn)絲設(shè)置有一個(gè)阻性發(fā)熱元件；所述充電保護(hù)電路中分別設(shè)置有一級(jí)保護(hù)電路和二級(jí)保護(hù)電路，一級(jí)保護(hù)電路用于對(duì)鋰電池的充電一級(jí)過壓保護(hù)，所述二級(jí)保護(hù)電路用于對(duì)鋰電池充電的二級(jí)過壓保護(hù)，一級(jí)保護(hù)電路的輸出連接第一電子充電開關(guān)、控制第一電子充電開關(guān)的開與關(guān)，二級(jí)保護(hù)電路的輸出連接一個(gè)電流放大電路，電流放大電路的輸出連接所述阻性發(fā)熱元件一端，阻性發(fā)熱元件另一端連接在鋰電池組電極與溫度熱敏保險(xiǎn)絲之間。
[0006]一種鋰電型太陽(yáng)能路燈對(duì)鋰電池安全充電保護(hù)電路，包括鋰電池組和光伏電源，光伏電源與鋰電池組之間有一個(gè)充電回路，充電回路中設(shè)置有充電保護(hù)電路，其中，所述充電回路在電池組和光伏電源之間串接有第一電子充電開關(guān)、第二電子充電開關(guān)和一個(gè)溫度熱敏保險(xiǎn)絲，圍繞保險(xiǎn)絲設(shè)置有一個(gè)阻性發(fā)熱元件；所述充電保護(hù)電路中分別設(shè)置有一級(jí)保護(hù)電路和二級(jí)保護(hù)電路，一級(jí)保護(hù)電路用于對(duì)鋰電池的充電一級(jí)過壓保護(hù)，所述二級(jí)保護(hù)電路用于對(duì)鋰電池充電的二級(jí)過壓保護(hù)，一級(jí)保護(hù)電路的輸出連接第一電子充電開關(guān)、控制第一電子充電開關(guān)的開與關(guān)，二級(jí)保護(hù)電路的輸出連接第二電子充電開關(guān)、控制第二電子充電開關(guān)的開與關(guān)，所述第一電子充電開關(guān)和第二電子充電開關(guān)相互串聯(lián)，其中，所述第二電子充電開關(guān)與光伏電源一端電極連接，所述第一電子充電開關(guān)通過充電保護(hù)電路連接鋰電池組一端電極，鋰電池組另一端電極通過所述溫度熱敏保險(xiǎn)絲連接光伏電源另一端電極，一個(gè)電流放大電路的輸入兩端跨接在所述第二電子充電開關(guān)兩端，電流放大電路的輸出連接所述阻性發(fā)熱元件一端，阻性發(fā)熱元件另一端連接在鋰電池組另一端電極與溫度熱敏保險(xiǎn)絲之間。
[0007]方案進(jìn)一步是:所述溫度熱敏保險(xiǎn)絲是80°C至250°C溫度熔斷型保險(xiǎn)絲，所述熔斷型保險(xiǎn)絲被固定在一個(gè)電絕緣殼體中，殼體兩端設(shè)置有接線端子，所述阻性發(fā)熱元件是電阻絲，所述電阻絲纏繞在電絕緣殼體的表面，電阻絲的外面有電絕緣保溫材料覆蓋。
[0008]方案進(jìn)一步是:所述一級(jí)保護(hù)電路包括一個(gè)微處理控制器、充電電流取樣電路和充電電壓取樣電路，所述充電電流取樣電路和充電電壓取樣電路串聯(lián)在充電回路中，充電電流取樣電路和充電電壓取樣電路的輸出信號(hào)分別連接至微處理控制器的信號(hào)采樣輸入電路端，所述微處理控制器設(shè)有兩個(gè)輸出控制端，一個(gè)控制端作為一級(jí)保護(hù)電路的輸出連接第一電子充電開關(guān)控制端，另一個(gè)控制端作為電流放大電路的控制端連接電流放大電路。
[0009]方案進(jìn)一步是:所述一級(jí)保護(hù)電路和二級(jí)保護(hù)電路包括一個(gè)微處理控制器、充電電流取樣電路和充電電壓取樣電路，所述充電電流取樣電路和充電電壓取樣電路串聯(lián)在充電回路中，充電電流取樣電路和充電電壓取樣電路的輸出信號(hào)分別連接至微處理控制器的信號(hào)采樣輸入電路端，所述微處理控制器設(shè)有兩個(gè)輸出控制端，一個(gè)控制端作為一級(jí)保護(hù)電路的輸出連接第一電子充電開關(guān)控制端，另一個(gè)控制端作為二級(jí)保護(hù)電路的輸出連接第二電子充電開關(guān)控制端。
[0010]方案進(jìn)一步是:所述二級(jí)過壓的過壓值大于一級(jí)過壓的過壓值。
[0011]本實(shí)用新型的有益效果是:結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，本實(shí)用新型的連接與保護(hù)方式，可以實(shí)現(xiàn)鋰電池安全充電，防止因過充電而導(dǎo)致鋰電池起火。此電路的優(yōu)點(diǎn)還在于，正常情況下，不會(huì)出現(xiàn)溫度保險(xiǎn)絲的誤動(dòng)作；只有在第一電子充電開關(guān)失效并且為短路失效后，同時(shí)在光伏充電的情況下才可能觸發(fā)溫度保險(xiǎn)絲。也就是兩個(gè)條件同時(shí)具備時(shí)，保險(xiǎn)絲才能動(dòng)作，這大大減小由于保險(xiǎn)絲的誤動(dòng)作所產(chǎn)生的維護(hù)成本。
[0012]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作一詳細(xì)描述。
【附圖說明】
[0013]圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例1電路基本邏輯框圖；
[0014]圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例1帶有微處理器電路的基本邏輯框圖；
[0015]圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例2電路基本邏輯框圖；
[0016]圖4是本實(shí)用新型實(shí)施例2帶有微處理器電路的基本邏輯框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]實(shí)施例1:
[0018]一種鋰電型太陽(yáng)能路燈對(duì)鋰電池安全充電保護(hù)電路實(shí)施例，如圖1所示，包括鋰電池組I和光伏電源2，鋰電池組為路燈供電；光伏電源與鋰電池組之間有一個(gè)充電回路3，光伏電源的電池板安裝在路燈桿頂端，鋰電池組和充電回路安裝在一個(gè)控制盒中，充電回路中設(shè)置有充電保護(hù)電路，其中，所述充電回路在電池組和光伏電源之間串接有第一電子充電開關(guān)301和一個(gè)溫度熱敏保險(xiǎn)絲303，圍繞保險(xiǎn)絲設(shè)置有一個(gè)阻性發(fā)熱元件304 ;所述充電保護(hù)電路中分別設(shè)置有一級(jí)保護(hù)電路305和二級(jí)保護(hù)電路306，一級(jí)保護(hù)電路用于對(duì)鋰電池的充電過流和一級(jí)過壓保護(hù)，所述二級(jí)保護(hù)電路用于對(duì)鋰電池充電的二級(jí)過壓保護(hù)，一級(jí)保護(hù)電路的輸出連接第一電子充電開關(guān)、控制第一電子充電開關(guān)的開與關(guān)，二級(jí)保護(hù)電路的輸出連接一個(gè)電流放大電路307，電流放大電路的輸出連接所述阻性發(fā)熱元件一端，阻性發(fā)熱元件另一端連接在鋰電池組電極與溫度熱敏保險(xiǎn)絲之間。
[0019]實(shí)施例中:如圖2所示，所述一級(jí)保護(hù)電路包括一個(gè)微處理控制器308 (當(dāng)然不僅限于微處理器電路，還可以是其它分立電路和集成電路，這里只是一種優(yōu)選方案)、充電電流取樣電路309和充電電壓取樣電路310，所述充電電流取樣電路和充電電壓取樣電路串聯(lián)在充電回路中，充電電流取樣電路和充電電壓取樣電路的輸出信號(hào)分別連接至微處理控制器的信號(hào)采樣輸入電路端，所述微處理控制器設(shè)有兩個(gè)輸出控制端，一個(gè)控制端作為一級(jí)保護(hù)電路的輸出連接第一電子充電開關(guān)控制端，另一個(gè)控制端作為電流放大電路的控制端連接電流放大電路，電流放大電路是一種公知的電路，是將輸入信號(hào)用大電流輸出的方式連接阻性發(fā)熱元件。
[0020]實(shí)施例2:
[0021]一種鋰電型太陽(yáng)能路燈對(duì)鋰電池安全充電保護(hù)電路，如圖3所示:包括鋰電池組I和光伏電源2，鋰電池組為路燈供電；光伏電源與鋰電池組之間有一個(gè)充電回路3，光伏電源的電池板安裝在路燈桿頂端，鋰電池組和充電回路安裝在一個(gè)控制盒中，充電回路中設(shè)置有充電保護(hù)電路，其中，所述充電回路在電池組和光伏電源之間串接有第一電子充電開關(guān)301、第二電子充電開關(guān)302和一個(gè)溫度熱敏保險(xiǎn)絲303，圍繞保險(xiǎn)絲設(shè)置有一個(gè)阻性發(fā)熱元件304 ;所述充電保護(hù)電路中分別設(shè)置有一級(jí)保護(hù)電路305和二級(jí)保護(hù)電路306，一級(jí)保護(hù)電路用于對(duì)鋰電池的充電過流和一級(jí)過壓保護(hù)，所述二級(jí)保護(hù)電路用于對(duì)鋰電池充電的二級(jí)過壓保護(hù)，一級(jí)保護(hù)電路的輸出連接第一電子充電開關(guān)、控制第一電子充電開關(guān)的開與關(guān)，二級(jí)保護(hù)電路的輸出連接第二電子充電開關(guān)、控制第二電子充電開關(guān)的開與關(guān)，所述第一電子充電開關(guān)和第二電子充電開關(guān)相互串聯(lián)，其中，所述第二電子充電開關(guān)與光伏電源一端電極(負(fù)極)連接，所述第一電子充電開關(guān)通過充電保護(hù)電路連接鋰電池組一端電極(負(fù)極)，鋰電池組負(fù)極通過所述溫度熱敏保險(xiǎn)絲連接光伏電源另一端電極(正極)，一個(gè)電流放大電路307的輸入兩端跨接在所述第二電子充電開關(guān)兩端，電流放大電路的輸出連接所述阻性發(fā)熱元件一端，阻性發(fā)熱元件另一端連接在鋰電池組另一端電極(正極)與溫度熱敏保險(xiǎn)絲之間。
[0022]實(shí)施例中對(duì)鋰電池在充電過程中采取了二級(jí)保護(hù)。第一級(jí)保護(hù)為常規(guī)保護(hù)，它包括過壓，過放、均衡等。第二級(jí)保護(hù)為主要是過壓保護(hù)，且過壓值高于第一級(jí)保護(hù)所設(shè)置的過壓值。實(shí)施例中:所述溫度熱敏保險(xiǎn)絲是80°C至250°C溫度熔斷型保險(xiǎn)絲，例如鉛錫合金或低熔點(diǎn)其它合金的組合，從市場(chǎng)上可以直接采購(gòu)到，所述熔斷型保險(xiǎn)絲被固定在一個(gè)電絕緣殼體中(例如云母片或玻璃布?xì)んw)，殼體兩端設(shè)置有接線端子，所述阻性發(fā)熱元件是電阻絲，所述電阻絲纏繞在電絕緣殼體的表面，電阻絲的外面有電絕緣保溫材料覆蓋(如玻璃布)用環(huán)氧樹脂粘接固定。當(dāng)給電阻絲電流驅(qū)動(dòng)時(shí)，