專利名稱：一種用于太陽能燈的充放電控制電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及到控制電路領(lǐng)域，具體涉及到一種用于太陽能燈的充放電控制電路。
技術(shù)背景 目前在大部分城市中，使用的電能包括一部分使用可再生資源所產(chǎn)生的電能外，其它很大一部分都是在城市中利用煤等可燃物進(jìn)行燃燒所產(chǎn)生的電能。而且在工業(yè)生產(chǎn)的不少領(lǐng)域中，更是消耗不少的各類不可再生的能源資源。為此我國作為能源消耗大國，每年的煤炭、石油消耗量都居世界前列，人們越來越清楚地認(rèn)識到能源對于經(jīng)濟(jì)發(fā)展、城市建設(shè)的重要性，而在環(huán)境保護(hù)呼聲越來越高的今天，尋找綠色能源已經(jīng)成為新能源時代人類的共識。 在我們所生活的城市中，每當(dāng)夜晚時分，便會發(fā)覺整座城市燈火輝煌，夜景看上去十分美麗。但現(xiàn)在所使用的路燈及庭院裝飾燈大多是那些傳統(tǒng)型號的燈具，往往只注重在燈具的節(jié)約耗電方面，卻又不得不以城市用電作為能量來源。這類型號的燈具，最大的一個問題是，不論在設(shè)計(jì)上有多么節(jié)約對于電能的消耗，隨著燈具使用數(shù)目上的增加，通過在使用數(shù)量上的不斷累積，以至積少成多，每年會耗去我國很大一部分的能源；而且以城市用電為能源的產(chǎn)品易受城市用電的制約，如果沒有提供足夠的城市用電，則負(fù)載不工作或工作不正常，同時城市相對為高壓，具有一定的危險(xiǎn)性；并且傳統(tǒng)燈具的狀態(tài)受時間控制，冬天時，天已很暗，但是燈具仍然不亮，給用戶造成不必要的麻煩；夏天，天還很亮，但是燈具已經(jīng)點(diǎn)亮，造成能源的浪費(fèi)。最重要的是，在城市用電的高峰期，多點(diǎn)一盞燈，意味著城市電網(wǎng)多一份崩潰的危險(xiǎn)。 為此，我們需要一種新型的燈具系統(tǒng)，解決上述問題。實(shí)用新型內(nèi)容 本實(shí)用新型針對目前城市中使用的各種裝飾及路燈，在能源的取材上，采用的是較為有限的電能，不僅會增加城市能源上的負(fù)擔(dān)，且易受城市電網(wǎng)的影響，而不能及時提供照明功能等一系列問題，進(jìn)行了合理的改良，從而達(dá)到降低成本和提高使用性的目的。[0006] 為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用如下的技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn) —種用于太陽能燈的充放電控制電路，包括單片機(jī)、穩(wěn)壓電源模塊、模擬量采集模塊、光控模塊、反饋模塊、充電控制模塊、充電模塊以及輸出模塊； 所述單片機(jī)分別與供給太陽能燈充放電控制電路穩(wěn)壓電源的穩(wěn)壓電源模塊、控制
太陽板充電狀態(tài)的充電控制模塊、通過識別光線照射強(qiáng)度來控制負(fù)載輸出的光控模塊、采
集電池電壓的模擬量采集模塊、控制負(fù)載輸出的輸出控制模塊、通過采集反饋電阻上的電
壓來實(shí)現(xiàn)過流保護(hù)的反饋模塊相連； 且所述充電控制模塊還與充電模塊相連。 本實(shí)用新型，作為一種用于太陽能燈的充放電智能控制電路，當(dāng)白天時，可以利用太陽能電池板對電池進(jìn)行充電，晚上則利用電池使負(fù)載工作，并且根據(jù)環(huán)境的明亮度的不同，自動控制燈亮與燈滅的時間。這樣的好處是，可以以太陽能代替?zhèn)鹘y(tǒng)的城市電力能源，來減少城城市電網(wǎng)供電壓力；又可以根據(jù)周圍環(huán)境的變化，來控制負(fù)載的輸出；更可以根據(jù)電池的特性自動控制充放電，為在缺少陽光的環(huán)境下做準(zhǔn)備。


以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
來進(jìn)一步說明本實(shí)用新型。[0012] 圖1為本實(shí)用新型的電路框圖。[0013] 圖2為本實(shí)用新型的原理圖。
具體實(shí)施方式
為了使本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體圖示，進(jìn)一步闡述本實(shí)用新型。 本實(shí)用新型為解決目前城市中使用的各種裝飾及路燈，在能源的取材上，采用的是較有限的電能，不僅會增加城市能源上的負(fù)擔(dān)，且易受城市電網(wǎng)的影響，又有可能不能提供及時的照明功能等一系列問題，而采用如圖1所示的一種用于太陽能燈的充放電控制電路。 如圖1所示為本實(shí)用新型的電路框圖，包括一 CPU芯片，該CPU芯片通過引腳分別與穩(wěn)壓電源模塊、模擬量采集模塊、光控模塊、反饋模塊、充電控制模塊和輸出控制模塊相連，充電控制模塊上還連接有充電模塊。 其中，穩(wěn)壓電源模塊給CPU提供電源；模擬量采集模塊通過采集電池電壓，來控制電池的充放電；光控模塊根據(jù)光線的強(qiáng)度控制負(fù)載的輸出與否；反饋模塊通過采集反饋電阻上的電壓來實(shí)現(xiàn)過流保護(hù)；充電控制模塊與充電模塊用于控制太陽能電池板對電池的充電狀態(tài)；而輸出控制模塊控制負(fù)載的輸出與否；作為整個控制的核心部分CPU芯片，為可編程器件，起到數(shù)據(jù)的統(tǒng)籌、處理與輸出的作用。 參照圖2，為一種用于太陽能燈的充放電控制電路，在該控制電路中，穩(wěn)壓電源模塊由相連的二極管D2、電容C1、 C2、 C4、 C5及電源U1組成；模擬量采集模塊由相連的電阻R3、R6組成；光控模塊由相連的電阻R4、R7、R8、電容C7及晶體三極管Q3組成；充電控制模塊由相連的電阻Rl、R2、R5、R9、Rl 1 、R12、電容C3及晶體三極管Q2、Q4組成；充電模塊由相連的晶體三極管Ql及二極管Dl組成；輸出控制模塊由相連的電阻R14及晶體三極管Q5組成；反饋模塊由相連的電阻R10、R13及電容C8組成(具體元器件的連接方式為本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知技術(shù)，如圖2所示，此處不加以贅述)。 使用時，本實(shí)用新型的工作原理為采用由3節(jié)1. 2V電池組成的外接電源經(jīng)穩(wěn)壓電源模塊穩(wěn)壓后，給控制電路提供工作電源。而由模擬量采集模塊中電阻R3、 R6組成蓄電池的取樣分壓電路，采集電池電壓后，將信號由單片機(jī)引腳GPO/ANO送入單片機(jī)中，并通過A/D信號轉(zhuǎn)換后測量蓄電池電壓，防止電池過充和過放。 充電時如果發(fā)現(xiàn)電池電壓偏高，則單片機(jī)引腳GP1處輸出高電平，使充電控制模塊中晶體三極管Q4導(dǎo)通，晶體三極管Q2截止、晶體三極管Ql截止，使得充電回路斷開，防止過充電。
4[0021] 當(dāng)太陽能電池板電壓過高時，晶體三極管Q3開始導(dǎo)通，使得連接在一側(cè)的單片機(jī) 引腳GP3處輸出低電平；當(dāng)太陽能電池板電壓過低時，晶體三極管Q3開始截止而停止工作， 使得單片機(jī)引腳GP3處輸出高電平，所以可以通過根據(jù)單片機(jī)引腳GP3的端口處輸入的高、 低電平，來作為判斷四周環(huán)境的明暗度的依據(jù)。天黑后，當(dāng)太陽能電池板電壓下降時，單片 機(jī)引腳GP3處輸入高電平，單片機(jī)引腳GP2處輸出高電平，允許負(fù)載回路工作，天亮?xí)r單片 機(jī)引腳GP3處輸入低電平，單片機(jī)引腳GP2處輸出低電平，從而禁止放電。 在整個電路中，單片機(jī)引腳GP1/AN1處連接一組反饋模塊，通過測量經(jīng)過濾波電 路濾波后的反饋電阻R13的電壓，來實(shí)現(xiàn)電路的過流保護(hù)，如果單片機(jī)引腳GP1/AN1處的電 壓高于設(shè)置的值，則斷開放電回路。 本實(shí)用新型設(shè)計(jì)的目的在于，通過對太陽能燈在智能化方面的展現(xiàn)，以其在太陽 能領(lǐng)域中極其出色的實(shí)用性方面的表現(xiàn)，依靠本實(shí)用新型中的控制電路，來滿足太陽能燈 具在任何條件下都可以方便實(shí)用的要求。甚至由于其集充電、放電、開燈、關(guān)燈等多種功能 于一體，從而可以省去電容元件和光敏電阻，使得電路更簡單，成本低，性能可靠，可用于以 太陽能電池組為電源的太陽能燈具及太陽能玩具車、船和航模產(chǎn)品中。雖然這種實(shí)用新型， 在前期的投入中由于充電電池的資金投入較大，以至于比尋常使用電網(wǎng)工作的燈具設(shè)備價(jià) 格較為昂貴，但其在設(shè)計(jì)上加入了電池的充放電管理功能，延長電池的使用時間，又在當(dāng)前 能源緊張的情況下，利用一種環(huán)保、潔凈的可再生能源-一太陽能來實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的工作，減少 了不可再生能源的消耗，實(shí)現(xiàn)了資源的可持續(xù)利用。且使用光伏發(fā)電的產(chǎn)品具有許多以下 的優(yōu)點(diǎn)，比如陽光隨處可得，不受地域限制；使用時安全可靠，無噪音，無污染；不用浪費(fèi)水 資源，不消耗不可再生的各類燃料；不需要架設(shè)遠(yuǎn)距離的輸電線路；安裝簡單、方便，建設(shè) 周期短；便于分布實(shí)施。就是由于這些可以看到的優(yōu)點(diǎn)，使得這種實(shí)用新型與傳統(tǒng)產(chǎn)品相 比，更能滿足人們的需要。 以上顯示和描述了本實(shí)用新型的基本原理和主要特征和本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)。本行 業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本實(shí)用新型不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說明書中描述 的只是說明本實(shí)用新型的原理，在不脫離本實(shí)用新型精神和范圍的前提下，本實(shí)用新型還 會有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本實(shí)用新型范圍內(nèi)。本實(shí)用新型 要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。
權(quán)利要求一種用于太陽能燈的充放電控制電路，其特征在于，包括單片機(jī)、穩(wěn)壓電源模塊、模擬量采集模塊、光控模塊、反饋模塊、充電控制模塊、充電模塊以及輸出模塊；所述單片機(jī)分別與供給太陽能燈充放電控制電路穩(wěn)壓電源的穩(wěn)壓電源模塊、控制太陽板充電狀態(tài)的充電控制模塊相連、通過識別光線照射強(qiáng)度來控制負(fù)載輸出的光控模塊、采集電池電壓的模擬量采集模塊、控制負(fù)載輸出的輸出控制模塊、通過采集反饋電阻上的電壓來實(shí)現(xiàn)過流保護(hù)的反饋模塊相連；且所述充電控制模塊還與充電模塊相連。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種用于太陽能燈的充放電控制電路，由電路中央核心部件單片機(jī)及與單片機(jī)相連的功能電路模塊組成，其中包括用于提供工作電源的穩(wěn)壓電源模塊、用于控制太陽板對電池充電的充電控制模塊和充電模塊、用于通過識別光線照射強(qiáng)度來控制負(fù)載輸出的光控模塊、用于采集電池電壓的模擬量采集模塊；用于控制負(fù)載輸出的輸出控制模塊、用于通過采集反饋電阻上的電壓來實(shí)現(xiàn)過流保護(hù)的反饋模塊。本實(shí)用新型通過單片機(jī)的智能控制的功能，根據(jù)電池電壓實(shí)現(xiàn)電池的充放電保護(hù)，根據(jù)室外光線強(qiáng)弱的變化，來控制負(fù)載的輸出與否，并滿足人們對于使用智能化的電燈及使用可再生資源時更為便捷的需求。
文檔編號H05B37/02GK201478859SQ20092020852
公開日2010年5月19日 申請日期2009年8月27日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月27日
發(fā)明者韋紅光, 馬志紅, 魏金春 申請人:珈偉太陽能科技(上海)有限公司