CN205489485U - 一种具有温控、短路和过充保护的太阳能充电电源 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种具有温控、短路和过充保护的太阳能充电电源，包括有太阳能电池充电接口、防过充及防短路保护电路、热保护器和锂离子电池，所述太阳能电池充电接口与防过充及防短路保护电路连接，所述防过充及防短路保护电路通过热保护器连接至锂离子电池，所述热保护器设置于锂离子电池上。本实用新型通过结合热保护器和保护电路，实现了对市面上无过充及无短路保护锂离子电池的安全充电，有效消除了由于太阳能电池电压不稳定造成的安全隐患，防止电池爆炸；同时，采用简单结构实现了对充电器工作状态的自动提示，使用方式简单实用。本实用新型作为一种具有温控、短路和过充保护的太阳能充电电源可广泛应用于太阳能电池领域。
Description
技术领域
本实用新型涉及太阳能电池领域，尤其是一种具有温控、短路和过充保护的太阳能充电电源。
背景技术
目前市场上锂离子电池已得到广泛的应用，例如在一些充电手电筒、移动电源等都是使用这种电池，而其中采用的锂离子电池普遍是无过充及无短路保护的。为防止充电过充，这些电池使用的充电电压为4.2V。
现在太阳能已得到广泛应用，然而在利用太阳能电池对无过充及无短路保护的锂离子电池进行充电时发现，由于太阳能电池的电压与其实时受到的光照量相关，因此其输出会在很宽的范围变化而无法稳定在4.2V，从而可能对无过充及无短路保护的锂离子电池造成损坏，尤其是可能由于长时间的高电压充电造成危险情况发生。
目前有防过充、防断路功能芯片的保护电路的太阳能充电器虽然在一定程度上能防止电池的过充和短路，但是由于太阳能充电器在光照强度不稳定的情况下容易使充电电压不稳定，电池充电时容易造成温度过热甚至爆炸，有极大的安全隐患。
实用新型内容
为了解决上述技术问题，本实用新型的目的是：一种具有温控、短路和过充保护的太阳能充电电源。
本实用新型所采用的技术方案是：一种具有温控、短路和过充保护的太阳能充电电源，包括有太阳能电池充电接口、防过充及防短路保护电路、热保护器和锂离子电池，所述太阳能电池充电接口与防过充及防短路保护电路连接，所述防过充及防短路保护电路通过热保护器连接至锂离子电池，所述热保护器设置于锂离子电池表面上。
进一步，所述太阳能电池充电接口与防过充及防短路保护电路之间还连接有电路指示模块。
进一步，所述电路指示模块包括有二极管、第一电阻、第二电阻、可变电阻、电压比较器和第一发光二极管，所述太阳能电池充电接口的正极分别连接至二极管的阳极、第一电阻的一端、电压比较器的正电源输入端和第一发光二极管的阳极，所述二极管的阴极分别连接至可变电阻的一端和防过充及防短路保护电路的正输入端，所述第一电阻的另一端分别连接至电压比较器的负输入端和第二电阻的一端，所述电压比较器的正输入端与可变电阻的可变端连接，所述电压比较器的输出端与第一发光二极管的阴极连接，所述太阳能电池充电接口的负极分别连接至电压比较器的负电源输入端、第二电阻的另一端、可变电阻的另一端和防过充及防短路保护电路的负输入端。
进一步，所述电路指示模块还包括有第二发光二极管和第四电阻，所述太阳能电池充电接口的正极还连接至第二发光二极管的阳极，所述第二发光二极管的阴极通过第四电阻连接至太阳能电池充电接口的负极。
进一步，所述第一发光二极管和第二发光二极管使用不同颜色的发光二极管。
进一步，所述热保护器为双金属片温度开关。
进一步，所述双金属片温度开关的额定断开温度为60℃。
本实用新型的有益效果是：本实用新型通过结合热保护器和防过充及防短路保护电路，实现了对市面上无过充及无短路保护锂离子电池的安全充电，有效消除了由于太阳能电池电压不稳定造成电池温度过高带来的安全隐患，防止电池爆炸；同时，采用简单结构实现了对充电器工作状态的自动提示，使用方式简单实用。
附图说明
图1为本实用新型的结构框图；
图2为本实用新型实施例连接太阳能电池充电时的具体电路结构图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步说明：
参照图1，一种具有温控、短路和过充保护的太阳能充电电源，包括有太阳能电池充电接口、防过充及防短路保护电路、热保护器和锂离子电池，所述太阳能电池充电接口与防过充及防短路保护电路连接，所述防过充及防短路保护电路通过热保护器连接至锂离子电池，所述热保护器设置于锂离子电池表面上。
所述热保护器上与锂离子电池的表面设置成与电池贴合的形状，用于与锂离子电池表面充分接触。
进一步作为优选的实施方式，所述太阳能电池充电接口与防过充及防短路保护电路之间还连接有电路指示模块。
参照图2，进一步作为优选的实施方式，所述电路指示模块包括有二极管D1、第一电阻R1、第二电阻R2、可变电阻R3、电压比较器IC和第一发光二极管D3，所述太阳能电池充电接口的正极分别连接至二极管D1的阳极、第一电阻R1的一端、电压比较器IC的正电源输入端和第一发光二极管D3的阳极，所述二极管D1的阴极分别连接至可变电阻R3的一端和防过充及防短路保护电路的正输入端，所述第一电阻R1的另一端分别连接至电压比较器IC的负输入端和第二电阻R2的一端，所述电压比较器IC的正输入端与可变电阻R3的可变端连接，所述电压比较器IC的输出端与第一发光二极管D3的阴极连接，所述太阳能电池充电接口的负极分别连接至电压比较器IC的负电源输入端、第二电阻R2的另一端、可变电阻R3的另一端和防过充及防短路保护电路的负输入端。
该实施方式中，当太阳能电池电压输出达到一定值时，将通过D1对锂离子电池充电，由于有电流通过，在D1的两端会产生一直流的压降，此时电压比较器的负输入端电压值大于电压比较器的正输入端电压，电压比较器输出为低电平，发光二极管D3点亮；当锂离子电池充满电时，不管此时太阳能电池的输出电压为何值，防过充及防短路保护电路会启动，自动切断充电电源、锂离子电池得到保护，同时D1二极管由于没有电流流过，它两端电压相同，没有压降，电压比较器的负输入端电压值小于电压比较器的正输入端电压，电压比较器输出高电平，发光二极管D3不亮。
参照图2，进一步作为优选的实施方式，所述电路指示模块还包括有第二发光二极管D2和第四电阻R4，所述太阳能电池充电接口的正极还连接至第二发光二极管D2的阳极，所述第二发光二极管D2的阴极通过第四电阻R4连接至太阳能电池充电接口的负极；当太阳能电池受到光照产生电压输出，则第二发光二极管D2被点亮起到提示作用。
进一步作为优选的实施方式，所述第一发光二极管D1和第二发光二极管D2使用不同颜色的发光二极管。
进一步作为优选的实施方式，所述热保护器为双金属片温度开关。
进一步作为优选的实施方式，所述双金属片温度开关的额定断开温度为60℃。
双金属片温度开关是采用热膨胀系数不同的两种合金分别在两面结合在一起，然后靠温度开关的铝盖表面传导温度，双金属片受热后把温度变化转换成机械式运动，即温度升高到设定温度时，双金属片中心瞬时翻转，温度降低后又恢复原位置，以此控制开关的闭合与断开。
当额定断开温度低于60℃时，容易造成温度开关过早断开，影响正常的充电；当额定断开温度超过100℃时，安全系数相对较低，潜在危险大。因此，所述双金属片温度开关的额定断开温度选择范围为60-100℃。
本实用新型还可将太阳能电池充电接口与电路指示模块、防过充及防短路保护电路作一体化设置，减少装置体积，更方便携带。
以上是对本实用新型的较佳实施进行了具体说明，但本实用新型创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可以作出种种的等同变换或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。
Claims (7)
1.一种具有温控、短路和过充保护的太阳能充电电源，其特征在于：包括有太阳能电池充电接口、防过充及防短路保护电路、热保护器和锂离子电池，所述太阳能电池充电接口与防过充及防短路保护电路连接，所述防过充及防短路保护电路通过热保护器连接至锂离子电池，所述热保护器设置于锂离子电池表面上。
2.根据权利要求1所述的一种具有温控、短路和过充保护的太阳能充电电源，其特征在于：所述太阳能电池充电接口与防过充及防短路保护电路之间还连接有电路指示模块。
3.根据权利要求2所述的一种具有温控、短路和过充保护的太阳能充电电源，其特征在于：所述电路指示模块包括有二极管（D1）、第一电阻（R1）、第二电阻（R2）、可变电阻（R3）、电压比较器（IC）和第一发光二极管（D3），所述太阳能电池充电接口的正极分别连接至二极管（D1）的阳极、第一电阻（R1）的一端、电压比较器（IC）的正电源输入端和第一发光二极管（D3）的阳极，所述二极管（D1）的阴极分别连接至可变电阻（R3）的一端和防过充及防短路保护电路的正输入端，所述第一电阻（R1）的另一端分别连接至电压比较器（IC）的负输入端和第二电阻（R2）的一端，所述电压比较器（IC）的正输入端与可变电阻（R3）的可变端连接，所述电压比较器（IC）的输出端与第一发光二极管（D3）的阴极连接，所述太阳能电池充电接口的负极分别连接至电压比较器（IC）的负电源输入端、第二电阻（R2）的另一端、可变电阻（R3）的另一端和防过充及防短路保护电路的负输入端。
4.根据权利要求3所述的一种具有温控、短路和过充保护的太阳能充电电源，其特征在于：所述电路指示模块还包括有第二发光二极管（D2）和第四电阻（R4），所述太阳能电池充电接口的正极还连接至第二发光二极管（D2）的阳极，所述第二发光二极管（D2）的阴极通过第四电阻（R4）连接至太阳能电池充电接口的负极。
5.根据权利要求4所述的一种具有温控、短路和过充保护的太阳能充电电源，其特征在于：所述第一发光二极管（D1）和第二发光二极管（D2）使用不同颜色的发光二极管。
6.根据权利要求1所述的一种具有温控、短路和过充保护的太阳能充电电源，其特征在于：所述热保护器为双金属片温度开关。
7.根据权利要求6所述的一种具有温控、短路和过充保护的太阳能充电电源，其特征在于：所述双金属片温度开关的额定断开温度为60℃。
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| CN107492866A (zh) * | 2017-07-27 | 2017-12-19 | 深圳硕日新能源科技有限公司 | 一种太阳能控制器的短路保护系统 |
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