太阳能LED路灯用蓄电池保护装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种太阳能LED路灯用蓄电池保护装置，旨在解决现有太阳能路灯不能检测蓄电池的使用状态、不能有效防止蓄电池过充、过放电而导致的使用寿命缩短的技术问题。本实用新型专利技术包括电压采样单元和输出控制单元；电压采样单元用于采集所述蓄电池的电压信号并生成控制信号，输出控制单元用于接收所述控制信号以改变电路的通断状态；电压采样单元包括电压比较器，电压比较器的比较电压输入端通过分压电阻与蓄电池串联，电压比较器的基准电压输入端与蓄电池之间串联有稳压二极管；输出控制单元包括继电器以及继电器驱动电路。本实用新型专利技术的有益技术效果在于：能够有效检测蓄电池的充放电状态并及时调整以延长其使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
太阳能LED路灯用蓄电池保护装置
本技术涉及太阳能供电装置
，具体涉及一种太阳能LED路灯用蓄电池保护装置。
技术介绍
蓄电池是太阳能方阵的储能装置，其作用是将方阵在有日照时产生的多余电能储存起来，在晚间或阴雨天时供负载使用。蓄电池是一种化学电源，它将直流电能转变为化学能储存起来。需要时再把化学能转变为电能释放出来。该能量转换过程是可逆的，前者称为蓄电池充电，后者称为蓄电池放电。蓄电池的使用过程以及维护工作对蓄电池寿命有很大影响。首先，放电深度对蓄电池的循环寿命影响很大，蓄电池经常深度放电，循环寿命将缩短。其次，在达到充满状态后，还继续充电，即为蓄电池的过充电，这样的做法可能导致电池内压升高、电池变形、漏液等情况发生，电池的性能也会显著降低和损坏。现有的太阳能路灯通过开关实现蓄电池充放电过程的切换，百天有光照时接通充电回路为蓄电池充电，夜晚无光照时断开充电回路并接通负载进行照明。这种开光通常为定时器或者光敏电阻，以此蓄电池实现充放电的交替进行。但是这种方式不能有效的检测蓄电池的使用状态，不能针对蓄电池的充放电状态进行有效控制，从而使蓄电池的使用寿命大大缩短。
技术实现思路
本技术要解决现有太阳能路灯不能检测蓄电池的充放电状态、不能有效防止蓄电池的过充、过放电而导致其使用寿命缩短的技术问题。为解决上述技术问题，本技术采用如下技术方案：设计一种太阳能LED路灯用蓄电池保护装置，包括电压采样单元和输出控制单元；电压采样单元用于采集蓄电池的电压信号并生成控制信号，输出控制单元用于接收产生的控制信号以改变电路的通断状态；电压采样单元包括电压比较器，电压比较器的比较电压输入端通过分压电阻与蓄电池串联，电压比较器的基准电压输入端通过稳压二极管与蓄电池相连；输出控制单元包括继电器以及继电器驱动电路。进一步的，分压电阻为电位器，针对不同规格的蓄电池通过调节电位器的阻值来调整过充、过放电压的预设值。进一步的，继电器驱动电路包括两个串联的NPN三极管，后一级三极管的基极与前一级三级管的集电极相连，利用三极管的开关特性来驱动继电器，并且串联两个三极管经二极放大提高驱动能力。进一步的，蓄电池的充电端和放电端均设置有发光二极管，起到标识蓄电池工作状态的作用。进一步的，蓄电池还连接有电熔丝，当异常因素导致充、放电电流过大时可以及时切断回路。进一步的，电压比较器为LM339电压比较器，该电压比较器切换速度快，延迟时间小，有助于提高电路的运行效率。与现有技术相比，本技术的有益技术效果在于：1.本技术能够有效检测蓄电池的运行状态，利用分压电阻配合电压比较器能够准确的检测蓄电池电压的变化，当该检测到的电压值超过或者低于预设值时，电压比较器能够输出控制信号。2.本技术能够有效保护蓄电池，在蓄电池出现过充、过放电时能及时切断电源，借此有效延长蓄电池的使用寿命。3.本技术结构简单，通过电压比较器实现电压信号的采集并控制继电器实现电路状态的切换，不需要复杂的软硬件结构，而且实现了自动切换，无需人工操作。附图说明图1为本技术太阳能LED路灯用蓄电池保护装置电路结构图。具体实施方式下面结合附图和实施例来说明本技术的具体实施方式，但以下实施例只是用来详细说明本技术，并不以任何方式限制本技术的范围。以下实施例中所涉及的单元模块、零部件、结构、机构，如无特别说明，则均为常规市售产品。实施例1：一种太阳能LED路灯用蓄电池保护装置，参见图1，COM1为太阳能板输入接口，其两端并联有发光二极管LED2和蓄电池，COM2为蓄电池的输入输出接口，COM2的接口处串联有熔丝FUSE1。发光二极管和蓄电池通过继电器J1的触点K1与太阳能板电连接。电压比较器U1A为蓄电池充电电压采集单元，其“+”输入端通过稳压二极管ZD1与蓄电池相连，“-”输入端通过电位器RP1与蓄电池相连；电压比较器U1B为放电电压采集单元，其“-”输入端通过稳压二极管ZD1与蓄电池相连，“+”输入端通过电位器RP2与蓄电池相连；电压比较器U1A的输出端连接有三极管Q1，三极管Q1的集电极与三极管Q2的基极相连，三极管Q2的集电极与继电器J1相连，集电极J1的另一端连接在蓄电池上；电压比较器U1B的输出端连接有三极管Q3，三极管Q3的集电极与三极管Q4的基极相连，三极管Q4的集电极与继电器J2相连，集电极J2的另一端连接在蓄电池上。三极管Q4的集电极与发光二极管LED1的负极串联接地，LED1的正极通过继电器J2的触点K2与蓄电池相连。在本实施例中，电压比较器U1A、U1B均采用LM339电压比较器，LM339是一款专业的电压比较器，切换速度快，延迟时间小，可有效提高电路的工作效率。本实施例的工作过程如下：电压比较其U1A以及其输出端串联的继电器构成过充控制回路，当白天有太阳光处于正常充电状态时，由太阳能板产生电能经继电器J1的触点K1向蓄电池充电，当蓄电池电压较低，由于稳压管ZD1的嵌位作用，使得ZD1两端的电压大于电位器RP1两端的电压，即电压比较器U1A的“+”输入端大于“-”输入端，此时U1A输出高电平，三极管Q1导通，同时Q2截止，继电器J1没有电流通过；随着充电的进行，电位器RP1两端的电压逐渐增大，而稳压管ZD1两端的电压不变，当蓄电池的电压高于充电预设值时，电池处于过充状态，此时电位器RP1两端的电压大于稳压管ZD1两端的电压，即U1A“-”输入端电压高于“+”输入端电压，U1A输出低电平，Q1截止，同时Q2导通，继电器线圈J1通电，继电器触点K1断开并与LED2连接的触点相连，充电中断并且过充指示灯LED1点亮，实现过充保护。电压比较其U1B以及其输出端串联的继电器构成过放控制回路，当夜晚无光照蓄电池正常放电时，放电电路正常工作，继电器K2的触点与路灯的开关K3相连。此时蓄电池电量充足，电位器RP2两端的电压大于稳压器ZD1两端的电压，即电压比较器U1B的“+”输入端大于“-”输入端，此时U1A输出高电平，三极管Q3导通，Q4截止，继电器J2没有电流通过；随着放电的进行，蓄电池的电压逐渐降低，电位器RP2两端的电压随之降低，但稳压管ZD1两端的电压不变，当蓄电池的电压低于放电预设值时，认为蓄电池处于过放状态，此时电位器RP2两端的电压小于稳压管ZD1两端的电压，即电压比较器U1B的“+”输入端电压低于其“-”输入端电压，则U1B输出低电平，三极管Q3截止，同时Q4导通，继电器线圈J2通电，继电器J2的触点K2断开并与LED1相连，放电中断并且过放指示灯LED1点亮，实现过放保护。上面结合附图和实施例对本技术作了详细的说明，但是，所属
的技术人员能够理解，在不脱离本技术宗旨的前提下，还可以对上述实施例中的各个具体参数进行变更，形成多个具体的实施例，均为本技术的常见变化范围，在此不再一一详述。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种太阳能LED路灯用蓄电池保护装置，包括电压采样单元和输出控制单元；其特征在于：所述电压采样单元用于采集所述蓄电池的电压信号并生成控制信号，所述输出控制单元用于接收所述控制信号以改变电路的通断状态；所述电压采样单元包括电压比较器，所述电压比较器的比较电压输入端通过分压电阻与所述蓄电池串联，所述电压比较器的基准电压输入端与所述蓄电池之间串联有稳压二极管；所述输出控制单元包括继电器以及继电器驱动电路。

【技术特征摘要】
1.一种太阳能LED路灯用蓄电池保护装置，包括电压采样单元和输出控制单元；其特征在于：所述电压采样单元用于采集所述蓄电池的电压信号并生成控制信号，所述输出控制单元用于接收所述控制信号以改变电路的通断状态；所述电压采样单元包括电压比较器，所述电压比较器的比较电压输入端通过分压电阻与所述蓄电池串联，所述电压比较器的基准电压输入端与所述蓄电池之间串联有稳压二极管；所述输出控制单元包括继电器以及继电器驱动电路。2.根据权利要求1所述的太阳能LED路灯用蓄电池保护装置，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：李涛，赵崇崇，
申请(专利权)人：郑州朗威电子科技有限公司，
类型：新型
国别省市：河南,41