一種帶有雙控加溫功能的儲能充放電控制器的制作方法

本發明涉及一種儲能充放電控制器，具體涉及一種帶有加溫功能的儲能充放電控制器。

背景技術：

“鋰電池”，是一類由鋰金屬或鋰合金為負極材料、使用非水電解質溶液的電池。隨著科學技術的發展，現在鋰電池已經成為了主流。鋰離子電池以其特有的性能優勢已在便攜式電器如手提電腦、攝像機、移動通訊中得到普遍應用。開發的大容量鋰離子電池已在電動汽車中開始試用，預計將成為21世紀電動汽車的主要動力電源之一，并將在人造衛星、航空航天和儲能方面得到應用。隨著能源的緊缺和世界的環保方面的壓力。鋰電被廣泛應用于電動車行業，特別是磷酸鐵鋰及三元材料電池的出現，更推動了鋰電池產業的發展和應用。但是由于鋰電池的化學特性，使得鋰電池在低溫環境下的充放電效率、壽命、安全性等有重大影響。

目前太陽能-鋰能路燈充放電控制器對于鋰電池低溫加熱功能尚不完善；特別是針對東北、西藏等長期極低溫和陰雪天氣環境中，一旦連續多日太陽能電池板沒有發電條件；鋰電池虧電后處于極低溫環境下；只有當電池溫度隨環境溫度升高后才能重新充入電流，致整個低溫季節無法正常使用。低溫環境中，采用鋰電池供電池的單控加溫方式，當電池欠壓后若不能及時充電則失去加溫的電源后的電池溫度不斷降低，若低于-15度時（因電池成份有所差異），恢復太陽能電池板的發電能力，也無法充電；整個低溫的季節將無法正常使用。低溫環境中，采用太陽能電池板供電池的單控加溫方式，僅白天有充電能力時會啟動加溫功能，一旦當太陽能電池板因無陽光或積雪不能發電后，失去加溫電源后的電池溫度不斷降低，若低于-15度時（因電池成份有所差異），恢復太陽能電池板的發電能力，也無法充電；整個低溫的季節將無法正常使用。

技術實現要素：

針對現有技術存在的不足，本發明所要解決的技術問題是，提供一種帶有雙控加溫功能的儲能充放電控制器，采用雙控方式，低溫環境中，當太陽能電池有發電能力時優先使用太陽能電池供電加溫，當太陽能電池無發電能力時使用鋰電池作為供電源智能節能供電加溫；電池虧電后，只要具備發電條件則先加溫后充電，有效保證了電池在合適的環境溫度下充放電，確保產品的正常使用。

為解決上述技術問題，本發明采取的技術方案是，一種帶有雙控加溫功能的儲能充放電控制器,包括充放電控制器（1）、鋰電池（2）和太陽能電池（3），鋰電池（2）上貼合有加熱片（4）；所述充放電控制器（1）包括通用充電電路（11）、測溫電路（12）、mcu主控制電路（13）、加熱板控制電路（14）和加熱供電選擇電路（15）；所述測溫電路（12）連接mcu主控制電路（13）的測溫輸入端，測溫電路（12）的測溫探頭貼合于鋰電池（2）的表面；所述加熱片（4）的兩端連接加熱板控制電路（14），鋰電池（2）和太陽能電池（3）連接加熱供電選擇電路（15），加熱板控制電路（14）和加熱供電選擇電路（15）連接mcu主控制電路（13）。

優化的，上述帶有雙控加溫功能的儲能充放電控制器，所述測溫電路（12）包括熱敏電阻一（37）、熱敏電阻二（39）、瓷片電容一（21）、瓷片電容二（22）、電阻八（38）、電阻十（40），熱敏電阻一（37）、熱敏電阻二（39）貼合于鋰電池（2）表面，mcu主控制電路（13）的adc-ntc端通過熱敏電阻一（37）連接5v電源，電阻八（38）、瓷片電容一（21）并聯后串聯于mcu主控制電路（13）的adc-ntc端與接地端之間；mcu主控制電路（13）的第二adc-ntc端通過熱敏電阻二（39）連接5v電源，電阻十（40）、瓷片電容二（22）并聯后串聯于mcu主控制電路（13）的第二adc-ntc端與接地端之間。

優化的，上述帶有雙控加溫功能的儲能充放電控制器，所述加熱板控制電路（14）包括lm358運算放大器（51）、n溝道mos管（52）、二極管二十一（57）、電阻十一（90）、電阻二（82）、電阻三（83）、電阻四（84）、電阻五（85）、電阻六（86）、熱敏電阻三（81）、電容三（23）；所述熱敏電阻三（81）的一端連接lm358運算放大器（51）的第二引腳，另一端連接10伏電壓，熱敏電阻三（81）貼合于鋰電池（2）的表面；電阻三（83）的一端連接lm358運算放大器（51）的第三引腳，另一端連接10伏電壓；lm358運算放大器（51）的第二引腳、電阻四（84）、電阻二（82）、lm358運算放大器（51）的第二引腳依次串聯；所述lm358運算放大器（51）的第八引腳通過電容三（23）設備內接地，lm358運算放大器（51）的第四引腳設備內接地；所述電阻五（85）與電阻六（86）并聯后與n溝道mos管（52）的g極串聯，電阻五（85）的端部連接lm358運算放大器（51）的第一引腳，電阻六（86）的端部連接lm358運算放大器（51）的第四引腳；所述n溝道mos管（52）的s極連接lm358運算放大器（51）的第四引腳；所述二極管二十一（57）與電阻十一（90）并聯后與n溝道mos管（52）的d極連接。

優化的，上述帶有雙控加溫功能的儲能充放電控制器，所述加熱片（4）并聯于二極管二十一（57）的兩端，二極管二十一（57）的正極連接電源電壓。

優化的，上述帶有雙控加溫功能的儲能充放電控制器，所述電阻十一（90）串聯有一個發光二極管（56）。

優化的，上述帶有雙控加溫功能的儲能充放電控制器，所述加熱供電選擇電路（15）包括二極管十八（53）、二極管十九（54）、穩壓二極管二十（55）、電阻七（87）、電阻八（88）、電阻九（89）、n溝道mos管二（56）、電容四（24）；所述穩壓二極管二十（55）與電容四（24）并聯后并聯電路的兩端分別與電阻七（87）和二極管十九（54）串聯，電阻七（87）的一端連接太陽能電池（3）的電源正極和電源電壓；所述電阻八（88）、n溝道mos管二（56）的g極、n溝道mos管二（56）的d極、電阻九（89）依次串聯，二極管十八（53）的集電極通過電容四（24）連接10v電源，二極管十八（53）的發射極連接n溝道mos管二（56）的s極；所述電阻九（89）連接mcu主控制電路（13）的warm-en端，n溝道mos管二（56）的d極通過電阻八（88）連接鋰電池（2）的負極并連接mcu主控制電路（13）的接地端，二極管十九（54）的發射極連接太陽能電池（3）的負極。

本申請的技術方案區別于僅采用鋰電池供電的單控加溫方式或僅采用太陽能供電的單控加溫方式。本申請的技術方案雙控方式，低溫環境中，當太陽能電池有發電能力時優先使用太陽能電池供電加溫，當太陽能電池無發電能力時使用鋰電池作為供電源智能節能供電加溫；電池虧電后，只要具備發電條件則先加溫后充電，有效保證了電池在合適的環境溫度下充放電，確保產品的正常使用。本申請中的通用充電電路（11）使用現有技術中使用的充電電池通用型充放電控制器即可，上述工作狀態檢測其即可實現，在此不再贅述。

附圖說明

圖1為本發明的結構示意圖；

圖2為本發明的測溫電路的結構示意圖；

圖3為本發明的加熱供電選擇電路的結構示意圖；

圖4為本發明的加熱板控制電路的結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖與具體實施例進一步闡述本發明的技術特點。

本發明為一種帶有雙控加溫功能的儲能充放電控制器,包括充放電控制器（1）、鋰電池（2）和太陽能電池（3），鋰電池（2）上貼合有加熱片（4）；所述充放電控制器（1）包括通用充電電路（11）、測溫電路（12）、mcu主控制電路（13）、加熱板控制電路（14）和加熱供電選擇電路（15）；所述測溫電路（12）連接mcu主控制電路（13）的測溫輸入端，測溫電路（12）的測溫探頭貼合于鋰電池（2）的表面；所述加熱片（4）的兩端連接加熱板控制電路（14），鋰電池（2）和太陽能電池（3）連接加熱供電選擇電路（15），加熱板控制電路（14）和加熱供電選擇電路（15）連接mcu主控制電路（13）。

所述測溫電路（12）包括熱敏電阻一（37）、熱敏電阻二（39）、瓷片電容一（21）、瓷片電容二（22）、電阻八（38）、電阻十（40），熱敏電阻一（37）、熱敏電阻二（39）貼合于鋰電池（2）表面，mcu主控制電路（13）的adc-ntc端通過熱敏電阻一（37）連接5v電源，電阻八（38）、瓷片電容一（21）并聯后串聯于mcu主控制電路（13）的adc-ntc端與接地端之間；mcu主控制電路（13）的第二adc-ntc端通過熱敏電阻二（39）連接5v電源，電阻十（40）、瓷片電容二（22）并聯后串聯于mcu主控制電路（13）的第二adc-ntc端與接地端之間。

所述加熱板控制電路（14）包括lm358運算放大器（51）、n溝道mos管（52）、二極管二十一（57）、電阻十一（90）、電阻二（82）、電阻三（83）、電阻四（84）、電阻五（85）、電阻六（86）、熱敏電阻三（81）、電容三（23）；所述熱敏電阻三（81）的一端連接lm358運算放大器（51）的第二引腳，另一端連接10伏電壓，熱敏電阻三（81）貼合于鋰電池（2）的表面；電阻三（83）的一端連接lm358運算放大器（51）的第三引腳，另一端連接10伏電壓；lm358運算放大器（51）的第二引腳、電阻四（84）、電阻二（82）、lm358運算放大器（51）的第二引腳依次串聯；所述lm358運算放大器（51）的第八引腳通過電容三（23）設備內接地，lm358運算放大器（51）的第四引腳設備內接地；所述電阻五（85）與電阻六（86）并聯后與n溝道mos管（52）的g極串聯，電阻五（85）的端部連接lm358運算放大器（51）的第一引腳，電阻六（86）的端部連接lm358運算放大器（51）的第四引腳；所述n溝道mos管（52）的s極連接lm358運算放大器（51）的第四引腳；所述二極管二十一（57）與電阻十一（90）并聯后與n溝道mos管（52）的d極連接。

所述加熱片（4）并聯于二極管二十一（57）的兩端，二極管二十一（57）的正極連接電源電壓。

所述電阻十一（90）串聯有一個發光二極管（56）。

所述加熱供電選擇電路（15）包括二極管十八（53）、二極管十九（54）、穩壓二極管二十（55）、電阻七（87）、電阻八（88）、電阻九（89）、n溝道mos管二（56）、電容四（24）；所述穩壓二極管二十（55）與電容四（24）并聯后并聯電路的兩端分別與電阻七（87）和二極管十九（54）串聯，電阻七（87）的一端連接太陽能電池（3）的電源正極和電源電壓；所述電阻八（88）、n溝道mos管二（56）的g極、n溝道mos管二（56）的d極、電阻九（89）依次串聯，二極管十八（53）的集電極通過電容四（24）連接10v電源，二極管十八（53）的發射極連接n溝道mos管二（56）的s極；所述電阻九（89）連接mcu主控制電路（13）的warm-en端，n溝道mos管二（56）的d極通過電阻八（88）連接鋰電池（2）的負極并連接mcu主控制電路（13）的接地端，二極管十九（54）的發射極連接太陽能電池（3）的負極。

lm358運算放大器（51）作為比較器使用，當熱敏電阻三（81）阻值>20k時（此時鋰電池（2）溫度低于-10度），lm358運算放大器（51）的第一腳輸出高電平，n溝道mos管（52）導通，加熱片（4）導通工作。反之，加熱片（4）斷開，停止加熱。

圖中：vbat接太陽能及鋰電池的正極，chgm接太陽能的負極，gnd為鋰電池的負極；jrm及jrp為加溫線的兩極。

鋰電池加溫加熱操作分為三種狀態：

狀態1：白天時，鋰電池（2）處于充電狀態，鋰電池（2）若不能供電。當鋰電池（2）溫度低于10度時，lm358運算放大器（51）的第一腳驅動n溝道mos管（52）使鋰電池（2）的加熱片（4）處于加溫狀態，鋰電池（2）溫度上升至10度以上則停止加溫。

狀態2，白天時，鋰電池（2）處于充電狀態，鋰電池（2）若能供電，則主控制器的mcu正常工作，鋰電池（2）溫度低于10度時，mcu主控制電路（13）控制其warmen_en腳輸出高電平，n溝道mos管二（56）導通，太陽能電池（3）的負極等同鋰電池（2）的負極；太陽能電池（3）及鋰電池（2）共同供電，lm358運算放大器（51）的第一腳驅動n溝道mos管（52）使鋰電池（2）的加熱片（4）處于加溫狀態，鋰電池（2）溫度上升至10度以上則停止加溫。

狀態3，晚上時，鋰電池（2）處于放電狀態，鋰電池（2）無充電能力，鋰電池（2）若能供電，則mcu主控制電路（13）正常工作，低于-15度（此溫度可以根據鋰電池的選型調整）時，mcu主控制電路（13）控制warmen_en腳輸出高電平，n溝道mos管二（56）導通，太陽能電池（3）的負極等同鋰電池（2）的負極；鋰電池（2）供電，lm358運算放大器（51）的第一引腳驅動n溝道mos管（52）使鋰電池（2）的加熱片（4）處于加溫狀態，鋰電池（2）溫度上升至-5度（此溫度可以根據鋰電池的選型調整）以上則mcu主控制電路（13）控制warmen_en腳關閉輸出高電平，n溝道mos管二（56）不通，停止供電則關閉加溫。

當然，上述說明并非是對本發明的限制，本發明也并不限于上述舉例，本技術領域的普通技術人員，在本發明的實質范圍內，作出的變化、改型、添加或替換，都應屬于本發明的保護范圍。