[發(fā)明專利]新型太陽能路燈鋰電池充放電控制系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410140095.7
• 申請(qǐng)日: 2014-04-09
• 公開（公告）號(hào): CN103915875A
• 公開（公告）日: 2014-07-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 莫永壽
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 青島普量新能源技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): H02J7/00
• 分類號(hào): H02J7/00
• 代理公司: 青島聯(lián)信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 37227
• 代理人: 段秀瑛;王月玲

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種鋰電池充放電控制裝置，具體的說，涉及一種用于新型太陽能路燈鋰電池充放電控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)

鋰電池是一類由鋰金屬或鋰合金為負(fù)極材料、使用非水電解質(zhì)溶液的電池。鋰電池在工業(yè)生產(chǎn)應(yīng)用中的具有優(yōu)勢(shì)明顯，現(xiàn)已被廣泛應(yīng)用于太陽能路燈領(lǐng)域，具體特點(diǎn)如下：1、鋰電池?zé)o污染，鋰電池中的錳酸鋰和磷酸亞鐵鋰電池中不存在有毒物質(zhì)；2、鋰電池?zé)o記憶效應(yīng)，鋰電池每次充放電前無需像鎳鎘、鎳氫電池一樣放點(diǎn)處理，鋰電池可隨時(shí)進(jìn)行充放電；3、鋰電池體積小，是鉛酸電池的1/2到1/3；4、鋰電池質(zhì)量輕、比能大，是鎳氫電池的2倍，是鉛酸電池的4倍，而重量?jī)H為相同能量電池的1/3到1/4，且鋰電池消耗的資源相對(duì)較少，循環(huán)壽命長(zhǎng)，循環(huán)次數(shù)可達(dá)到800-2000次；5、鋰電池的自放電效率低，每月不到5%。

現(xiàn)有的太陽能鋰電池路燈是采用太陽光能對(duì)鋰電池進(jìn)行充電作業(yè)，然后通過鋰電池放電作業(yè)為路燈提供穩(wěn)定的直流電能。為保證鋰電池充放電作業(yè)的安全性，目前普遍采用單體鋰電池充放電管理體系，即對(duì)整個(gè)鋰電池串聯(lián)電池組中的每一個(gè)單體電池進(jìn)行充放電的管理，這種單體管理的模式雖然能有效的保證鋰電池充放電作業(yè)的安全性，但在充電過程中，只要串聯(lián)電池組中的一節(jié)鋰電池過沖就斷開充電回路，導(dǎo)致電池組中電池?zé)o法充滿；在放電過程中，只要串聯(lián)電池組中的一節(jié)鋰電池過放就斷開放電回路，導(dǎo)致電池組放電周期縮短，且容易導(dǎo)致鋰電池容量變小，使用壽命變短。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種新型太陽能路燈鋰電池充放電控制系統(tǒng)，將智能切除故障電池且保證整個(gè)電池組正常工作，可實(shí)現(xiàn)鋰電池充放電的智能控制。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種新型太陽能路燈鋰電池充放電控制系統(tǒng)，其特征在于：該控制系統(tǒng)主要包括單片機(jī)控制器、多節(jié)鋰電池、電磁繼電器、放電回路和充電回路組成，所述的多節(jié)鋰電池通過串聯(lián)的方式連接構(gòu)成，單片機(jī)控制器的輸出端通過一個(gè)電磁繼電器與一節(jié)鋰電池電連構(gòu)成多級(jí)電池組控制電路，且上一級(jí)電池組控制電路的電磁繼電器的1腳與下一級(jí)電池組控制電路的電磁繼電器的2腳電連，通過控制電磁繼電器的吸合與斷開控制鋰電池的接入與斷開，所述的放電回路包括放電正極、放電負(fù)極Vout-和放電開關(guān)KM1，充電回路包括充電正極、充電負(fù)極Vin-和充電開關(guān)KM2，其中放電正極與充電正極公用一個(gè)正極端子V+，放電負(fù)極Vout-通過放電開關(guān)KM1與單片機(jī)控制器電連，充電負(fù)極Vin-通過充電開關(guān)KM2與單片機(jī)控制器電連，通過單片機(jī)控制器控制放電開關(guān)KM1和充電開關(guān)KM2進(jìn)而控制鋰電池的充放電；所述的鋰電池的負(fù)極均與單片機(jī)控制器電連，通過單片機(jī)控制器檢測(cè)充放電狀態(tài)下鋰電池的電池電壓。

優(yōu)選的是，所述的單片機(jī)控制器共有2組，2組單片機(jī)控制器通過通訊總線電連，每一組單片機(jī)控制器控制4節(jié)鋰電池充放電，即單片機(jī)控制器1控制高4節(jié)鋰電池Cell1、Cell2、Cell3和Cell4的充放電，單片機(jī)控制器2控制低4節(jié)鋰電池Cell5、Cell6、Cell7和Cell8的充放電。

優(yōu)選的是，該控制系統(tǒng)還設(shè)有對(duì)鋰電池溫度進(jìn)行檢測(cè)的溫度傳感器，溫度傳感器與單片機(jī)控制器的A/D端口相連。

優(yōu)選的是，所述的溫度傳感器為熱敏電阻。

優(yōu)選的是，該控制系統(tǒng)還設(shè)有對(duì)鋰電池電量進(jìn)行顯示的指示燈，該指示燈與單片機(jī)控制器電連。

優(yōu)選的是，所述的充電負(fù)極Vin-和放電負(fù)極Vout-的電路輸出端還串聯(lián)有對(duì)負(fù)極電流進(jìn)行采樣的采樣電阻，該采樣電阻與單片機(jī)控制器電連，將采集到的鋰電池充放電電流輸出至單片機(jī)控制器，通過單片機(jī)控制器對(duì)充放電電路進(jìn)行保護(hù)。

優(yōu)選的是，所述的正極端子V+與單片機(jī)控制器電連，通過單片機(jī)控制器檢測(cè)充電正極和放電正極的電壓信號(hào)。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比的有益效果為：

（1）該控制系統(tǒng)主要包括單片機(jī)控制器、多節(jié)鋰電池、電磁繼電器、放電回路和充電回路組成，電磁繼電器與鋰電池電連構(gòu)成多級(jí)電池組控制電路，且上一級(jí)電池組控制電路的電磁繼電器的1腳與下一級(jí)電池組控制電路的電磁繼電器的2腳電連，當(dāng)單片機(jī)控制器檢測(cè)電池組中一節(jié)鋰電池出現(xiàn)充放電故障時(shí)，通過控制電磁繼電器的斷開將該節(jié)鋰電池從充放電回路中斷開，而不影響其余鋰電池的充放電作業(yè)，為路燈提供連續(xù)不斷的電能，有效地保證充放電作業(yè)的可靠性和安全性，實(shí)現(xiàn)鋰電池充放電的智能控制；